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氟化鋇的化學性質及制備方法
作者:管理員    發布于:2017-07-06 16:07:45    文字:【】【】【
氟化鋇是一種帶有強腐蝕性的化學晶體,微溶于水,具有很好的抗潮性能和發光性能。有毒!比重4.89。熔點1353℃(1280℃)(1355℃)。沸點2137℃。莫氏硬度3.5,具有較寬的透光范圍,高透過率,常溫下耐水、耐有機溶劑;化學穩定,機械性能好等特性。微溶于水,溶于鹽酸、硝酸和氫氟酸,也溶于氯化銨水溶液。具有強腐蝕性。在常溫下穩定,但在空氣中加熱到1000 ℃開始分解為氧化鋇。
氟化鋇的使用
可以用作二氧化碳等器件和整機的窗口材料或其他光學元件。帶有閃爍光慢成分抑制濾光片的氟化鋇晶體,可以用于核醫學、高能物理、物理勘探及γ射線天文學。另外氟化鋇還可以用于制造光學玻璃、電機電刷、真空鍍膜、激光發生器、光導纖維、透紅外光薄膜、焊接助熔劑、搪瓷制造、固體潤滑劑、防腐劑及殺蟲劑等。
氟化鋇的制備方法:
1.干法
干法又稱固相合成法,是利用氟硅酸鋇在高溫下分解為產品氟化鋇及四氟化硅氣體,原料氟硅酸鋇可以從磷肥行業的副產物氟硅酸經銨化后,再與氫氧化鋇或碳酸鋇反應得到,四氟化硅氣體經吸收后重新再利用。所涉及到的反應方程式:
反應方程式
優缺點:所用原料易得,價格低廉,制備工藝簡單,所需設備較少,反應的副產物容易處理,生產過程無廢水、廢液排放,不產生二次污染,具有良好的經濟效益與環境效益。但熱分解所需要的溫度較高,能耗大,對生產設備要求高。氟硅酸鋇高溫熱解時,傳熱不均勻,容易造成結壁現象,從而加大能耗,同時也會影響到***終固體產品的純度,使用流化床進行熱分解可以解決此問題。
2.濕法
以氟化氫為氟源:利用碳酸鋇或氫氧化鋇直接或間接與氫氟酸反應。反應方程式如下:
反應方程式
優缺點:生產工藝比較成熟,原料利用率較高,反應產生副產物氣體和水,氟化鋇結晶時不受其他離子的影響,容易由高純的原料制取純度較高的產品。但設備腐蝕嚴重,生產時直接或間接需要大量的氫氟酸,氫氟酸主要由螢石和硫酸反應制得,現在中國加大限制螢石開采的力度,相應的氫氟酸的價格也必然會升高,進而影響該工藝的生產成本。另外,生產過程中伴有大量的母液排放,給環境保護造成較大壓力。
以可溶性鹽作為氟源:利用氟化鋇在水溶液中溶解度低的性質,使可溶性鋇鹽溶液和可溶性氟化鹽溶液反應生成氟化鋇沉淀。反應方程式如下:
Ba2++2F-→BaF2↓
如:以氟化銨作為氟源,用氯化鋇溶液和氟化銨通過水浴加熱反應生成氟化鋇沉淀。
BaCl2+NH4F→BaF2↓+2NH4Cl
具體操作步驟為:稱取一定量的BaCl2·2H2O溶于蒸餾水中,將溶液置于設定溫度的恒溫水浴中加熱。將一定量的氟化銨粉末快速加入到氯化鋇溶液中并攪拌,反應一定時間后,抽濾,洗滌濾餅并干燥。
優缺點:生產工藝條件溫和,原料多來源于其他行業副產的氟源及可溶性鋇鹽,價格低廉,生產氟化鋇成本較低,產品附加值較高。但氟化鋇沉淀時可能夾雜其他金屬離子或陰離子,產品純度不高。同樣,生產過程中伴隨有大量的洗滌液排放,環保壓力較大。
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