二硼烷

二硼烷

二硼烷(Diborane),也稱為乙硼烷,分子式為B2H6,分子量為27.67。 是一種易燃易爆有毒危險化學品,通常是氣態。

物化性質

分子式:BH

外觀與性狀:無色氣體,有特臭

分子量:27.67

蒸汽壓:29.86kPa/-112℃

閃點:-90℃

熔點:-165.5℃

沸點:-92.6℃

溶解性:易溶於二硫化碳

密度:相對密度(水=1):0.45(-112℃);相對密度(空氣=1):0.95

穩定性:穩定

危險標記:4(易燃氣體)

在常溫常壓下為具有令人厭惡難聞窒息臭(維生素B味)的無色氣體。易溶於二硫化碳、乙烷、戊烷、乙醚等。很不穩定,具有較高的化學活性,容易與各種無機分子和有機分子起反應。這不僅是因為乙硼烷生成熱為正值(即所謂吸熱化合物),還由於硼對氟、氧、氮、磷等電負性強的元素有很大的親合力。

乙硼烷商品通常都用氮、氬、氦或氫氣稀釋。空氣中能自燃,但是在室溫乾燥狀態下一般不燃燒,但只要與潮濕空氣接觸,即使在低溫也能發生爆炸性燃燒,發生綠色火焰,生成氧化硼和水,並放出大量熱。與水作用,分解為硼酸和氫。乙硼烷的熱分解可用來在金屬和陶瓷表面塗敷硼層,有硬度高、抗氧化和耐腐蝕等特性。

乙硼烷在室溫能緩慢分解成氫和高級硼烷。溫度越高越不穩定,分解加速。分解產物也隨溫度高低而變化,到500℃時完全分解成氫和硼。

合成方法

1、用質子進行陽離子取代:

MnB + 3H → 1/2 BH + Mn

2、用單質氫進行氫化:

BCl + 3H → 1/2 BH + 3HCl

RB + 3H → 1/2 BH+ 3RH

3、金屬硼氫化物的分解。

2NaBH+ 2HCl→BH+ 2NaCl + 2H

4、硼酸或無水硼酸的還原。

2B(OH)+ 3Al + 3H→BH+ 2Al(OH)

用途

1、用作高純度硼單晶及十硼氫的原料,也用作半導體工業的摻雜源;

2、乙硼烷是半導體製造中用作矽材料的p型摻雜源,在半導體工業中得到廣泛套用,用於半導體生產,矽和鍺的外延生長、鈍化、擴散和離子注入;

3、可用作火箭和飛彈的高能燃料,用於製藥、金屬焊接和有機合成等領域;

4、用作聚合催化劑、火箭和飛彈的高能燃料,也用於有機合成。

貯存方法

1、氣體鋼瓶要存放在通風良好的室外或強制通風的室內,遠離火源,並且使其溫度始終保持在20℃以下。不可與鹵素、氧化劑、氧及水接近。乙硼烷一旦燃燒,一般很難撲滅,最有效的處理方法是及時阻止硼烷泄露,並防止火災向周圍蔓延。

2、儲存於陰涼、通風良好的專用庫房內,實行“雙人收發、雙人保管”制度。遠離火種、熱源。庫溫不超過25℃,相對濕度不超過75%。應與氧化劑、鹼類、鹵素、食用化學品分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。

環境影響

健康危害

侵入途徑:吸入。
健康危害:吸入高濃度乙硼烷出現胸悶、氣短、乾咳、心前區不適;可出現噁心、頭痛、發熱等症狀。重者可發生肺炎、肺水腫。
慢性接觸可能引起肝、腎損害,支氣管炎,中樞神經系統症狀較輕。

毒理學資料及環境行為

急性毒性:LC5058mg/m (大鼠吸入)

亞急性和慢性毒性:狗及大鼠長期暴露於1.1~2.2mg/m 濃度下無死亡;在5.6mg/m 濃度下,每天吸入6小時,動物不久開始發生死亡。

危險特性:極易燃,與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。在室溫下遇潮濕空氣能自燃。與氟、氯、溴等鹵素會劇烈反應。並能與氟氯烷滅火劑猛烈反應。與水或水蒸氣反應會釋出易燃的氫氣,並且會腐蝕橡膠和某些塑膠。
燃燒(分解)產物:氧化硼。

處置方法

泄漏應急處理

迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並立即進行隔離,小泄漏時隔離300米,大泄漏時隔離450米,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。從上風處進入現場。儘可能切斷泄漏源。合理通風,加速擴散。噴霧狀水稀釋。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗後再用。

防護措施

呼吸系統防護:正常工作情況下,佩帶過濾式防毒面具(全面罩)高濃度環境中,建議佩戴空氣呼吸器或長管面具。緊急事態搶救或撤離時,必須佩戴氧氣呼吸器。
眼睛防護:呼吸系統防護中已作防護。
身體防護:穿連衣式膠布防毒衣。
手防護:戴橡膠手套。
其它:工作現場嚴禁吸菸、進食和飲水。工作畢,淋浴更衣。實行就業前和定期的體檢。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業,須有人監護。

急救措施

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。

滅火方法:切斷氣源。若不能立即切斷氣源,則不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:二氧化碳。禁用水柱和泡沫。

安全信息

危險運輸編碼:UN 1911/1953

危險品標誌:很易燃

安全標識:S9S16S45S36/S37/S39

危險標識:R12R23/24/25R36/37/38

計算化學數據

1、疏水參數計算參考值(XlogP):無

2、氫鍵供體數量:0

3、氫鍵受體數量:0

4、可鏇轉化學鍵數量:0

5、互變異構體數量:無

6、拓撲分子極性表面積:0

7、重原子數量:2

8、表面電荷:0

9、複雜度:8

10、同位素原子數量:0

11、確定原子立構中心數量:0

12、不確定原子立構中心數量:0

13、確定化學鍵立構中心數量:0

14、不確定化學鍵立構中心數量:0

15、共價鍵單元數量:1

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