Sản xuất Fluor

Trong công nghiệp

Phòng chứa fluor công nghiệp ở thành phố Preston, hạt Lancashire, Anh

Phương pháp của Moissan được áp dụng để sản xuất fluor trong công nghiệp, thông qua điện phân hỗn hợp kali fluoride/hydro fluoride: các ion hydro và ion fluoride được khử và oxy hóa tại một thùng chứa bằng thép làm cathode và một khối carbon làm anode dưới dòng điện 8–12 vôn để tạo ra khí hydro và khí fluor.[62][169] Nhiệt độ sau đó được tăng lên, KF•2HF nóng chảy ở 70 °C (158 °F) và được điện phân ở 70–130 °C (158–266 °F). KF, chất dùng làm xúc tác, là cần thiết vì HF tinh khiết không thể điện phân được.[78][170][171] Fluor có thể được cất trữ trong các trụ thép có phần bên trong được thụ động hóa, ở nhiệt độ dưới 200 °C (392 °F); nếu không thì có thể dùng nickel.[78][170] Van điều chỉnh và đường ống được làm bằng nickel; riêng đường ống thay vào đó có thể làm bằng Monel.[172] Việc thụ động hóa thường xuyên cũng như ngăn nước và dầu mỡ phải được thực hiện. Trong phòng thí nghiệm, dụng cụ thủy tinh có thể trữ được khí fluor ở áp suất thấp và điều kiện không có nước;[172] một số tài liệu thay vào đó khuyến cáo sử dụng hệ thống nickel-Monel-PTFE.[173]

Điều chế hóa học

Khi đang chuẩn bị một hội nghị kỷ niệm 100 năm thành tựu của Moissan vào năm 1986, Karl O. Christe tìm ra rằng việc điều chế fluor về mặt hóa học là có thể thực hiện được trên cơ sở rằng phản ứng giữa một muối fluoride của kim loại có trạng thái oxy hóa cao và một chất nhận ion fluoride mạnh làm sinh ra fluoride kim loại không bền, một chất sau đó bị phân hủy để tạo ra khí fluor.[174][175] Ông trình bày một phương pháp để thu được fluor với hiệu suất cao và áp suất ở mức khí quyển:[176]

KMnO4 + 2 KF + 10 HF + 3 H2O2 → 2 K2MnF6 + 8 H2O + 3 O2↑2 K2MnF6 + 4 SbF5 → 4 KSbF6 + 2 MnF3 + F2↑

Christe về sau bình luận thêm rằng các chất phản ứng “đã được biết đến trong hơn 100 năm và thậm chí cả Moissan có thể đến được với phương pháp này”.[177] Ít nhất đến năm 2008, một số tài liệu vẫn xác nhận rằng fluor có khả năng phản ứng cao đến mức khó có thể điều chế và phân lập được.[178]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Fluor http://www.nhmrc.gov.au/_files_nhmrc/publications/... http://www.airproducts.com/nr/rdonlyres/8479ed55-2... http://archive.boston.com/business/articles/2011/1... http://www.britannica.com/EBchecked/topic/211394 http://www.dentalcare.com/media/en-US/education/ce... http://www2.dupont.com/Phoenix_Heritage/en_US/1930... http://www2.dupont.com/Refrigerants/en_CA/products... http://www.eatonhand.com/complic/figures/hfl.htm http://www.future-science-group.com/_img/pics/fluo... http://www.halocarbon.com/halocarbon_media/swinson...