三氟化硼
1 范圍
本標準規定了三氟化硼的分類與命名、要求、試驗方法、檢驗規則、標志、標簽、使用說明書、包裝、運輸、貯存和安全要求。
本標準適用于硼酸、硫酸、氟化氫為原料，采用加熱氟化法制得的三氟化硼。主要用于石油樹脂、醫藥、橡膠行業。
2 規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。
GB 190 危險貨物包裝標志
GB/T3723 工業用化學產品采樣安全通則
GB/T 4844.3 高純氦
GB 5099 鋼質無縫氣瓶、 GB 11640 鋁合金無縫氣瓶
GB/T 5274 氣體分析校準用混合氣體的制備稱量法
GB/T 5275 氣體分析校準用混合氣體的制備滲透法
GB/T 6388 運輸包裝收發貨標志
GB 7144 氣瓶顏色標記
GB/T 9969 工業產品使用說明書總則
GB 14194 永久氣體氣瓶充裝規定
JJF 1070 定量包裝商品凈含量計量檢驗規則
中華人民共和國國務院令第344 號《危險化學品安全管理條例》
國家技術監督局技監局監發（1997）172 號《產品標識標注規定》
國家質量監督檢驗檢疫總局令第75 號《定量包裝商品計量監督管理辦法》（2005 年5 月30 日）
國家質量監督檢驗檢疫總局《氣瓶安全監察規程》質技監局鍋發[2003]46 號
交通部《危險貨物運輸規則》1971 年12 月31 日
3 分子式和相對分子質量
3.1 分子式
三氟化硼的分子式為：BF3。
3.2 相對分子質量
三氟化硼的相對分子質量：67.805（按2005 年國際相對原子質量）。
4 要求
4.1 外觀
產品為無色氣體。
4.2 理化指標
三氟化硼的理化指標應符合表1 的規定。
優等品 一等品 合格品
三氟化硼純度，×10-2 ≥ 99.99 99.90 99.50
空氣含量，×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
硫酸鹽含量，×10-6 ＜ 10 15 15
4.3 凈含量
凈含量應符合標簽標明含量。偏差按《定量包裝商品計量監督管理辦法》執行。
5 試驗方法
5.1 一般規定
本標準所有的試劑和水，在沒有注明其他要求時，均指分析純試劑和GB/T6682 中規定的三級水。
試驗中所用的標準滴定溶液、雜質滴定溶液、制劑和制品，在沒有注明其他規定時，均按GB/T601、GB/T603 的規定制備。
5.2 理化指標
5.2.1 三氟化硼純度
用摩爾分數表示，按公式（1）計算：
x=100-（x1+x2+x3+x4）×10-4………………………………(1)
式中：
x—―三氟化硼純度，×10-2；
x1—―空氣含量，×10-6；
x2—―二氧化硫含量，×10-6；
x3—―四氟化硅含量，×10-6；
x4—―硫酸鹽含量，×10-6。
5.2.2 空氣和二氧化硫含量的測定
5.2.2.1 方法
采用熱導色譜法測定。
5.2.2.2 儀器
氣相色譜儀。要求儀器對空氣（氧+氮）、二氧化硫的最小檢測量均應比待測樣品含量低約一個數量級。色譜儀的其余各項技術指標應符合儀器使用說明書的要求。
5.2.2.3 操作參考條件
a) 檢測器：熱導池，冷阻約120Ω；
b) 熱導池溫度：約80℃；
c) 熱導池橋路電流：約180mA；
d) 載氣：氦氣，應符合GB4844.3 規定；
e) 載氣流速：約30mL/min；
f) 進樣體積：1 mL―3mL；
g) 色譜柱溫度：約90℃；
h) 色譜柱：長2m、內徑2.5mm 的聚四氟乙烯柱，柱內緊密裝填0.2mm—0.15mm 的porapakQ；
i) 取樣與進樣管線均采用聚四氟乙烯管。
5.2.2.4 測定
將樣品氣經針型閥和連接管與儀器連接，在經充分置換并取得代表樣之后，向色譜儀進樣。記錄各被測組分的流出曲線，分別測量各組的峰面積。重復進樣二次，當其相對偏差不
大于10%時，取其平均值A1。
5.2.2.5 定標
按GB/T 5274 配制以氦氣為底氣的空氣標準混合氣，按GB/T 5275 配制以氦氣為底氣的二氧化硫標準混合氣。標準混合氣中空氣、二氧化硫含量與樣品氣中空氣、二氧化硫含量相
比，下限不低于50%，上限不高于200%。在測定條件下直接進樣，記錄并測定標準混合氣中空氣、二氧化硫的峰面積。重復進樣二次，當其相對偏差不大于10%時，取其平均值A6。
5.2.2.6 結果計算
三氟化硼中空氣、二氧化硫含量（mol/mol）按式（2）計算：
x1=x6 · A1/A6·……………………………………（2）
式中：
x1—―樣品氣中被測組分的含量，10-6；
x6—―標準混合氣中被測組分的含量，10-6；
A1—―樣品氣中被測組分的峰面積，mm2；
A6—―標準混合氣中被測組分的峰面積，mm2。
5.2.3 四氟化硅含量的測定
5.2.3.1 方法和原理
采用分光光度法測定。
BF3 和SiF4 在水中按下式發生水解反應；
BF3+3H2O=H3BO3+3HF
3SiF4+4H2O=H4SiO4+2H2SiF6
H2SiF6+4H2O=H4SiO4+6HF
在適當的酸度下，硅酸根與鉬酸生產黃色的硅鉬酸絡合物，用抗壞血酸還原為硅鉬藍，其顏色深度與含量成正比，在選定的條件下進行分光光度測定。
5.2.3.2 儀器
采用分光光度計。
5.2.3.3 試劑及溶液
a) 硫酸溶液： C（½H2SO4）=0.5mol/L 和10mol/L；
b) 碳酸鈉；
c) 二氧化硅：光譜純；
d) 氨水：1+1 水溶液；
e) 抗壞血酸：0.01g/mL 水溶液；
f) 鉬酸銨溶液：0.15g/mL 水溶液；
g) 對硝基酚溶液：0.01g/mL 溶液；
h) 去離子水。
5.2.3.4 測定條件
a) 波長：650nm；
b) 比色皿厚度：1cm；
c) 硅鉬黃顯色酸度：pH 為1.1—1.4。
5.2.3.5 繪制標準曲線
5.2.3.5.1 系列硅標準溶液的制備
a) 稱取5g 碳酸鈉和在900℃下干燥至恒重的二氧化硅0.2140g 于鉑坩堝中，在900℃時熔融30min，冷卻后用去離子水溶解，移至1L 容量瓶中，稀釋至刻度并移入塑料瓶中備用。
此溶液硅濃度為
0.1mg/mL。
b) 準確量取硅標準溶液0.00 mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL、3.00mL、3.50mL、4.00mL、4.50mL 分別加至一系列100mL 容量瓶內，加入兩滴0.01g/mL 對硝基酚
，用1+1 氨水調至微黃色，用滴定管加入6mL0.5mol/L 硫酸并立即加入3mL 鉬酸銨溶液，顯色10min 后加入8mL 10mol/L 硫酸,最后加入6mL 抗壞血酸顯色30min。
5.2.3.5.2 吸光度的測定
按分光光度計使用說明書，用波長為650nm 及1cm 厚度的比色池測定顯色后的系列標準溶液的吸光度。
5.2.3.5.3 標準曲線的繪制
用系列標準溶液的吸光度作縱坐標，以硅的質量為橫坐標繪制標準曲線。
5.2.3.6 取樣
在50mL 帶有密封絲扣的不銹鋼取樣器中，裝入40mL 去離子水，通過高壓微調閥、壓力表按圖1與盛裝三氟化硼的氣瓶連接。在取樣器外，套上-10℃的冰鹽水冷浴。用機械真空泵
抽至約-0.1MPa，關閉閥門7，然后打開三氟化硼氣瓶閥慢慢導入三氟化硼氣體，用去離子水吸收約30min。吸收速度用壓力表和高壓微調閥控制。吸收結束后，關閉氣瓶閥，測量吸
收液總體積（V）。將吸收液轉入聚四氟乙烯燒杯中作為樣品溶液。樣品量（m1）為吸收前后吸收液的稱量之差。
5.2.3.7 測定
準確量取20.00mL 樣品溶液于100mL 容量瓶中，加入兩滴0.01/mL 對硝基酚，用1+1 氨水調至微黃色，用滴定管加入6mL0.5mol/L 硫酸并立即加入3mL0.15g/mL 鉬酸銨溶液，顯色
10min 后加入8mL10mol/L硫酸，最后加入6mL0.01g/mL 抗壞血酸顯色30min。測定吸光度。
5.2.3.8 結果計算
由測得的樣品溶液吸光度從標準曲線查得硅量，按公式（3）計算四氟化硅的含量。
X3=2414 V1·m/V2·m1……………………………（3）
式中：
x3—―樣品氣體中sif4 的含量，10-6（mol/mol）；
V1—―吸收溶液的總體積，ml；
m—―從標準曲線上查得的質量，g，
V2—―比色時樣品溶液的取樣量，mL，
m1—―吸收液中樣品的質量，g，
2414—―換算系數。
以兩次平行測定的算術平均值為測定結果。
5.2.4 硫酸鹽含量的測定
5.2.4.1 方法和原理
采用比濁法測定硫酸鹽含量。在酸性溶液中，在穩定劑存在下，硫酸根與鋇離子形成均勻的硫酸鋇懸濁液，其濁度與硫酸根離子濃度成正比，借此進行微量硫酸鹽的測定。
5.2.4.2 儀器
采用分光光度計。
5.2.4.3 試劑
a) 氯化鈉；
b) 硫酸鉀；
c) 氯化鋇；
d) 鹽酸；
e) 無水乙醇；
f) 丙三醇；
g) 去離子水。
5.2.4.4 溶液
5.2.4.4.1 穩定液
取15g 氯化鈉，加60mL 去離子水、6mL 鹽酸、10mL 丙三醇和20mL 乙醇，混合均勻。
5.2.4.4.2 硫酸鹽標準溶液
準確稱取0.08710g 硫酸鉀，用去離子水溶于1L 容量瓶中并稀釋至刻度。此溶液硫酸鹽濃度為5×10-4mol/L。
5.2.4.4.3 氯化鋇溶液
將40g 氯化鋇溶于去離子水并稀釋至100mL，此溶液中氯化鋇的濃度為400g/L。
5.2.4.5 繪制標準曲線
a) 于一系列25mL 容量瓶中分別加入0.00 mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL硫酸鹽標準溶液，再加入穩定液2.5mL，氯化鋇溶液5mL 并稀釋至刻度，搖動
1min，靜置5mi n；
b) 用波長420nm 及2cm 厚度的吸收池測定系列標準溶液的吸光度。以吸光度為縱坐標，以硫酸鹽的量（mol）為橫坐標，繪制標準曲線。
5.2.4.6 取樣
同5.1.3.6。
5.2.4.7 測定
準確吸取10.00mL 樣品溶液于25mL 容量瓶中，加入穩定液2.5mL，氯化鋇溶液5mL 并稀釋至刻度。搖動1min，靜置5min。用波長420nm 及2cm 厚度吸收池，測定吸光率。
5.2.4.8 結果計算
根據測得的樣品溶液的吸光度，從標準曲線查得硫酸鹽的量，按公式（4）計算硫酸鹽的含量。
X4=67.805( V3·n/V4·m2)×106……………………………(4)
式中：
x4—―樣品氣體中硫酸鹽的含量，10-6（mol/mol）；
V3—―吸收溶液的總體積，mL；
n—―從標準曲線上查得的硫酸鹽的量，mol；
v4—―比濁測定時樣品溶液的取樣量，mL；
m2—―吸收液中樣品的質量，g，
67.805—三氟化硼的摩爾質量＜M(BF3)＞,g/mol。
以兩次平行測定的算術平均值為測定結果。
5.3 凈含量
按JJF 1070 規定的方法檢驗。
6 檢驗規則
6.1 檢驗
三氟化硼應逐瓶檢驗。
6.2 采樣安全
應符合GB/T 3723 的規定。
6.3 出廠檢驗項目
每批產品出廠前應進行檢驗，檢驗項目為本標準規定的所有項目。
6.4 判定規則
三氟化硼檢驗結果若有一項指標不符合本標準要求時，則該瓶產品為不合格。當供需雙方對產品質量發生異議時，可由雙方共同驗收，或提請仲裁。
7 標志、標簽、使用說明書
7.1 標簽
包裝物上應印刷或貼有標簽，標簽內容應符合國家技術監督局技監局監發（1997）172 號，至少應包括以下內容：
a) 產品名稱；
b) 主要技術參數；
c) 生產日期、保質期；
d) 充裝質量；
e) 產品標準編號；
f) 廠名及廠址。
7.2 標志
包裝標志應符合GB 190 的規定。運輸標志應符合GB/T 6388 的要求。
7.3 使用說明書
包裝物應附帶產品使用說明書，使用說明書應符合GB/T 9969 的要求。
8 包裝、運輸、貯存
8.1 氣瓶的使用、運輸及貯存應符合《氣瓶安全監察規程》和《危險貨物運輸規則》等有關規定。
8.2 充裝三氟化硼的氣瓶應符合GB 5099 或GB11640 規定。氣瓶顏色標記應符合GB 7144 的規定。
8.3 充裝三氟化硼的氣瓶瓶閥及瓶頸螺紋連接處不得泄露。必須戴好安全帽。
8.4 氣瓶（含返回氣瓶）在充裝前應進行加熱、抽空處理。
8.5 氣瓶充裝應符合GB 14194 的規定。氣瓶中三氟化硼的充裝量按實際稱量計，充裝壓力為20℃時，
12.0 MPa±0.5MPa。
8.6 裝有三氟化硼的氣瓶應符合《危險化學品安全管理條例》的規定，貯存在帶棚的庫房內，并遠離熱源。環境溫度始終保持低于60℃。在用氣瓶應放在強制通風的室內。
8.7 在包裝條件完好的情況下保質期為一年。
9 安全要求
9.1 三氟化硼是一種無色氣體，在潮濕的空氣中能冒白煙，遇水分解并有刺激性氣味，不燃燒、劇毒、濕氣體有強烈腐蝕性。使用時應戴皮手套，防護眼鏡及臉部防護裝置，防止
人身與三氟化硼接觸。
9.2 在工作地點附近，應備有正壓呼吸器或帶空氣管線的面部呼吸器。
9.3 不允許將氣體從一個氣瓶隨意轉移到另一瓶，不能任意將氣瓶增壓。
9.4 工作場地空氣中三氟化硼最大允許含量為3mg/m3。排放三氟化硼時必須使用苛性鉀等堿性水溶液進行吸收、中和處理，并確保吸收劑、中和劑有效和可靠。