Фториды хлора и серы

В годы второй мировой войны в Германии исследовалась возможность военного использования ряда неорганических соединений фтора, показавших высокую токсичность. Особое внимание было уделено фтористым межгалоидным соединениям (в первую очередь трехфтористому хлору) и фторидам серы (в частности, пятифтористой сере), превосходящим по токсичности фосген.

Трехфтористый хлор ClF₃ во время войны производился в Германии на установке мощностью около 1,5 тыс. т в год в качестве зажигательного средства. В настоящее время он производится в промышленном масштабе в США и используется как фторирующее средство в синтезах неорганических и органических фторсодержащих соединений, как добавка к сварочному газу для повышения температуры пламени, а также как сильный окислитель, пригодный для создания высоких температур, например при резании металлов. Он рассматривался в качестве компонент жидкого ракетного топлива.

Трехфтористый хлор поражает глаза и дыхательные пути, вызывает ожоги кожи и некротический распад более глубоко лежащих тканей. Под действием парообразного трехфтористого хлора происходит опухание век и в определенных случаях помутнение роговицы, ожог верхних дыхательных путей, гнойный бронхит, поражение легких. Вдыхание зараженного воздуха сопровождается рефлекторным кашлем с мокротой. Отравление чаще всего смертельно.

Трехфтористый хлор — бесцветный газ со слегка сладковатым запахом, в сжиженном состоянии имеет зеленовато-желтую окраску.

Плотность жидкости при температуре 10°С 1,86 г/см³, плотность пара по воздуху 3,2. В воде разлагается, температура кипения 11,76°С, давление насыщенного пара 1064 мм рт. ст. при температуре 20°С, максимальная концентрация пара при этой температуре 5369 мг/л. Температура плавления минус 76,3°С.

Поведение трехфтористого хлора в химических реакциях отличается агрессивностью, близкой элементарному фтору. Он выступает как сильный окислитель, С металлами образует фториды и не реагирует только с теми из них, на поверхности которых образуется защитная пленка (например, с медью). Неметаллы взаимодействуют с трехфтористым хлором настолько энергично, что часто происходит воспламенение. Даже некоторые окислы (SO₂, MgO, AI₂O₃) вступают с ним в реакцию.

Трехфтористый хлор бурно окисляет органические соединения и материалы. Достаточно, например, попасть капле CIF₃ на ткань, дерево, бумагу, чтобы воспламенить их. Столь же энергично он может взаимодействовать с шихтой противогаза и защитной одеждой.

Пятифтористая сера применяется в качестве фторирующего агента. По характеру физиологического действия напоминает фосген, но несколько токсичнее его. Уже при кратковременном вдыхании воздуха с высокими концентрациями наступает смертельный исход.

Это бесцветная высоколетучая жидкость с плотностью 2,08 г/см³ при температуре 0°С, практически нерастворима в воде. Температура кипения 29°С, температура плавления минус 92° С.

При комнатной температуре пятифтористая сера химически довольно инертна и почти не гидролизуется водой. При повышенной температуре ведет себя как сильный окислитель, вызывающий окислительную деструкцию и фторирование различных соединений.

Источники:

Александров В. Н., Емельянов В. И. «Отравляющие вещества» М. Воениздат 1990