三氟化硼
1 范围
本标准规定了三氟化硼的分类与命名、要求、试验方法、检验规则、标志、标签、使用说明书、包装、运输、贮存和安全要求。
本标准适用于硼酸、硫酸、氟化氢为原料，采用加热氟化法制得的三氟化硼。主要用于石油树脂、医药、橡胶行业。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 190 危险货物包装标志
GB/T3723 工业用化学产品采样安全通则
GB/T 4844.3 高纯氦
GB 5099 钢质无缝气瓶、 GB 11640 铝合金无缝气瓶
GB/T 5274 气体分析校准用混合气体的制备称量法
GB/T 5275 气体分析校准用混合气体的制备渗透法
GB/T 6388 运输包装收发货标志
GB 7144 气瓶颜色标记
GB/T 9969 工业产品使用说明书总则
GB 14194 永久气体气瓶充装规定
JJF 1070 定量包装商品净含量计量检验规则
中华人民共和国国务院令第344 号《危险化学品安全管理条例》
国家技术监督局技监局监发（1997）172 号《产品标识标注规定》
国家质量监督检验检疫总局令第75 号《定量包装商品计量监督管理办法》（2005 年5 月30 日）
国家质量监督检验检疫总局《气瓶安全监察规程》质技监局锅发[2003]46 号
交通部《危险货物运输规则》1971 年12 月31 日
3 分子式和相对分子质量
3.1 分子式
三氟化硼的分子式为：BF3。
3.2 相对分子质量
三氟化硼的相对分子质量：67.805（按2005 年国际相对原子质量）。
4 要求
4.1 外观
产品为无色气体。
4.2 理化指标
三氟化硼的理化指标应符合表1 的规定。
优等品 一等品 合格品
三氟化硼纯度，×10-2 ≥ 99.99 99.90 99.50
空气含量，×10-6 ＜ 25 200 4 000
二氧化硫含量，×10-6 ＜ 10 20 30
四氟化硅含量，×10-6 ＜ 25 300 350
硫酸盐含量，×10-6 ＜ 10 15 15
4.3 净含量
净含量应符合标签标明含量。偏差按《定量包装商品计量监督管理办法》执行。
5 试验方法
5.1 一般规定
本标准所有的试剂和水，在没有注明其他要求时，均指分析纯试剂和GB/T6682 中规定的三级水。
试验中所用的标准滴定溶液、杂质滴定溶液、制剂和制品，在没有注明其他规定时，均按GB/T601、GB/T603 的规定制备。
5.2 理化指标
5.2.1 三氟化硼纯度
用摩尔分数表示，按公式（1）计算：
x=100-（x1+x2+x3+x4）×10-4………………………………(1)
式中：
x—―三氟化硼纯度，×10-2；
x1—―空气含量，×10-6；
x2—―二氧化硫含量，×10-6；
x3—―四氟化硅含量，×10-6；
x4—―硫酸盐含量，×10-6。
5.2.2 空气和二氧化硫含量的测定
5.2.2.1 方法
采用热导色谱法测定。
5.2.2.2 仪器
气相色谱仪。要求仪器对空气（氧+氮）、二氧化硫的最小检测量均应比待测样品含量低约一个数量级。色谱仪的其余各项技术指标应符合仪器使用说明书的要求。
5.2.2.3 操作参考条件
a) 检测器：热导池，冷阻约120Ω；
b) 热导池温度：约80℃；
c) 热导池桥路电流：约180mA；
d) 载气：氦气，应符合GB4844.3 规定；
e) 载气流速：约30mL/min；
f) 进样体积：1 mL―3mL；
g) 色谱柱温度：约90℃；
h) 色谱柱：长2m、内径2.5mm 的聚四氟乙烯柱，柱内紧密装填0.2mm—0.15mm 的porapakQ；
i) 取样与进样管线均采用聚四氟乙烯管。
5.2.2.4 测定
将样品气经针型阀和连接管与仪器连接，在经充分置换并取得代表样之后，向色谱仪进样。记录各被测组分的流出曲线，分别测量各组的峰面积。重复进样二次，当其相对偏差不
大于10%时，取其平均值A1。
5.2.2.5 定标
按GB/T 5274 配制以氦气为底气的空气标准混合气，按GB/T 5275 配制以氦气为底气的二氧化硫标准混合气。标准混合气中空气、二氧化硫含量与样品气中空气、二氧化硫含量相
比，下限不低于50%，上限不高于200%。在测定条件下直接进样，记录并测定标准混合气中空气、二氧化硫的峰面积。重复进样二次，当其相对偏差不大于10%时，取其平均值A6。
5.2.2.6 结果计算
三氟化硼中空气、二氧化硫含量（mol/mol）按式（2）计算：
x1=x6 · A1/A6·……………………………………（2）
式中：
x1—―样品气中被测组分的含量，10-6；
x6—―标准混合气中被测组分的含量，10-6；
A1—―样品气中被测组分的峰面积，mm2；
A6—―标准混合气中被测组分的峰面积，mm2。
5.2.3 四氟化硅含量的测定
5.2.3.1 方法和原理
采用分光光度法测定。
BF3 和SiF4 在水中按下式发生水解反应；
BF3+3H2O=H3BO3+3HF
3SiF4+4H2O=H4SiO4+2H2SiF6
H2SiF6+4H2O=H4SiO4+6HF
在适当的酸度下，硅酸根与钼酸生产黄色的硅钼酸络合物，用抗坏血酸还原为硅钼蓝，其颜色深度与含量成正比，在选定的条件下进行分光光度测定。
5.2.3.2 仪器
采用分光光度计。
5.2.3.3 试剂及溶液
a) 硫酸溶液： C（½H2SO4）=0.5mol/L 和10mol/L；
b) 碳酸钠；
c) 二氧化硅：光谱纯；
d) 氨水：1+1 水溶液；
e) 抗坏血酸：0.01g/mL 水溶液；
f) 钼酸铵溶液：0.15g/mL 水溶液；
g) 对硝基酚溶液：0.01g/mL 溶液；
h) 去离子水。
5.2.3.4 测定条件
a) 波长：650nm；
b) 比色皿厚度：1cm；
c) 硅钼黄显色酸度：pH 为1.1—1.4。
5.2.3.5 绘制标准曲线
5.2.3.5.1 系列硅标准溶液的制备
a) 称取5g 碳酸钠和在900℃下干燥至恒重的二氧化硅0.2140g 于铂坩埚中，在900℃时熔融30min，冷却后用去离子水溶解，移至1L 容量瓶中，稀释至刻度并移入塑料瓶中备用。
此溶液硅浓度为
0.1mg/mL。
b) 准确量取硅标准溶液0.00 mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL、3.00mL、3.50mL、4.00mL、4.50mL 分别加至一系列100mL 容量瓶内，加入两滴0.01g/mL 对硝基酚
，用1+1 氨水调至微黄色，用滴定管加入6mL0.5mol/L 硫酸并立即加入3mL 钼酸铵溶液，显色10min 后加入8mL 10mol/L 硫酸,最后加入6mL 抗坏血酸显色30min。
5.2.3.5.2 吸光度的测定
按分光光度计使用说明书，用波长为650nm 及1cm 厚度的比色池测定显色后的系列标准溶液的吸光度。
5.2.3.5.3 标准曲线的绘制
用系列标准溶液的吸光度作纵坐标，以硅的质量为横坐标绘制标准曲线。
5.2.3.6 取样
在50mL 带有密封丝扣的不锈钢取样器中，装入40mL 去离子水，通过高压微调阀、压力表按图1与盛装三氟化硼的气瓶连接。在取样器外，套上-10℃的冰盐水冷浴。用机械真空泵
抽至约-0.1MPa，关闭阀门7，然后打开三氟化硼气瓶阀慢慢导入三氟化硼气体，用去离子水吸收约30min。吸收速度用压力表和高压微调阀控制。吸收结束后，关闭气瓶阀，测量吸
收液总体积（V）。将吸收液转入聚四氟乙烯烧杯中作为样品溶液。样品量（m1）为吸收前后吸收液的称量之差。
5.2.3.7 测定
准确量取20.00mL 样品溶液于100mL 容量瓶中，加入两滴0.01/mL 对硝基酚，用1+1 氨水调至微黄色，用滴定管加入6mL0.5mol/L 硫酸并立即加入3mL0.15g/mL 钼酸铵溶液，显色
10min 后加入8mL10mol/L硫酸，最后加入6mL0.01g/mL 抗坏血酸显色30min。测定吸光度。
5.2.3.8 结果计算
由测得的样品溶液吸光度从标准曲线查得硅量，按公式（3）计算四氟化硅的含量。
X3=2414 V1·m/V2·m1……………………………（3）
式中：
x3—―样品气体中sif4 的含量，10-6（mol/mol）；
V1—―吸收溶液的总体积，ml；
m—―从标准曲线上查得的质量，g，
V2—―比色时样品溶液的取样量，mL，
m1—―吸收液中样品的质量，g，
2414—―换算系数。
以两次平行测定的算术平均值为测定结果。
5.2.4 硫酸盐含量的测定
5.2.4.1 方法和原理
采用比浊法测定硫酸盐含量。在酸性溶液中，在稳定剂存在下，硫酸根与钡离子形成均匀的硫酸钡悬浊液，其浊度与硫酸根离子浓度成正比，借此进行微量硫酸盐的测定。
5.2.4.2 仪器
采用分光光度计。
5.2.4.3 试剂
a) 氯化钠；
b) 硫酸钾；
c) 氯化钡；
d) 盐酸；
e) 无水乙醇；
f) 丙三醇；
g) 去离子水。
5.2.4.4 溶液
5.2.4.4.1 稳定液
取15g 氯化钠，加60mL 去离子水、6mL 盐酸、10mL 丙三醇和20mL 乙醇，混合均匀。
5.2.4.4.2 硫酸盐标准溶液
准确称取0.08710g 硫酸钾，用去离子水溶于1L 容量瓶中并稀释至刻度。此溶液硫酸盐浓度为5×10-4mol/L。
5.2.4.4.3 氯化钡溶液
将40g 氯化钡溶于去离子水并稀释至100mL，此溶液中氯化钡的浓度为400g/L。
5.2.4.5 绘制标准曲线
a) 于一系列25mL 容量瓶中分别加入0.00 mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL硫酸盐标准溶液，再加入稳定液2.5mL，氯化钡溶液5mL 并稀释至刻度，摇动
1min，静置5mi n；
b) 用波长420nm 及2cm 厚度的吸收池测定系列标准溶液的吸光度。以吸光度为纵坐标，以硫酸盐的量（mol）为横坐标，绘制标准曲线。
5.2.4.6 取样
同5.1.3.6。
5.2.4.7 测定
准确吸取10.00mL 样品溶液于25mL 容量瓶中，加入稳定液2.5mL，氯化钡溶液5mL 并稀释至刻度。摇动1min，静置5min。用波长420nm 及2cm 厚度吸收池，测定吸光率。
5.2.4.8 结果计算
根据测得的样品溶液的吸光度，从标准曲线查得硫酸盐的量，按公式（4）计算硫酸盐的含量。
X4=67.805( V3·n/V4·m2)×106……………………………(4)
式中：
x4—―样品气体中硫酸盐的含量，10-6（mol/mol）；
V3—―吸收溶液的总体积，mL；
n—―从标准曲线上查得的硫酸盐的量，mol；
v4—―比浊测定时样品溶液的取样量，mL；
m2—―吸收液中样品的质量，g，
67.805—三氟化硼的摩尔质量＜M(BF3)＞,g/mol。
以两次平行测定的算术平均值为测定结果。
5.3 净含量
按JJF 1070 规定的方法检验。
6 检验规则
6.1 检验
三氟化硼应逐瓶检验。
6.2 采样安全
应符合GB/T 3723 的规定。
6.3 出厂检验项目
每批产品出厂前应进行检验，检验项目为本标准规定的所有项目。
6.4 判定规则
三氟化硼检验结果若有一项指标不符合本标准要求时，则该瓶产品为不合格。当供需双方对产品质量发生异议时，可由双方共同验收，或提请仲裁。
7 标志、标签、使用说明书
7.1 标签
包装物上应印刷或贴有标签，标签内容应符合国家技术监督局技监局监发（1997）172 号，至少应包括以下内容：
a) 产品名称；
b) 主要技术参数；
c) 生产日期、保质期；
d) 充装质量；
e) 产品标准编号；
f) 厂名及厂址。
7.2 标志
包装标志应符合GB 190 的规定。运输标志应符合GB/T 6388 的要求。
7.3 使用说明书
包装物应附带产品使用说明书，使用说明书应符合GB/T 9969 的要求。
8 包装、运输、贮存
8.1 气瓶的使用、运输及贮存应符合《气瓶安全监察规程》和《危险货物运输规则》等有关规定。
8.2 充装三氟化硼的气瓶应符合GB 5099 或GB11640 规定。气瓶颜色标记应符合GB 7144 的规定。
8.3 充装三氟化硼的气瓶瓶阀及瓶颈螺纹连接处不得泄露。必须戴好安全帽。
8.4 气瓶（含返回气瓶）在充装前应进行加热、抽空处理。
8.5 气瓶充装应符合GB 14194 的规定。气瓶中三氟化硼的充装量按实际称量计，充装压力为20℃时，
12.0 MPa±0.5MPa。
8.6 装有三氟化硼的气瓶应符合《危险化学品安全管理条例》的规定，贮存在带棚的库房内，并远离热源。环境温度始终保持低于60℃。在用气瓶应放在强制通风的室内。
8.7 在包装条件完好的情况下保质期为一年。
9 安全要求
9.1 三氟化硼是一种无色气体，在潮湿的空气中能冒白烟，遇水分解并有刺激性气味，不燃烧、剧毒、湿气体有强烈腐蚀性。使用时应戴皮手套，防护眼镜及脸部防护装置，防止
人身与三氟化硼接触。
9.2 在工作地点附近，应备有正压呼吸器或带空气管线的面部呼吸器。
9.3 不允许将气体从一个气瓶随意转移到另一瓶，不能任意将气瓶增压。
9.4 工作场地空气中三氟化硼最大允许含量为3mg/m3。排放三氟化硼时必须使用苛性钾等碱性水溶液进行吸收、中和处理，并确保吸收剂、中和剂有效和可靠。