Рідкий фтор має незначне поверхневий натяг.
Рідкий фтор забарвлений в яскраво-жовтий колір.
Рідкий фтор є одним з найбільш реакційноздатних хімічних елементів. Повільно реагують з фтором або зовсім не реагують інертні гази, фториди металів, фторопласти і метали: вісмут, золото, платина, олово і цинк. Мідь, хром, марганець, нікель, легована сталь і алюміній під час відсутності води практично стійки при контакті з фтором в результаті утворення на їх поверхні заш ітной плівки фторидів. При підвищених температурах задовільною стійкістю володіють нікель, го сплави і леговані стали.
Рідкий фтор, як і багато його соедінеія (плавикова, бор-фтористоводнева, фторсульфоновая кислоти і ін.) Важко вражають шкіру і слизові оболонки.
Рідкий фтор є найсильнішим з усіх відомих окислювачів.
Рідкий фтор транспортують у спеціальних цистернах.
Рідкий фтор, подібно рідкого кисню, безперервно кипить, виділяючи надзвичайно отруйні пари, одночасно небезпечні і в пожежному відношенні.
Рідкий фтор володіє високою питомою вагою, дані про який виправлені тільки в останньому десятилітті. Раніше користувалися даними Муассана (питома вага при температурі кипіння 1 108); вони наведені в радянській Технічної енциклопедії і в американській Хімічної енциклопедії відміряти. Однак до сих пір в деяких підручниках помилка повторюється. Наприклад, в підручниках Н. Л. Глінки і А. Г. Кульман приведена щільність фтору 1 11 г / сма.
Рідкий фтор транспортують у спеціальних цистернах.
Рідкий фтор зберігають і перевозять в сталевих або нікелевих балонах.
Тому рідкий фтор так само, як і інші фторової окислювачі, вважається за доцільне застосовувати з такими горючими, як аміак, гідразин, рідкий водень.
Властивості рідкого фтору. Властивості рідкого фтору наводяться в табл. 49, а в табл. 50 - в порівнянні з киснем.
Отриманню рідкого фтору зазвичай передує ретельне очищення від домішок.
У рідкому фтор в помітних кількостях можуть бути присутніми кисень 02, азот N2 і окис фтору OF2; щодо висококиплячі речовини, такі як фтористий водень HF, двоокис вуглецю СО2 і інші можуть міститися в значно менших кількостях.
Так як рідкий фтор при русі змиває і навіть запалює утворилася на металі плівку фториду, швидкість його руху по трубах не повинна перевищувати 10 м / с.
Невеликі кількості рідкого фтору можна знищувати шляхом спалювання в ньому вуглецю. Для цього фтор прокачують через барабани, наповнені вугіллям.
При зберіганні рідкого фтору може виникнути необхідність уловлювання і нейтралізації деяких кількостей парів фтору. У таких випадках виділяється фтор пов'язують у вигляді менш агресивних, менш токсичних або легко вловлюються з'єднань.
Перша перевезення рідкого фтору в автоцистерні в промислових масштабах була проведена в 1955 р В даний час автоцистерни, що вміщають 2260 кг рідкого фтору, перевозять його в пункти, віддалені від заводів фтору на відстані до 3200 км.
Резервуар для зберігання рідкого фтору. Резервуар з рідким фтором жорстко закріплений всередині судини з рідким азотом. Між резервуарами в поперечному напрямку прокладені рейки з розривом, що забезпечує злив рідкого азоту.
Властивості фторокіслітелей. З перерахованих з'єднань рідкий фтор і трифторид хлору виробляються в промисловому масштабі. Вони застосовуються для фторування урану з метою його виділення з відпрацьованого палива атомних реакторів і для отримання фторованих вуглеводнів і полімерів.
Одним з недоліків рідкого фтору є низька температура кипіння (- 187 С) і висока токсичність.
Судини для перевезення рідкого фтору, що вміщають до 2260 кг рідини, мають три оболонки. Зовнішнє простір має вакуумно-порошкову ізоляцію, потім слід сорочка, заповнена рідким азотом, а у внутрішньому посудині знаходиться фтор. Завдяки цьому фтор, який надзвичайно отруйний, не випаровується в атмосферу. Матеріал для виготовлення внутрішнього судини (МОНЕЛЬ, коррозионностойкая сталь, алюміній) має захисне покриття фтористий сполуками для уникнення хімічної взаємодії фтору з металом.
Баки для зберігання рідкого фтору забезпечуються сорочками, наповненими рідким азотом, які мають температуру - 195 5 С, а фтор кипить при - 188 3 С. Сорочка і заспіваю чергу має вакуумну ізоляцію. Матеріалами для баків є нержавіюча сталь, нікель або алюміній. В експериментальних баках місткістю 2 3 т рідкий фтор зберігається до 25 діб. Конструкція бака передбачає зберігання рідкого фтору без сорочки з рідким азотом протягом 24 год.
Судини для перевезення рідкого фтору, що вміщають до 2260 кг рідини, мають три оболонки. Зовнішнє простір має вакуумно-аорошковую ізоляцію, потім слід сорочка, заповнена рідким азотом, а у внутрішньому посудині знаходиться фтор. Завдяки цьому не відбувається випаровування фтору, який - надзвичайно отруйний, в атмосферу. Матеріал для виготовлення внутрішнього судини (монель-ме-талл, нержавіюча сталь, алюміній) має захисне покриття з плівки фтористих з'єднань, щоб уникнути хімічної взаємодії фтору з металом.
Резервуари для зберігання рідкого фтору відрізняються від звичайних кріогенних резервуарів тим, що складаються з трьох оболонок.
Внутрішній резервуар для рідкого фтору виготовляють зазвичай з монель-металу або нержавіючої сталі. Проміжну оболонку заповнюють рідким азотом для підтримки низької температури. Переохолоджений рідкий фтор зберігається практично без втрат, так як при припливі тепла спочатку починає випаровуватися рідкий азот.
Рідкий кисень з рідким фтором змішується в будь-яких співвідношеннях. Зазвичай рекомендується застосовувати суміш 30 про фтору і 70% кисню. При заміні кисню цією сумішшю питомий імпульс, палива з ракетним вуглеводневим пальним зростає з 301 до 321 сек. Однак рідкі суміші кисню з фтором були використані в експериментальних стендових ракетних двигунах.
Найбільш агресивним окислювачем є рідкий фтор. Для запобігання його попадання в підшипник турбонасосного агрегату між робочою порожниною і підшипником підводять рідкий кисень під високим тиском. Мастило підшипників турбонасос-них агрегатів для перекачування рідкого фтору проводиться твердими мастильними матеріалами.
Найсильнішим окислювачем є рідкий фтор, який має суттєві недоліки - низьку температуру кипіння, агресивність, токсичність.
У внутрішньому циліндрі міститься рідкий фтор (- 188) під атмосферним тиском, між стінками внутрішнього і середнього циліндрів знаходиться рідкий азот (196) також під атмосферним тиском, а кільцевий простір між середнім і зовнішнім циліндрами заповнене тепловою ізоляцією. Рідкий азот запобігає випаровуванню фтору, зовнішня ізоляція зменшує втрати азоту.
Крім отримання UF6, рідкий фтор як окислювач застосовують в якості компонента ракетного палива. Швидкість і дальність польоту ракети визначаються питомим імпульсом палива і окислювача.
Крім отримання UFe, рідкий фтор як окислювач застосовують в якості компонента ракетного палива. Швидкість і дальність польоту ракети визначаються питомим імпульсом палива і окислювача.
Фізико-хімічні властивості деяких ракетних палив і їх компонентів. Найсильнішим окислювачем є рідкий фтор. У парі з рідким воднем, гидразином або аміаком, як горючими, він дає палива з найбільш високими енергетичних. Перевага рідкого фтору перед іншими окислювачами полягає в порівняно великої щільності, високою теплопроизводительности, великий химич.
Володіючи всіма експлуатаційними недоліками рідкого фтору, моноокись фтору має помітно менші енергетичні показники. За енергетиці вона займає проміжне положення між рідким киснем і рідким фтором.
В таких умовах можливе зберігання рідкого фтору до 15 - 20 діб, звичайна втрата фтору не перевищує 0 75 посилання - 1 5%, а для азоту - від 4 до 8% на добу. В якості конструкційних матеріалів для баків, в яких зберігається фтор, рекомендується використовувати мідь, алюміній, магній, нікель і леговані стали.
Зберігання, транспортування і заправка рідкого фтору незрівнянно більш складні, ніж рідкого кисню. Невеликі протоки рідкого фтору зазвичай нейтралізують двовуглекислої содою. Ця речовина не тільки нейтралізує фтор, але і сприяє гасінню пожежі, що виникає в результаті займання органічних речовин при зіткненні з рідким фтором. Двовуглекисла сода, взаємодіючи з фтором, виділяє вуглекислоту, яка, як відомо, є засобом пожежогасіння.
Така конструкція ємностей придатна для зберігання рідкого фтору на окладах, під час перевезення його автотранспортом і залізницею. Для попередження розливів рідкого фтору в разі аварійного руйнування трубопроводів все висновки трубопроводів в сховищах робляться через верх тайка. Розвантаження рідкого фтору з танка проводиться передавлювання газами - гелієм або азотом.
У зв'язку з цим інтерес до рідкого фтору як окислювача ракетного палива різко зріс.
Канда [34] знайшов, що поверхневий натяг рідкого фтору падає від 14 61 при 57 К до 9 85 дн / см при 84 8 К.
У статті [7] зазначено, що дією безводного рідкого фтору на ог-хлорметілсул'фіди можна замінити атом хлору на фтор, причому реакцію слід проводити в мідному або платиновому посудині. Всі дослідники відзначають крайню нестійкість фторметілевого ефіру і неможливість виділити його в чистому вигляді.
Дуже вигідно застосовувати рідкий аміак в поєднанні з рідким фтором як окислювачем.
У Довіднику наведено результати розрахунків для палив на основі рідкого фтору без домішок.
У США проведено випробування ракетного двигуна, що працює на рідкому фтор, водні та розплавленому літії з тягою двигуна 900 кг.
Фтор енергійно реагує з кремнієм при звичайній температурі, але рідкий фтор з ним не вступає в реакцію. Йод при високих температурах вступає у взаємодію з кремнієм, проте реакція протікає повільно.
Деякі з цих сполук за своїми окислювальним властивостям не поступаються рідкому фтору, але мають величезну перевагу: в звичайних умовах це або рідини, або ж легко зріджується гази.
Значення атомних теплоємність С. Газоподібний фтор енергійно реагує з кремнієм при звичайній температурі, але рідкий фтор з ним не вступає в реакцію.
Наддув балонів проводиться газоподібним гелієм, газоподібний азот при контакті з рідким фтором конденсується і застигає.
В Англії проводяться випробування двигунів з тягою - 4 т на рідкому фтор і рідкому водні, запуск триває - 10 сек.
В останні десять - п'ятнадцять років (1960 - 1975 рр.) Рідкий фтор, його суміші з киснем і деякі ого з'єднання досліджувалися як окислювачі ракетного палива.
Раніше, в 50 - х роках, були виконані три дослідження щільності рідкого фтору в області Г ип. В роботі [199] щільність визначена методом поплавка в інтервалі температур 65 4 - 85 2 К.