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氘化氢

氘化氢

氘化氢是氢的稳定同位素化合物,分子式HD,分子量3.022;常温常压下为无色无味无臭气体;密度0.07 g/L,为氢气密度1.5倍;熔点-259.2℃,沸点-252.8℃,临界温度-249.7℃,临界压力1.66 MPa;微溶于水及多数有机溶剂,25℃水中溶解度略高于氘气;无放射性,化学性质与氢气相近但反应活性略低,化学键更稳定;低毒,属单纯窒息性气体,无明确急性毒性阈值。

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化学式

HD

cas号

13983-20-5

丰度

99.8%、99.9%

规格

多种规格

外观

无色无味气体

沸点

-251.4℃

核心应用领域

(一)核工业领域(高纯级/超纯级为主)

可控核聚变原料:超纯级(氘代丰度50%左右)为核心原料,与氚聚变释能;

核反应堆辅助:高纯级用于中子慢化剂调配,提升中子利用率,增强重水堆、压水堆稳定性;

(二)半导体与电子领域(高纯级为主)

晶圆刻蚀辅助:99.99%纯度与氟气、氩气混合,用于14nm及以下制程精细刻蚀,优化轮廓,提升器件稳定性;

电子封装保护:替代氢气作封装气氛,降易燃风险,提升高端芯片与功率器件可靠性;

(三)科研与材料领域(工业级/高纯级为主)

同位素示踪研究:工业级作为示踪原子,追踪化学合成、生物代谢路径,是基础科研核心试剂;

材料改性:高纯级用于氘代聚合物、OLED材料制备,提升耐高温性与寿命,适配航空航天、高端显示;

(四)其他领域

特种照明:与氙气混合制氘灯,提供稳定紫外光源,用于光谱分析、光刻;

医疗辅助:用于核磁共振成像辅助试剂,提升生物组织成像精度;

 

安全规范与操作指南

(一)储存要求

  1. 容器与环境:采用316L不锈钢高压钢瓶(20MPa),标注核心警示标识,检验周期3年/次;储存于≤30℃干燥通风库房,配强制排风(≥25次/小时),远离火源热源(≥30米),装可燃气体探测器(1%LEL)、氧气检测仪及干粉灭火器;地面铺防静电垫,禁明火工具;
  2. 管理要求:钢瓶垂直固定,余压≥0.5MPa;不同纯度分区存放,禁与氧化剂等混存,建立全流程管理台账;

(二)运输规范

UN分类:2.1类易燃气体(UN 1049,I类),运输工具贴警示标志,配备防爆、灭火、堵漏设备;

运输要求:①公路用防爆货车,车速≤40km/h,避高温时段与密集区;②铁路/航空需提供检测报告与MSDS,单批≤10瓶,单独防爆舱;③轻装轻卸,禁撞击,做好静电防护;

(三)操作与应急

  1. 操作禁忌:操作人员持专项证,穿戴防静电服、手套、护目镜,通风橱/防爆间操作;①开阀≤0.2圈/秒,用铜合金/不锈钢减压器;②管线氦气检漏(≤10⁻⁹Pa·m³/s),作业前氮气吹扫;③密闭空间2人监护,每5分钟检测浓度与氧含量;
  2. 应急处理:

泄漏处置:撤离至上风向,切断火源,开排风与堵漏设备;少量用干粉吸附,大量围堤拦截,禁用水冲;

人员急救:①吸入窒息:移至新鲜空气,吸氧送医;②皮肤/眼睛接触:清水冲15分钟,不适就医;③火灾:安全前提下断气源,用干粉/二氧化碳灭火,禁喷水,消防员戴呼吸器;

(四)废弃处置

废弃处置:余气燃烧处理(生成HDO);钢瓶氮气吹扫(残留<0.1%)后专业回收;废液中和达标排放;