СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСОБО ЧИСТОГО ФТОРИДА ВОДОРОДА И/ИЛИ ФТОРОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ
METHOD FOR OBTAINING EXTRA PURE HYDROGEN FLUORIDE AND/OR HYDROFLUORIC ACID

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к способам получения особо чистого фторида водорода HF и фтороводородной (плавиковой) кислоты особой чистоты (марка ОСЧ).
Фторид водорода используется во фторорганической химии для получения хладонов и других органических фторсодержащих соединений различных классов, для синтеза фторидов металлов, фтороводородных солей аммония, аминов и т.п. Фтороводородная кислота, иначе называемая плавиковой кислотой - это водный раствор фторида водорода. Промышленностью эта кислота выпускается в виде 40% (чаще), а также 50% и 72% растворов.
В промышленности фторид водорода получают разложением фторида кальция 100%-ной серной кислотой, с последующей очисткой сырца серной кислотой и ректификацией. Полученный после ректификации HF имеет состав, в котором содержание примесей превышает допустимые показатели, см. Таблицу 1.
Для ряда производств требуются особо чистые фторид водорода и фтороводородная кислота, например состава, приведенного в Таблице 2.
Одним из способов получения фтороводородной кислоты высокой чистоты является ректификация содержащей примеси фтороводородной кислоты. Способ отличается сложным аппаратурным оформлением, а фтороводородная кислота получается недостаточно чистой. Кроме того, таким способом невозможно получить безводный фторид водорода.
Известен способ [Патент США 3140152, МПК C01B 7/19, опубл. 07.07.1964] получения и извлечения газообразного фторида водорода. Способ проводят, разлагая бифторид щелочного металла, образованный взаимодействием водного раствора фтороводородной кислоты и фторида металла, причем усовершенствование состоит в том, что
- проводят взаимодействие фтороводородной кислоты и фторида щелочного металла, для чего разбрызгивают водный раствор фтороводородной  кислоты на нагретые частицы фторида щелочного металла. Мольное соотношение фторида щелочного металла к HF во фтороводородной кислоте по крайней мере 1:1, а температура взаимодействия выше 100°С, но меньше чем 280°С;
- эту температуру выдерживают в течение времени, достаточного для выпаривания по крайней мере основного количества воды из водного раствора фтороводородной кислоты и достаточного для образования бифторида щелочного металла тестообразной консистенции;
- оставшаяся вода, связанная с продуктом - бифторидом щелочного металла, будучи трудно извлекаемой фильтрацией, входит в состав бифторида щелочного металла;
- образованный таким способом сухой бифторид щелочного металла подвергается обработке нагреванием выше температуры его разложения в течение времени, достаточного для осуществления разложения, с образованием фторида щелочного металла и газообразного фторида водорода. Полученный газообразный продукт отделяют от фторида щелочного металла и извлекают газообразный фторид водорода. По этому способу фторидом и бифторидом щелочного металла предпочтительно использование соответственно фторида натрия и бифторида натрия.
Недостатки способа состоят в том, что применение бифторидов натрия ограничивает производительность процесса. Кроме того, получаемый фторид водорода не свободен от примесей и содержит остаточные количества воды, отогнанные из бифторида щелочного металла.
Известно, что в системе KF-HF примеси образуют соли, в том числе комплексные, упругость паров которых в условиях разложения полигидрофторидов калия (при температуре до +15°С) на порядки ниже, чем у фторида водорода [Г. Бауэр. Руководство по неорганическому синтезу т. 1, с. 186-186. М.: «Мир», 1985 г.]. Это свойство может быть использовано для получения фторида водорода высокой чистоты.
Наиболее близким техническим решением является способ получения фторида водорода превращением бифторида калия [И.Г. Рысс. Химия фтора и его неорганических соединений, с. 119-121. М.: Госхимиздат, 1955 г/], который проводят при температуре 250°С в аппаратуре из платины, с применением медных коммуникаций.
Недостатком этого способа является необходимость работы при высоких температурах, использование дорогостоящей платины (Pt) в качестве материала реактора, меди (Cu) для изготовления коммуникаций. При этом способ характеризуется низким выходом целевого продукта (теоретически 25,6%, на практике не более 20 мас. %) и загрязненностью полученного фторида водорода ионами платины и меди.
Задача, стоящая перед авторами предлагаемого изобретения, состоит в разработке способа получения особо чистого фторида водорода и фтороводородной кислоты высокой чистоты из технического фторида водорода, с использованием полигидрофторидов калия, экономичного и простого в технологическом исполнении. Эта задача решается за счет проведения реакций превращения:
- сначала низших фтороводородов с присоединением неочищенного фторида водорода,
- затем высших полигидрофторидов калия в низшие с выделением чистого фторида водорода.
Высшими полигидрофторидами калия в данном случае называются полигидрофториды, которые содержат от 3,5 и более молей фторида водорода на 1 моль KF, а низшими - до 3,5 моль соответственно.
Сущность изобретения состоит в том, что разработан способ получения чистого фторида водорода и/или фтороводородной кислоты из неочищенного фторида водорода с использованием фторидов калия, отличающийся тем, что используют полигидрофториды калия, при этом способ проводят в две стадии:
- на первой стадии при температуре -10°C конденсируют неочищенный фторид водорода с низшим полигидрофторидом калия, затем нагревают до 60°C, выдерживают при этой температуре в течение 8 часов и получают высшие полигидрофториды калия,
- на второй стадии полученные высшие полигидрофториды калия подвергают разложению, нагревая до 100-155°C, с получением чистого фторида водорода и низшего полигидрофторида калия, чистый фторид водорода отгоняют и собирают и/или поглощают дистиллированной водой с получением фтороводородной кислоты.
Полученный на второй стадии низший полигидрофторид калия снова используют на первой стадии.
В этом способе стадию конденсации проводят при температуре от 0°C и ниже (обычно при -10°C), при этом неочищенный фторид водорода осаждается на твердом полигидрофториде, затем смесь нагревают до 60°C и выдерживают при этой температуре 8 часов, при этом происходит присоединение исходного загрязненного фторида водорода с превращением низшего полигидрофторида калия в высший.
На стадии разложения образовавшиеся высшие полигидрофториды калия разлагают нагреванием до 100-155°С. Выделяющийся особо чистый фторид водорода отгоняют, и либо конденсируют с получением практически безводного фторида водорода, либо поглощают дистиллированной водой и получают фтороводородную кислоту; возможен вариант одновременного получения фторида водорода и фтороводородной кислоты.
В предлагаемом способе для получения особо чистого фторида водорода и фтороводородной кислоты высокой чистоты используется свойство фторидов и гидрофторидов калия образовывать высшие полигидрофториды с фтороводородом, а затем при сравнительно низких температурах выделять его, что не характерно для фторидов других металлов.
Контакт низшего полигидрофторида с загрязненным HF при температуре 60°С в течение 8 часов приводит к образованию высших полифторидов, содержащих примеси, находившиеся во фториде водорода.
Полученные высшие полигидрофториды калия общей формулы KF·(m+n)НF, где m может быть от 0 до 3,5 а n - от 3,5 до 15 (оптимально n=7-12), нагревают от 100до 155°С, при этом происходит их разложение с выделением особо чистого фторида водорода, который выводят из реактора.
·
Разложение проходит с образованием низших полигидрофторидов KF·(m)НF со степенью присоединения HF до 3,5 моль на 1 моль фторида калия.
Взаимодействие проводят в одном и том же реакторе, в котором затем проводят стадию разложения.
Стадия разложения проходит по схеме:
·
KF·(m+n)НF → KF·(m)НF+nHF, где m=0-3,5; n=1-15
При этом примеси, содержащиеся в загрязненном фториде водорода, остаются в составе образовавшегося высшего полигидрофторида, и не отгоняются от твердого вещества, а остаются в реакторе, накапливаясь в составе низшего полигидрофторида, который после 25 циклов использования заменяется на свежий состав.
Верхний уровень температуры нагревания ограничен 155°С из-за нестойкости выше этой температуры материала реактора фторопласта-4.
Примеси, загрязнявшие исходный фторид водорода, остаются в низших полигидрофторидах калия, где за многократные циклы разложения (примерно до 25) накапливаются, после чего отработанные полигидрофториды отправляют на утилизацию.
Разработанный способ позволяет достичь максимального выхода НF до 66 мас.%, при этом оптимальный выход - до 60 мас.%. В результате получают очищенный фторид водорода, который или конденсируют, или растворяют в воде, получая фтороводородную кислоту нужной концентрации.
Образующийся фторид водорода характеризуется высокой чистотой (марки ОСЧ), см. Таблицу 2.
Преимущество способа состоит также в том, что первоначально загруженные низшие полигидрофториды или бифторид калия могут быть использованы многократно (не менее 24 раз), что не отражается на чистоте получаемого продукта. Проведение процесса в одном реакторе также способствует удешевлению и упрощению технологии.
Таким образом, решена задача, стоявшая перед авторами предлагаемого технического решения: разработан способ получения особо чистого фторида водорода и фтороводородной кислоты высокой чистоты с использованием полигидрофторидов калия и неочищенного технического фторида водорода, экономичный и простой в технологическом исполнении.
ПРИМЕРЫ ПРОВЕДЕНИЯ СПОСОБА
Пример 1. Заявляемый способ получения особо чистого фторида водорода
·
·
.
В реактор, изготовленный из фторопласта-4, объемом 0,35 л и снабженный вентилем, также изготовленным из фторопласта-4, загружают 58,3 г фторида калия следующего состава: массовая доля хлоридов не более 0,002%, массовая доля сульфатов не более 0,005%, массовая доля железа не более 0,001%, массовая доля свинца, марганца, меди не более 0,001%, массовая доля кремния не более 0,005%, вакуумируют при 0,1-1 мм Нg. Температура 145°С поддерживается в течение 12 часов. Масса фторида калия после вакуумирования составляет 58,0 г. Затем реактор охлаждают до -10°С и конденсируют туда 240 г фторида водорода. После окончания конденсации реактор нагревают до 60°С и выдерживают при этой температуре 8 часов. Образовавшийся полигидрофторид KF12НF нагревают до 100°С, при этом начинается его разложение и отгонка фторида водорода, который собирается в ловушку из фторопласта-4, охлаждаемую до -10°С. Температуру реактора в процессе отгонки поднимают до 130°С. Через 2,5 часа отгоняется 184 г фторида водорода. Из остатка (114 г, состава KF2,8НF) при увеличении температуры реактора до 155°С через 2,5 часа отгоняют еще 22 г особо чистого НF и в реакторе остается 92 г соли состава KF1,7 НF.
Пример 2. Получение особо чистого фторида водорода
·
В реактор, описанный в примере 1, загружают 79,2 г бифторида калия  состава: массовая доля хлоридов не более 0,01%, массовая доля сульфатов не более 0.02%, массовая доля железа не более 0,004%, массовая доля кремния не более 0,02%, массовая доля свинца, марганца, меди не более 0,001%. Реактор вакуумируют при 120°С в течение 16 часов для предварительной сушки, после чего масса бифторида калия составляет 78,0 г. В реактор конденсируют 180 г технического фторида водорода. Реактор нагревают до 60°С и выдерживают при этой температуре 8 часов. Затем производят отгонку НF, поднимая температуру от 100 до 155°С. При этом отгоняется 144 г и 22 г НF соответственно. Остаток: 92 г KF1,7 НF.
Пример 3. Получение фтороводородной (плавиковой) кислоты
Опыт проводят так же как в примере 2, с тем отличием, что отгоняющийся фторид водорода собирают не в ловушку, а в дистиллированную воду (100 мл), налитую в полиэтиленовую емкость, объемом 250 мл и охлаждаемую до 0°С. Отгонку заканчивают при 130°С. Через 2,5 часа получают 244 г фтороводородной кислоты с концентрацией 59,0% мас. Нагревание выше 130°С далее не применяют, так как в промышленных условиях эксплуатация фторопласта-4 выше 130°С не рекомендуется.
.
Примеры 4-18. Использование фторида калия KF(mНF, где  m=0)
В реактор, описанный в примерах 1-3, загружают 58,3 г марки «Ч», сушат его в вакууме, как описано в примере 1. Последовательно проводят циклы превращения полигидрофторидов и выделения особо чистого фторида водорода. Результаты представлены в Таблице 3, а в Таблице 4 показан состав полученного фторида водорода, соответствующий предъявляемым требованиям.
Примеры 19-32. Многократное использование исходного полигидрофторида с получением фтороводородной (плавиковой) кислоты.
·
Примеры проводят с KFmНF, оставшимся в реакторе после проведения примеров 4-18, аналогично, при этом отгоняющийся фторид  водорода пропускают в дистиллированную воду (100 мл), залитую в полиэтиленовую банку, объемом 250 мл, охлаждаемую до 0°С. Результаты экспериментов приведены в Таблице 5.
Состав полученной фтороводородной кислоты приведен в Таблице 6.
Примеры 33-46. Многократное использование исходного полигидрофторида с получением особо чистого фтороводорода
.
Примеры проводят аналогично опытам 4-18, однако в качестве исходного материала применяют полигидрофторид калия KF mНF, использованный неоднократно в предыдущих опытах. Результаты опытов 33-46 приведены в таблицах 7 и 8.
Примеры 47- 52
иллюстрируют возможность многократного использования фторидов калия для получения фтороводородной кислоты.
·
Опыты проводят с исходным KFmНF, оставшимся после опытов 33-46, аналогично примерам 33-46, но отличие в том, что отгоняющийся фторид водорода пропускают в дистиллированную воду (100 мл), залитую в полиэтиленовую тару. Результаты поведенных опытов  47-52 приведены в Таблице 9, которая иллюстрирует возможность получения фтороводородной кислоты после многократного использования фторидов калия, а в Таблице 10 показан состав получаемой кислоты.
ТАБЛИЦА 1. Состав исходного фторида водорода
№ п/п
Наименование показателей
Требуемые показатели
1
Массовая доля SO<sub>3</sub>, % не более
0,004
2
Массовая доля Н<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>,% не более
0,005
3
Массовая доля Н<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub>, % не более
0,005
4
Массовая доля остатка после прокаливания в виде сульфатов, % не более
0,007
5
Массовая доля вещества, восстанавливающих (КМnО<sub>4</sub>), % не более
0,005
6
Массовая доля хлоридов (Сl),% не более
0,001
7
Массовая доля фосфатов(РО<sub>4</sub>), % не более
0,001
ТАБЛИЦА 2. Требования к фториду водорода марки ОСЧ и фтороводородной кислоте
№п/п
Массовая доля примесей,% не более
Требуется
№п/п
Массовая доля примесей, % не более
Требуется
1
Алюминий (Al)
3·10<sup>-6</sup>
14
Мышьяк (As)
5·10<sup>-6</sup>
2
Барий (Ва)
2·10<sup>-6</sup>
15
Натрий (Na)
1·10<sup>-5</sup>
3
Бор (В)
3·10<sup>-7</sup>
16
Никель (Ni)
3·10<sup>-7</sup>
4
Висмут (Вi)
2·10<sup>-6</sup>
17
Свинец (Pb)
5·10<sup>-7</sup>
5
Железо (Fe)
2·10<sup>-6</sup>
18
Серебро (Ag)
1·10<sup>-7</sup>
6
Золото (Au)
1·10<sup>-7</sup>
19
Сурьма (Sb)
5·10<sup>-7</sup>
7
Калий (K)
1·10<sup>-5</sup>
20
Титан (Тi)
5·10<sup>-7</sup>
8
Кальций (Са)
5·10<sup>-6</sup>
21
Фосфор (Р)
3·10<sup>-6</sup>
9
Кобальт (Со)
5·10<sup>-7</sup>
22
Хром (Cr)
3·10<sup>-7</sup>
10
Кремний (Si)
1·10<sup>-3</sup>
23
Цинк (Zn)
1·10<sup>-6</sup>
11
Магний (Mg)
1·10<sup>-6</sup>
24
Общая сера (S)
1·10<sup>-4</sup>
12
Марганец (Mn)
1·10<sup>-6</sup>
25
Хлориды
5·10<sup>-5</sup>
13
Медь (Сu)
2·10<sup>-7</sup>
26
Вещества, восстанавливающие KMnO4(в пересч. на О)
4·10<sup>-4</sup>
27
Остаток после прокаливания
5·10<sup>-4</sup>
ТАБЛИЦА 3. Примеры 4-5 проведения способа
№примера
Исх. Полифторид,масса, г
ПоданНF, г
ПолученоПолифторида,масса, г
полученоНF, масса, г
№Примера
Исх.полифторидмасса, г
ПоданоНF,г
Получен полифторид, масса, г
полученоНF, масса,г
.
4
KF·5,80
200
KF·10HF258
144,0
12
KF·2,95HF117
150
KF·10,45HF267
143,0
5
KF·2,8HF114
144
KF·10HF258
138,0
13
KF·3,3HF124
140
KF·10,3HF264
155,0
6
KF·3,1HF120
155
KF·10,85HF275
152,0
14
KF·2,55HF109
135
KF·9,3HF244
132,0
7
KF·3,25HF123
140
KF·10,25HF263
155,0
15
KF·2,7HF112
152
KF·10,3HF264
144,0
8
KF·2,5HF108,0
160
KF·10,05HF268
154,0
16
KF·3,1HF120
158
KF·10HF278
149,0
9
KF·2,8HF114
148
KF·10,02HF262
146,0
17
KF·3,55HF129
140
KF·10,55HF269
150,0
10
KF·2,9HF116
147
KF·10,25HF263
149,0
18
KF·3,056HF119
148
KF·10,45HF267
145,0
11
KF·2,8HF114
168
KF·11,2HF282
165,0
ТАБЛИЦА 4. Состав полученного особо чистого фторида водорода
№п/п
Массовая доля примесей,% не более
Требуется
примеры4-15
пример16
пример17
пример18
1
Алюминий (Al)
3·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2
Барий (Ва)
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
3
Бор (В)
3·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
4
Висмут (Вi)
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
5
Железо (Fe)
2·10<sup>-6</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
6
Золото (Au)
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
7
Калий (K)
1·10<sup>-5</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
8
Кальций (Ca)
5·10<sup>-6</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
9
Кобальт (Со)
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
10
Кремний (Si)
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
11
Магний (Mg)
1·10<sup>-6</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
12
Марганец (Mn)
1·10<sup>-6</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
13
Медь (Сu)
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
14
Мышьяк (As)
5·10<sup>-6</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
15
Натрий (Na)
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
16
Никель (Ni)
3·10<sup>-7</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
17
Свинец (Pb)
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
18
Серебро (Ag)
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
19
Сурьма (Sb)
5·10<sup>-7</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
20
Титан (Тi)
5·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
21
Фосфор (Р)
3·10<sup>-6</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
22
Хром (Cr)
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
23
Цинк (Zn)
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
24
Общая сера (S)
1·10<sup>-4</sup>
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-5</sup>
25
Хлориды
5·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
26
Вещества, восстанавливающие KMnO<sub>4</sub>(в пересчете на О)
4·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
27
Остаток после прокаливания
5·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
28
вода
2·10<sup>-4</sup>
1·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
4·10<sup>-4</sup>
ТАБЛИЦА 5. Концентрация полученной кислоты
№ примера
Получено кислоты HF,масса, г
Концентрация кислоты HF,%
пример
Получено кислоты HF,масса, г
Концентрация кислоты HF,%
19
244
59,0
26
247
59,51
20
246
59,35
27
248
59,68
21
239
58,15
28
244
59,0
22
250
60,0
29
236
57,62
23
248
59,68
30
240
58,33
24
234
57,26
31
249
59,83
25
208
51,92
32
246
59,34
ТАБЛИЦА 6. Состав полученной фтороводородной  кислоты
№п/п
Массовая доля примесей,% не более
Требуется
примеры19-29
пример30
пример31
пример32
1
Алюминий (Al)
3·10<sup>-6</sup>
210<sup>-7</sup>
210<sup>-7</sup>
210<sup>-7</sup>
210<sup>-7</sup>
2
Барий (Ва)
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
3
Бор (В)
3·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
4
Висмут (Вi)
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
5
Железо (Fe)
2·10<sup>-6</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
6
Золото (Au)
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
7
Калий (K)
1·10<sup>-5</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
8
Кальций (Са)
5·10<sup>-6</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
9
Кобальт (Со)
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
10
Кремний (Si)
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
11
Магний (Mg)
1·10<sup>-6</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
12
Марганец (Mn)
1·10<sup>-6</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
13
Медь (Сu)
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
14
Мышьяк (As)
5·10<sup>-6</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
15
Натрий (Na)
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
16
Никель (Ni)
3·10<sup>-7</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
17
Свинец (Pb)
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
18
Серебро (Ag)
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
19
Сурьма (Sb)
5·10<sup>-7</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
20
Титан (Тi)
5·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
21
Фосфор (Р)
3·10<sup>-6</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
22
Хром (Cr)
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
23
Цинк (Zn)
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
24
Общая сера (S)
1·10<sup>-4</sup>
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-5</sup>
25
Хлориды
5·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
26
Вещества, восстанавливающие KMnO<sub>4</sub>(в пересчете на О)
4·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
27
Остаток после прокаливания
5·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
ТАБЛИЦА 7. Использование в качестве исходного материала KF·mНF разного состава.
№Оп
Исх. Полифторид,масса, г
ПоданНF, г
ПолученПолифторид,масса, г
ОтогнанНF, г
№Оп.
Исх.Полифторидмасса, г
ПоданоНF, г.
Получен полифторид, масса, г.
ОтогнанНF,г
33
KF.HF,78
1800
KF·10HF258
144,0
40
KF·3,2HF122
144
KF·10,4HF266
143,0
34
KF·2,8HF114
166
KF·11,1HF280
152,0
41
KF·3,25HF123
151
KF·10,8HF274
145,0
35
KF·3,5HF128
160
KF·11,5HF288
142,0
42
KF·3,55HF129
140
KF·10,5HF269
146,5
36
KF·4,45HF146
130
KF·11,0HF278
147,0
43
KF·3,2HF122,5
130
KF·9,7HF252,5
140,5
37
KF·3,6HF108,0
125
KF·9,9HF256
148,0
44
KF·2,7HF112
152
KF·10,3HF264
139,0
38
KF·2,5HF108
155
KF·10,25HF263
151,0
45
KF·3,4HF125
131
KF·9,9HF256
141,0
39
KF·2,7HF112
158
KF·10,6HF270
148,0
46
KF·2,85HF115,0
138
KF·9,75HF253
146,0
ТАБЛИЦА 8. Состав фторида водорода, полученного из многократно использованных полифторидов
№п/п
Массовая доля примесей,% не более
Требуется
примеры33-43
пример44
пример45
Оп. №46
1
Алюминий (Al)
3·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-7</sup>
210<sup>-7</sup>
210<sup>-7</sup>
210<sup>-7</sup>
2
Барий (Ва)
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
3
Бор (В)
3·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
4
Висмут (Вi)
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
5
Железо (Fe)
2·10<sup>-6</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
6
Золото (Au)
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
7
Калий (K)
1·10<sup>-5</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
8
Кальций (Са)
5·10<sup>-6</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
9
Кобальт (Со)
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
10
Кремний (Si)
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
11
Магний (Mg)
1·10<sup>-6</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
12
Марганец (Mn)
1·10<sup>-6</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
13
Медь (Сu)
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
14
Мышьяк (As)
5·10<sup>-6</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
15
Натрий (Na)
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
16
Никель (Ni)
3·10<sup>-7</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
17
Свинец (Pb)
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
18
Серебро (Ag)
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
19
Сурьма (Sb)
5·10<sup>-7</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
20
Титан (Тi)
5·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
21
Фосфор (Р)
3·10<sup>-6</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
22
Хром (Cr)
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
23
Цинк (Zn)
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
24
Общая сера (S)
1·10<sup>-4</sup>
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-5</sup>
25
Хлориды
5·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
26
Вещества, восстанавливающие KMnO<sub>4</sub>(в пересчете на О)
4·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
27
Остаток после прокаливания
5·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
28
вода
2·10<sup>-4</sup>
1,5·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
4·10<sup>-4</sup>
ТАБЛИЦА 9. Возможность получения фтороводородной кислоты после многократного использования фторидов калия
№ Оп
Получено фтороводородн. кислоты, масса, г
Концентр., %
% Оп.
Получено фтороводородн. кислоты, масса, г
Концентр., %
47
245
59,78
53
248
59,68
48
246
59,35
54
234
57,26
49
249
59,83
55
250
60,0
50
236
57,62
56
236
57,62
51
244
59,0
57
247
59,51
52
220
54,45
58
239
58,15
ТАБЛИЦА 10. Состав полученной фтороводородной кислоты
№п/п
Массовая доля примесей,% не более
Требуется
Оп. №47÷55
Оп. №56
Оп. №57
Оп. №58
1
Алюминий (Al)
3·10<sup>-6</sup>
210<sup>-7</sup>
210<sup>-7</sup>
210<sup>-7</sup>
210<sup>-7</sup>
2
Барий (Ва)
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
3
Бор (В)
3·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
1,5·10<sup>-7</sup>
4
Висмут (Вi)
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
2·10<sup>-6</sup>
5
Железо (Fe)
2·10<sup>-6</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
1,8·10<sup>-8</sup>
6
Золото (Au)
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
7
Калий (K)
1·10<sup>-5</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
1,9·10<sup>-6</sup>
8
Кальций (Са)
5·10<sup>-6</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
5,5·10<sup>-7</sup>
9
Кобальт (Со)
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
10
Кремний (Si)
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
1·10<sup>-3</sup>
11
Магний (Mg)
1·10<sup>-6</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
1,8·10<sup>-7</sup>
12
Марганец (Mn)
1·10<sup>-6</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
1,2·10<sup>-8</sup>
13
Медь (Сu)
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
14
Мышьяк (As)
5·10<sup>-6</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
15
Натрий (Na)
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
16
Никель (Ni)
3·10<sup>-7</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
9,2·10<sup>-8</sup>
17
Свинец (Pb)
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
5·10<sup>-7</sup>
18
Серебро (Ag)
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
1·10<sup>-7</sup>
19
Сурьма (Sb)
5·10<sup>-7</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
1,3·10<sup>-6</sup>
20
Титан (Тi)
5·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
2·10<sup>-7</sup>
21
Фосфор (Р)
3·10<sup>-6</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
6,9·10<sup>-7</sup>
22
Хром (Cr)
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
3·10<sup>-7</sup>
23
Цинк (Zn)
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
1·10<sup>-6</sup>
24
Общая сера (S)
1·10<sup>-4</sup>
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-5</sup>
1·10<sup>-5</sup>
25
Хлориды
5·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
4·10<sup>-5</sup>
26
Вещества, восстанавливающие KMnO<sub>4</sub>(в пересчете на О)
4·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
3·10<sup>-4</sup>
27
Остаток после прокаливания
5·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
2·10<sup>-4</sup>
28