四氟化碳

四氟化碳，又称为四氟甲烷、Freon-14及R 14，是一種鹵代烴（化學式：CF4）。它既可以被視為一种鹵代烴、鹵代甲烷、全氟化碳，也可以被视为一种无机化合物。

零下198 °C時，四氟化碳具有單斜的結構，晶格常数为a = 8.597, b = 4.433, c = 8.381 (.10-1 nm), β = 118.73° F. Brezina, J. Mollin, R. Pastorek, Z. Sindelar. Chemicke tabulky anorganickych sloucenin (Chemical tables of inorganic compounds). SNTL, 1986.。

 附加物理性質 
 性質 數值 密度 (ρ)，-196 °C （固態） 1.943 g.cm-3 密度 (ρ)，-183 °C 1.89 g.cm-3 密度 (ρ)，-127.8 °C （液態） 1.603 g.cm-3 密度 (ρ)，-80 °C （氣態） 1.317 kg.m-3 密度 (ρ)，15 °C （氣態） 3.72 kg.m-3 密度 (ρ)，21 °C （氣態） 3.858 kg.m-3 三相點溫度 (Tt) -183.7 °C (89.4 K) 臨界溫度 (Tc) -45.5 °C (227.6 K) 臨界壓力 (pc) 3.793 MPa (37.43 bar) 臨界體積 (Vc) 0.142 dm3.mol-1 臨界壓縮性 (Zc) 2.77 熔化潛熱 (lf)，三相點 8.09 kJ.kg-1 蒸發潛熱 (lv)，-127.8 °C 135.7 kJ.kg-1 比熱容 (cp)，固定壓强，30 °C 58 J.mol-1.K-1 比熱容 (cp)，固定壓强，-145 °C 80.08 J.mol-1.K-1 比熱容 (cv)，固定体積，30 °C 49 J.mol-1.K-1 熱容量比 (κ)，30 °C 1.178571 壓縮性因子 (Z)，15 °C 0.9981 离散因子 (ω) 0.177 偶極矩 0 D 黏度 (η)，0 °C 16.1 μPa.s (0.0161 cP) 黏度 (η)，-60.3 °C 17.0 μPa.s (0.0170 cP) 表面張力 (σ)，-80 °C 6.4 mN.m-1 熱導率 (λ)，0 °C 15.03 mW.m-1.K-1

 歷史 
1926年，首次制得純淨的四氟化碳。N. N. Greenwood, A. Earnshaw. Chemie prvku (Chemistry of the Elements). Informatorium, Prague, 1993. 

 生產 
在實驗室内，四氟化碳可由以下的反應獲取：

 SiC + 2F2 → CF4 + Si

也可以由二氧化碳、一氧化碳或光氣与四氟化硫的氟化作用来获取。商業上可由氟與二氯二氟甲烷或氯三氟甲烷的反應製备。另一個方法是用碳電極電解氟化物MF、MF2。

四氟化碳，像其他氟代烃一样，是十分穩定的，这是因為C-F鍵很强，键能為515 kJ.mol-1（参见环境影响）。因此不与酸及氫氧化物反应，但是會跟鹼金屬发生爆炸性反應。熱分解會產生剧毒的氣體（碳酰氟、一氧化碳，如果有水存在，还会产生腐蝕性的氟化氫）。

四氟化碳微溶於水（約20 mg.l-1），但可與乙醇、乙醚及石油醚混溶。

 用途 
四氟化碳有時會用作低溫冷卻劑。它可用於電路板的製造，以及製造绝缘物質和半導體。它是用作氣體蝕刻劑及等離子體蝕刻版。

 環境影響 
四氟化碳是一種造成溫室效應的氣體。它非常穩定，可以長時間停留在大氣層中，是一种非常强大的溫室氣體。它在大氣中的壽命約為50,000年，全球增溫(全球暖化)係數是6,500（二氧化碳的係數是1）。雖然結構与氟氯烃相似，但四氟化碳不會破坏臭氧層。這是因為導致臭氧层破坏的是氟氯烃中的氯原子，它被紫外線輻射擊中時會分離。碳-氟鍵比較強，因此分離的可能性比较低。

 安全 
吸入四氟化碳的后果与濃度有关，包括頭痛、噁心、頭昏眼花及心血管系統的破壞（主要是心臟）。長時間接觸會导致严重的心臟破壞。

四氟化碳的密度比較高，可以塡滿地面空間範圍，在不通風的地方會導致窒息。

 參考資料及注釋 

 參見 
 卤代烃
 卤代甲烷

 外部連結 

 National Pollutant Inventory 氟化合物的內容概要說明書
 Air Liquide - 數據
 Air Liquide - 水蒸气壓力圖 
 牛津大學 - MSDS
 由一級鋁生產協定測量四氟化碳及六氟乙烷
 化學和物理性質表

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