四氟化钍 | 13709-59-6

• 物质功能分类: 无机化工 - 无机盐 - 金属卤化物及卤酸盐
• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 锕系盐类
• 中文名称: 四氟化钍
• 英文名称: thorium(IV) fluoride
• 英文别名: Thorium(4+);tetrafluoride；thorium(4+);tetrafluoride
• CAS: 13709-59-6
• 化学式: F₄Th
• 分子量: 308.032
• InChiKey: MZQZQKZKTGRQCG-UHFFFAOYSA-J

物化性质

• 熔点：
  >900°C
• 沸点：
  1680°C
• 密度：
  6,32 g/cm3
• 稳定性/保质期：
  遵照规定使用和储存，则不会分解。固体的蒸气压(1055～1297K)可以由以下公式表示（单位：P—mmHg，T—K）：lgP=-16860T+9.105。其蒸气压较其他卤化钍小得多。在空气中稍显吸湿性，不溶于水，几乎不溶于硫酸、氢氟酸、硝酸和高氯酸。另外，如果将氢氟酸加入到硝酸钍的水溶液中，则可沉淀出四氟化钍的水合物。 三溴化铀、溴化钍的制备装置包括： 1. 反应管 2. 气体净化用铀 3. 垂熔玻璃板 4. 预操作中的气体出口 5. 铂棉 6. 溴鼓泡器 7. 气体入口 8. 电炉 9. 橡胶管 10. 气体出口 11. 硫酸捕集器及鼓泡器 12. 压力计 13. 玻璃棉

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1.68
• 重原子数：
  5
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  4

ADMET

毒理性

• 副作用

Dermatotoxin - 皮肤烧伤。

Dermatotoxin - Skin burns.

来源:Haz-Map, Information on Hazardous Chemicals and Occupational Diseases

安全信息

• 危险等级：
  7
• 危险品标志：
  T
• 危险品运输编号：
  UN 2912
• 危险类别：
  7
• 储存条件：
  存于阴凉干燥处

SDS

第一部分：化学品名称

化学品中文名称：	氟化钍
化学品英文名称：	Thorium fluoride
中文俗名或商品名：
Synonyms：
CAS No.：	13709-59-6
分子式：	ThF 4
分子量：	308.03

第二部分：成分/组成信息

纯化学品 混合物

化学品名称：氟化钍

有害物成分 含量 CAS No.

第三部分：危险性概述

危险性类别：
侵入途径：	吸入 食入
健康危害：	钍和钍离子有放射性作用，钍及其化合物职业中毒未见报道。狗短期吸入氟化钍11mg／m3出现呕吐和咳嗽，未见其他中毒症状。
环境危害：
燃爆危险：

第四部分：急救措施

皮肤接触：	脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。就医。
眼睛接触：	立即翻开上下眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入：	脱离现场至空气新鲜处。送放射病专科医院或门诊就医。
食入：	给饮足量温水，催吐，送放射病专科医院或门诊就医。

第五部分：消防措施

危险特性：	放射性物品。受高热分解放出有毒的气体。
有害燃烧产物：
灭火方法及灭火剂：	不燃。火场周围可用的灭火介质。
消防员的个体防护：
禁止使用的灭火剂：
闪点(℃)：	无意义
自燃温度(℃)：	引燃温度(℃)：无意义
爆炸下限[%(V/V)]：	无意义
爆炸上限[%(V/V)]：	无意义
最小点火能(mJ)：
爆燃点：
爆速：
最大燃爆压力(MPa)：
建规火险分级：

第六部分：泄漏应急处理

应急处理：

隔离泄漏污染区，周围设警告标志，应急处理人员戴好防毒面具，穿厂商特别推荐的化学防护服(完全隔离)。转移未破损的包装，按放射物品作特殊处理。如果大量泄漏，与有关技术部门联系，确定清除方法。

第七部分：操作处置与储存

操作注意事项：
储存注意事项：

第八部分：接触控制/个体防护

最高容许浓度：	中 国 MAC：未制订标准前苏联 MAC：未制订标准美国TLV—TWA：未制订标准
监测方法：
工程控制：	密闭操作，局部排风。
呼吸系统防护：	空气中浓度较高时，应该佩戴防毒口罩。必要时建议佩戴自给式呼吸器。
眼睛防护：	戴安全防护眼镜。
身体防护：	穿抗辐射防护服。
手防护：	戴抗辐射手套。
其他防护：	工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。

第九部分：理化特性

外观与性状：	白色立方结晶或粉末。
pH：
熔点(℃)：	<900
沸点(℃)：
相对密度(水=1)：	6．32(24℃)
相对蒸气密度(空气=1)：
饱和蒸气压(kPa)：
燃烧热(kJ/mol)：
临界温度(℃)：
临界压力(MPa)：
辛醇/水分配系数的对数值：
闪点(℃)：	无意义
引燃温度(℃)：	引燃温度(℃)：无意义
爆炸上限%(V/V)：	无意义
爆炸下限%(V/V)：	无意义
分子式：	ThF 4
分子量：	308.03
蒸发速率：
粘性：
溶解性：	不溶于硫酸。
主要用途：	用于制金属钍和钍镁合金及高温陶瓷。

第十部分：稳定性和反应活性

稳定性：	在常温常压下 稳定
禁配物：	强酸。
避免接触的条件：
聚合危害：	不能出现
分解产物：	氟化氢。

第十一部分：毒理学资料

急性毒性：
急性中毒：
慢性中毒：
亚急性和慢性毒性：
刺激性：
致敏性：
致突变性：
致畸性：
致癌性：

第十二部分：生态学资料

生态毒理毒性：
生物降解性：
非生物降解性：
生物富集或生物积累性：

第十三部分：废弃处置

废弃物性质：
废弃处置方法：
废弃注意事项：

第十四部分：运输信息

危险货物编号：
UN编号：
包装标志：
包装类别：
包装方法：
运输注意事项：
RETCS号：
IMDG规则页码：

第十五部分：法规信息

国内化学品安全管理法规：
国际化学品安全管理法规：

第十六部分：其他信息

参考文献：	1.周国泰，化学危险品安全技术全书，化学工业出版社，1997 2.国家环保局有毒化学品管理办公室、北京化工研究院合编，化学品毒性法规环境数据手册，中国环境科学出版社.1992 3.Canadian Centre for Occupational Health and Safety,CHEMINFO Database.1998 4.Canadian Centre for Occupational Health and Safety, RTECS Database, 1989
填表时间：	年月日
填表部门：
数据审核单位：
修改说明：
其他信息：	4
MSDS修改日期：	年月日

制备方法与用途

合成制备方法

1. 将草酸钍在700℃下焙烧生成二氧化钍，再与无水氟化氢气体反应可制得四氟化钍（ThF4）。具体操作为：将适量的二氧化钍置于蒙乃尔合金、镍或镍铬合金反应管中，通入氟化氢并加热。初期温度升至260℃，随后逐步升温至370℃，最后维持在550℃达6小时。这种分段升温的方法能有效防止烧结现象（若形成块状物，则与氟化氢的反应难以进行）。若使用50%ThO2和50%ThF4混合原料，则效果更佳。最终收率可达99%。

2. 另一种方法是：先将10克二氧化钍研磨成细粉，另取无水氟化氨NH4HF2 17.3克，在不锈钢乳钵中研碎，确保两者按摩尔比ThO2∶NH4HF2=1∶8充分混合。这两种化合物反应时，会因黏度增加和释放热量而形成(NH4)4ThF8。将所得产物移至镍乳钵中，并在500℃下加热2小时以分解为四氟化钍（ThF4），同时去除过剩的NH4HF2。最好在真空环境中进行此步骤，即便在空气中操作也能获得99%的收率。此外，还可以选择将(NH4)4ThF8在350℃下真空加热5小时，然后置于100kPa的氢氟酸和34kPa（1/3大气压）的氟气混合环境中处理70小时以得到四氟化钍（ThF4）。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  四氟化钍 以 neat (no solvent) 为溶剂， 反应 5.0h， 生成 thorium oxide fluoride
  参考文献：
  名称：

  NaF-ThF 4系统和熔融盐反应堆燃料盐的热力学研究

  摘要：

  已使用电动势技术确定了Na 2 ThF 6（s）的标准摩尔吉布斯形成能。氟化物细胞：（ - ）的Pt，氧化镍（多个）+ NIF 2（S）│CaF 2（S）│ThOF 2（S）+的Na 2 THF 6（S）+氟化钠（S），铂（+）具有用CaF 2（s）作为固体电解质来测量Na 2 ThF 6（s）的吉布斯形成能。根据电池的测得的电动势值和文献中所需的吉布斯能量值，已将Δr G° m（Na 2 ThF 6，s，T）计算为：Δf G° m（Na 2 ThF 6，s，T）（kJ mol -1）±10 =-3378 + 0.5296·（T / K）（700 K≤T≤945 K）。的Na的热容量2 THF 6（S），用差示扫描量热计测得的温度范围300-800 K.形成的Na焓2 THF 6通过第二种方法，从实测的吉布斯能量和热容量数据计算出298.15 K时的（s）。Na-Th-FO系统的化学势图已

  DOI：

  10.1016/j.jfluchem.2018.05.003
• 作为产物：
  描述：

  反应 6.0h， 生成 四氟化钍
  参考文献：
  名称：

  具有硫或硒键的化合物：合成，结构和热解

  摘要：

  cha硫属元素化物Th（ER）4（E = S，Se; R = Ph，C 6 F 5）形成具有多种配位数的吡啶配合物。（py）4 Th（SPh）4，（py）3 Th（SePh）4，（py）3 Th（SC 6 F 5）4和（py）4 Th（SeC 6 F 5）4四种化合物，已通过光谱方法和低温单晶X射线衍射进行了分离和表征。其中两个产品（py）4 Th（SPh）4和（py）4 Th（SeC6 F 5）4，具有经典的八个坐标A 4 B 4的方形反棱镜几何形状。SePh化合物是唯一的七个坐标（4Se，3N）产物，氟化硫醇盐的独特之处在于该结构在Th和氟化物之间包含两个相对的相互作用，从而形成一个九坐标（3N，4S，2F）结构。EPh化合物热分解产生ThE 2和EPh 2，而氟化化合物主要产生ThF 4，E 2（C 6 F 5）2和E（C 6 F 5）2。

  DOI：

  10.1021/acs.inorgchem.6b00645
• 作为试剂：
  描述：

  四氟化铀 、 fluorine 在 四氟化钍 作用下， 以 neat (no solvent) 为溶剂， 反应 1.33h， 生成 铀(VI)氟化物
  参考文献：
  名称：

  熔盐组成对UF 4氟化的影响

  摘要：

  UF的氟化4被F 2中的LiF-NAF-KF（46.5-11.5-42摩尔％，氟化锂钠钾盐），氟化锂钠钾盐-THF 4（88.0-12.0摩尔％）和KF-ZRF 4（58-42摩尔％，在550°C下对FKZr进行了研究，结果表明FLiNaK中的UF 4转化为UF 6的转化率与其他两种熔融盐不同。用拉曼光谱和X射线衍射（XRD）研究了氟酸对不同ZrF 4含量的FLiNaK中Zr（IV）和U（IV）配位结构的影响。该结果表明，游离的F的浓度-降低和熔融盐成了ZRF的增加更为酸性4内容。存在的主要Zr（IV）络合物从ZrF 7 3−，ZrF 6 2−变为ZrF 5 −，而U（IV）络合物从UF 8 4−或UF 7 3−变为UF 6 2−。FLiNaK中UF 4在不同氟酸度下的氟化表明，较高的熔融盐氟酸度会导致Zr-F和UF的配位数相对较低，UF 4转化为UF 6的转化率和平均反应速率较高，并且对氟的腐蚀性较小。结构材料。

  DOI：

  10.1016/j.jfluchem.2018.11.015

文献信息

• Thorium tetrafluoride reaction with hydrazinium(1+) fluoride and with anhydrous hydrazine
  作者：P. Glavič、J. Slivnik、A. Bole

  DOI：10.1016/0022-1902(73)80554-8

  日期：1973.2

  The systems ThF4H2H5FH2O and ThF4N2H4 have been investigated. The complex fluoride (N2H5)3ThF7 and the addition compounds ThF4. N2H4 and 3ThF4. 5N2H4 have been isolated. I.R. spectra of the compounds are given as well as the X-ray powder diffraction data. The thermal decomposition of the complex fluoride is discussed.

  该系统THF 4 H 2 ħ 5 FH 2 O和THF 4 N 2 ħ 4进行了研究。络合物氟化物（N 2 H 5）3 ThF 7和加成化合物ThF 4。N 2 H 4和3ThF 4。已分离出5N 2 H 4。给出了化合物的IR光谱以及X射线粉末衍射数据。讨论了复合氟化物的热分解。
• Thorium Fluorides ThF, ThF₂, ThF₃, ThF₄, ThF₃(F₂), and ThF₅^– Characterized by Infrared Spectra in Solid Argon and Electronic Structure and Vibrational Frequency Calculations
  作者：Lester Andrews、K. Sahan Thanthiriwatte、Xuefeng Wang、David A. Dixon

  DOI：10.1021/ic401107w

  日期：2013.7.15

  Reactions of laser-ablated Th atoms with F2 produce ThF4 as the major product based on agreement with matrix spectra recorded of the vapor from the solid at 800–850 °C. Weaker higher-frequency bands at (567.2, 564.8), (575.9, 575.1), and (531.0, 528.4) cm–1 in argon are assigned to ThF, ThF2 and ThF3, ThF3(F2) on the basis of their chemical behavior upon increasing reagent concentrations, annealing

  激光烧蚀的Th原子与F 2的反应产生ThF 4作为主要产物，这是与在800–850°C下记录的来自固体的蒸气的基质光谱相一致的结果。在（567.2、564.8），（575.9、575.1）和（531.0、528.4）cm –1的氩中较弱的较高频段根据以下条件分配给ThF，ThF 2和ThF 3，ThF 3（F 2）：随着试剂浓度的增加，退火和辐照，NF 3，OF 2的使用，它们的化学行为，并将HF作为F原子源，并与在DFT / B3LYP和CCSD（T）级别上计算的频率进行比较，并在Th上设置较大的分段+ ECP基础，在F上设置aug-cc-pVTZ基础。 460 cm –1的较宽谱带被分配给ThF 5 –阴离子。三方-双锥THF 5 -阴离子（7.17电子伏特的计算电子脱离能量）在THF的费用的增加3（F 2）和F 3 -上充满汞弧照射。通过计算显示，[ThF 3 + ] [F 2 – ]是具有侧键F
• Na_<i>n</i>MTh₆F₃₀: A Large Family of Quaternary Thorium Fluorides
  作者：Vladislav V. Klepov、Gregory Morrison、Hans-Conrad zur Loye

  DOI：10.1021/acs.cgd.8b01742

  日期：2019.2.6

  crystal structures, and magnetic properties of compounds in the NanMU6F30 series, where n = 4, 3 and where M is a divalent or trivalent metal cation, respectively. In this article we advance our investigation of this structure type by expanding it to the thorium-containing compounds NanMTh6F30, where n = 3 in the case of MIII = Al, Sc, Ti, V, Cr, Fe, Ga, In, n = 4 when MII = Mg, Mn, Co, Ni, Cu, Zn

  最近，我们报道了Na n MU 6 F 30系列化合物的合成，晶体结构和磁性，其中n = 4，3，M分别为二价或三价金属阳离子。在本文中，我们通过将其扩展到含钍的化合物的Na推进我们这种结构类型的调查Ñ MTH 6 ˚F 30，其中Ñ在M的情况下= 3 III =铝，钪，钛，钒，铬，铁，当M II = Mg，Mn，Co，Ni，Cu，Zn和n时，Ga，In，n = 4当M位点被三价稀土元素部分占据时，其范围从3.87到4.39。研究了含磁性离子M = Ti 3+，V 3+，Cr 3+，Mn 2 +，Fe 3+，Co 2 +，Ni 2 +，Cu 2+的化合物的磁性。 U（IV）的（IV）阻止了磁离子的磁性耦合，因此，它们表现出简单的顺磁行为。
• Development of a YF3:ThF4 membrane for the possibility of determining fluoride
  作者：Nair Afijith Ravindranath、I. Lakshmigandhan、Usha Lakshmi K、K.I. Gnanasekar、V. Jayaraman

  DOI：10.1016/j.jfluchem.2021.109831

  日期：2021.8

  substituted thorium fluoride (YTF) solid solution, YxTh1−xF4−x (x = 0 – 0.15) by fluorinating a stoichiometric ratio of yttria (Y2O3) and thoria (ThO2) with ammonium hydrogen difluoride (NH4HF2) was acheived. The maximum solubility of YF3 in ThF4 was observed to be 15 mol %. All three compositions of YxTh1−xF4−x (x = 0 – 0.15) solid solution showed an enhanced ionic conductivity over ThF4. 5 mol % yttrium

  钇取代氟化钍（YTF）固溶体的制备， 是X吨H1-XF4-X( x  = 0 – 0.15) 通过氟化化学计量比的氧化钇 (是2哦3) 和钍 (钍哦2) 用二氟化氢铵 (NH4HF2)达到了。观察到YF 3在 ThF 4 中的最大溶解度为15 mol%。所有三个组合是X吨H1-XF4-X( x  = 0 – 0.15) 固溶体显示出比 ThF 4更高的离子电导率。5 mol% 钇取代的 ThF 4 (5-YTF) 具有最高的离子电导率，几乎比 ThF 4高两个数量级。F -离子选择性电极被设计和测试用于估计溶液中的氟离子（10 -1 M 到10 -5 M）。5-YTF 在 10 -1 M 到 10 -4 M的线性范围内具有 40.0 ± 4 mV/decade 的最高灵敏度。所有三个传感器组合物 5、10 和 15-YTF 都具有亚 Nerstian 行为，这归因于强哦H-离子干扰。将结果与商业氟化物ISE（Eu：LaF
• Synthesis and Nanoscale Characterization of (NH₄)₄ThF₈ and ThNF
  作者：G. W. Chinthaka Silva、Charles B. Yeamans、Gary S. Cerefice、Alfred P. Sattelberger、Kenneth R. Czerwinski

  DOI：10.1021/ic900632g

  日期：2009.7.6

  Synthesis of (NH4)4ThF8 by a solid state reaction of ThO2 and NH4HF2 and the formation of ThNF by ammonolysis of (NH4)4ThF8 and ThF4 under different experimental conditions were investigated. The solid state reaction of ThO2 with NH4HF2 led to the terminal product (NH4)4ThF8 through a known intermediate (NH4)3ThF7 and most likely two other unknown chemical phases as determined by X-ray powder diffraction

  研究了在不同的实验条件下，ThO 2和NH 4 HF 2的固相反应合成（NH 4）4 ThF 8以及通过（NH 4）4 ThF 8和ThF 4的氨解形成ThNF 。ThO 2与NH 4 HF 2的固态反应通过已知的中间体（NH 4）3 ThF 7导致最终产物（NH 4）4 ThF 8X射线粉末衍射法确定的最可能的另外两个未知化学相。（NH 4）4 ThF 8通过ThF 4中间相转化为ThNF 。对ThF 4氨解的研究表明，它会通过连续形成低化学计量的氮化-氟化物（例如ThN 0.79 F 1.63和ThN 0.9 F 1.3）而转化为ThNF 。在不同的气氛和温度下，还检查了ThNF的热行为，并评估了形成动力学。ThNF分解为低化学计量的氮化or氟化物（ThN x / 3 F 4-x）在最高1100°C的不同环境下。与前体相比，产物的形态发生了重大变化，证实了所涉及的反应步骤。HRTEM对（NH