7789-29-9/氟氫化鉀的應用

背景及概述^[1][2]

氟氫化鉀是化工中的重要原材料，氟氫化鉀(KHF2)晶體隨著溫度的升高，在196oC發(fā)生可逆的固一固相變，隨之晶型由低對稱的四方晶系轉(zhuǎn)變到高對稱的立方晶系。由于氟氫化鉀的固一固相變焓高，可應用于熱能的貯存。它的高溫相還可用做高電導率的離子導體。氟氫化鉀固一固相變過程的活化能遠遠低于熔融過程的活化能。

氟氫化鉀發(fā)生的固固相變過程是同質(zhì)多相之間的可逆轉(zhuǎn)變。氟氫化鉀為塑晶類物質(zhì)，隨著溫度的升高，晶體中分子之間的氫鍵被部分破壞，晶體逐漸由低對稱的四方晶系向高對稱的立方晶系轉(zhuǎn)變，并在這過程中，同時引人化學鍵的振動和轉(zhuǎn)動無序，從而吸收大量的相變焓。

而晶體熔融過程中分子之間的氫鍵完全被破壞，這時所需的能量就高，因而在氟氫化鉀高溫下熔融過程的活化能也不比較大。氟氫化鉀的應用強烈依賴于本身的晶體性，因此，利用各種光譜、x-衍射、熱分析等技術手段以及量子化學計算對其兩種晶相結(jié)構(gòu)的研究已日趨完善。

應用^[3][4][5]

氟氫化鉀是化工中的重要原材料，其應用舉例如下：

1. 用于制備乙烯基三氟硼酸鉀。

采用乙烯基硼酸頻哪醇酯，與氟氫化鉀在溶劑A與水中發(fā)生氟化反應，制備乙烯基三氟硼酸鉀。本發(fā)明的創(chuàng)新性在于對于避免了文獻超低溫-70℃反應，而是控制室溫將乙烯基格氏試劑滴入1-取代基硼酸頻哪醇酯中進行硼酯化反應，然后淬滅分出含乙烯基硼酸頻哪醇酯的有機層，可直接進行下一步氟化，經(jīng)甲基叔丁基醚提純制備乙烯基三氟硼酸鉀的方法，此方法原料易得、操作簡便、反應條件溫和，安全環(huán)保、成本低、收率高。

2. 用于制備一種原位合成焊劑的高強韌復合銀釬料環(huán)。

包括具有中空結(jié)構(gòu)的銀釬料環(huán)本體，銀釬料環(huán)本體由銀釬料管和填充其內(nèi)的藥芯組成的復合銀釬料繞制而成。本發(fā)明實現(xiàn)了藥芯中的單質(zhì)硼微粉與銀釬料管中的金屬元素可原位合成焊劑的目的，故可將藥芯含量減少，且當藥芯含量較低時，釬料仍具有良好的釬焊工藝性；同時由于釬料管的壁厚增加，使其具有良好的強韌性和高挺度，有利于自動化釬焊工藝的推廣應用。

3. 用于制備八氟丙烷。八氟丙烷，常用作制備半導體器件工藝中的蝕刻或清洗氣體。

步驟依次包括：(1)氟氫化鉀經(jīng)電解后得到氟氣混合氣，并依次進行除塵、冷凝、吸附處理，純化為原料氟氣；(2)將所述原料氟氣加壓后與惰性氣體均勻混合得到混合氣；(3)將所述混合氣通入裝有二氟化鈷的反應器內(nèi)反應得到三氧化鈷；(4)反應完成后，對所述反應器及相關管路管件進行吹掃及抽真空置換處理；(5)將六氟丙烯通入反應器內(nèi)與所述三氟化鈷反應得到含有雜質(zhì)的八氟丙烷；(6)對八氟丙烷進行冷卻、吸附處理；(7)將八氟丙烷通過壓縮機進入精餾塔進行精餾處理。

制備^[3]

氟氫化鉀主要原輔材料：

主要工藝流程描述：將液化 HF 鋼瓶用 45℃熱水加熱， HF 氣體經(jīng)過緩沖罐 通入等量的純水中，充分溶解后，得 50%的氫氟酸溶液。氫氟酸溶液泵入高位槽 備用。 將 50%的氫氧化鉀溶液加入到 PP 反應釜中，充分混合溶解后，緩慢加入氫 氟酸溶液，當 pH 值達到 2-3 時，反應到達終點，繼續(xù)攪拌 20 分鐘后，靜置 3 小時，冷卻結(jié)晶、離心、烘干得 99.0%氟氫化鉀成品。因氟氫化鉀易溶于水，本項目多于結(jié)晶水采取蒸發(fā)濃縮的方法提取氟氫化鉀。

主要參考資料

[1] 中國中學教學百科全書·化學卷

[2] 武克忠, 劉曉地, 王新東, 等. 氟氫化鉀非等溫動力學參數(shù)的確定[J]. 化學工程師, 2003 (6): 22-23.

[3] 劉啟賓;李洪建.一種制備乙烯基三氟硼酸鉀的方法.CN201210558067.8，申請日20121220

[4] 龍偉民;糾永濤;鐘素娟;張雷;呂登峰;裴夤崟;馬佳;沈元勛;張冠星;董顯;路全彬;朱坤.一種原位合成焊劑的高強韌復合銀釬料環(huán)CN201510565373.8，申請日
20150908

[5] 唐忠福;馬建修;陳艷珊.八氟丙烷的制備方法CN201310431026.7，申請日20130922

[6] 胡江海;張曉磊;于飛.一種氟氫化鉀生產(chǎn)工藝.CN201510805669.2，申請日20151122