Сульфат литияCAS #: 10377-48-7

Синонимы

Сульфат дилтия; Литиофор; Сульфат лития, безводный; Сульфат лития (2:1); Серная кислота, соль дилития; Раствор сульфата лития; Серная кислота, соль лития (1:2)

Формула соединения: Li2O4S

Молекулярный вес: 109.945

Внешний вид: Белый

Температура плавления: 859 ° C (1 578 ° F)

Температура кипения: 1 377 ° C (2 511 ° F)

Плотность: 2-C.22 г/см3

Растворимость в H2O: Н/Д

Точная масса: 109.984

Масса моноизотопа: 109,984

Введение продукта: Тетрафторборат калия (KBF₄, CAS #: 10377-48-7)

Тетрафторборат калия с химической формулой KBF₄ и номером CAS 10377-48-7 представляет собой специализированное неорганическое соединение, состоящее из катионов калия (K⁺) и анионов тетрафторбората (BF₄⁻). Это белое кристаллическое твердое вещество без запаха славится своей исключительной термической стабильностью, контролируемой реакционной способностью и устойчивостью к гидролизу, что делает его ценным активом в металлургических процессах, обработке поверхностей и химическом синтезе. Его уникальная комбинация компонентов фтора и бора позволяет выполнять точные работы с низким уровнем риска, где предсказуемое выделение фтора имеет решающее значение.

Фундаментальные химические и физические свойства

Полезность KBF₄ коренится в его четко определенных характеристиках:

Растворимость: Малорастворим в воде (0,48 г/100 мл при 20°C) и нерастворим в большинстве органических растворителей, что предотвращает быстрое растворение и обеспечивает устойчивую работу в водных системах.

Термические свойства: плавится при 530°C и разлагается при температуре выше 600°C, выделяя трифторид бора (BF₃) и фторид калия (KF). Этот высокий тепловой порог позволяет использовать его в высокотемпературных промышленных процессах без преждевременной поломки.

Влагостойкость: Негигроскопичен в стандартных условиях, сохраняет свою кристаллическую форму и сыпучесть при хранении, в отличие от многих других солей фтора, которые поглощают воду и комкуются.

Плотность и структура: Имеет плотность 2,49 г/см³ и молярную массу 125,90 г/моль, с кубической кристаллической решеткой, которая способствует его механической стабильности и низкой реакционной способности.

Химическая инертность: Устойчив к гидролизу даже в умеренно кислой среде, предотвращая агрессивное выделение фтора, наблюдаемое в более растворимых солях, таких как KF, что упрощает обращение и снижает риск коррозии.

Отраслевые приложения

Контролируемая реакционная способность KBF₄ делает его незаменимым в целевых промышленных задачах:

Металлургия: повышение чистоты сплава

В качестве флюса при производстве алюминиевых, магниевых и медных сплавов KBF₄ растворяет оксидные примеси (например, Al₂O₃, MgO) при высоких температурах, образуя легкоплавкий шлак, который легко отделяется от расплавленного металла. Этот процесс улучшает качество литья, снижает пористость и улучшает механические свойства в автомобильных и аэрокосмических сплавах. Он также предотвращает повторное окисление расплавленного алюминия во время обработки, что является критическим преимуществом по сравнению с флюсами на основе хлоридов, которые могут вызывать пористость газа.

Гальваническое покрытие и инженерия поверхностей

В гальванических ваннах для нанесения никелевых, медных и оловянных покрытий KBF₄ действует как проводящая добавка, обеспечивая равномерное распределение тока и гладкие, адгезивные отложения. Он регулирует pH ванны и комплексует ионы металлов, предотвращая образование нерастворимых гидроксидов, которые портят отделку. При предварительной обработке поверхности он травит оксиды металлов (например, на стали или алюминии) для создания микрошероховатой текстуры, улучшая адгезию красок, клеев и покрытий.

Химический синтез: контролируемое фторирование

Служит мягким фторирующим агентом в органической химии, обеспечивая селективное фторирование ароматических соединений и фармацевтических препаратов без опасности элементарного фтора или высокореактивных фторидов. Он также является предшественником других солей тетрафторбората, таких как тетрафторборат лития (LiBF₄), ключевая добавка к электролиту в литий-ионных аккумуляторах.

Производство электроники

Используется при травлении кремниевых пластин и стеклянных подложек для полупроводников и дисплейных панелей. Его медленное, контролируемое высвобождение фтора позволяет точно удалять оксидные слои (SiO₂) без повреждения основных материалов, что позволяет изготавливать микросхемы и дисплеи с высоким разрешением. Он также очищает керамические компоненты в сборке электроники, удаляя остаточные флюсы и обеспечивая надежные электрические характеристики.

Преимущества перед конкурирующими солями фтора

KBF₄ превосходит альтернативы в ключевых сценариях:

Контролируемая реакционная способность: В отличие от KF (высокорастворимый, быстрое высвобождение фтора) или тетрафторбората аммония (NH₄BF₄, склонный к разложению), KBF₄ обеспечивает постепенное, предсказуемое высвобождение фтора, снижая риск коррозии при обработке металлов и упрощая контроль дозировки.

Термическая стабильность: выдерживает более высокие температуры, чем тетрафторборат натрия (NaBF₄), что делает его предпочтительным для высокотемпературных применений, таких как выплавка алюминия.

Экономичность: Более доступен, чем специальные фториды (например, гексафторсиликаты), при этом обладает сопоставимыми характеристиками при флюсовании и травлении, что делает его пригодным для крупномасштабного промышленного использования.

Профиль безопасности: Более низкая острая токсичность по сравнению с газом KF и меньшая летучесть по сравнению с газом BF₃, что сводит к минимуму риски при обращении с надлежащими мерами предосторожности.

Синтез и обеспечение качества

KBF₄ производится с помощью эффективных производственных процессов:

Прямая реакция: Фторид калия (KF) реагирует с трифторидом бора (BF₃) в водном или органическом растворителе: 4KF + BF₃ → KBF₄ + 3KF. Излишки кемелистого калеистого крема удаляются путем кристаллизации, в результате чего получается сырой продукт.

Путь нейтрализации: Борная кислота (H₃BO₃) реагирует с фтористоводородной кислотой (HF) и гидроксидом калия (KOH): H₃BO₃ + 4HF + KOH → KBF₄ + 4H₂O. Этот метод позволяет избежать работы с токсичными газами BF₃.

Очистка включает в себя рекристаллизацию из воды или метанола с последующей сушкой для достижения уровня чистоты 98–99,5% для промышленных сортов. Варианты с высокой чистотой (99,9%) подвергаются дополнительной обработке для уменьшения примесей тяжелых металлов (например, Fe, Pb <5 ppm) for electronics applications.

Контроль качества включает в себя:

Ионная хроматография для проверки содержания BF₄⁻ и обнаружения хлоридных или сульфатных примесей.

Рентгенофлуоресцентная терапия (РФА) для элементного анализа.

Испытание на влажность (Карл Фишер) для обеспечения <0.1% water, critical for preventing hydrolysis in sensitive uses.

Протоколы безопасности и обращения

Из-за содержания фтора KBF₄ требует тщательного ухода:

Токсичность: Вдыхание пыли или проглатывание может вызвать отравление фтором, что приводит к раздражению дыхательных путей, желудочно-кишечному расстройству или долгосрочным последствиям для костей. Контакт с кожей / глазами может вызвать легкое раздражение.

Обращение: При работе с порошками надевайте перчатки из нитрила или ПТФЭ, защитные очки и пылезащитную маску. Использование в хорошо проветриваемых помещениях, особенно во время высокотемпературных процессов, где может выделяться газ BF₃.

Хранение: Хранить в плотно закрытых контейнерах из полиэтилена высокой плотности в прохладном, сухом месте, отделенном от сильных кислот (которые генерируют HF) и восстановителей.

Реагирование на разливы: Подметите сухие разливы инертными абсорбентами (например, песком); Избегайте воды, которая может растворять ионы фтора. Перед утилизацией нейтрализовать карбонатом кальция до образования нерастворимого CaF₂.

Обратитесь к SDS для получения подробной информации о процедурах оказания неотложной помощи, включая оказание первой помощи при контакте.

Упаковка и доступность

KBF₄ поставляется в форматах, адаптированных к промышленным потребностям:

Промышленный класс: многослойные бумажные мешки весом 25–50 кг с полиэтиленовыми вкладышами или стальные бочки весом 50 кг для сыпучих грузов.

Класс высокой чистоты: герметичные пластиковые контейнеры весом от 1 кг до 10 кг для электроники и лабораторного использования, с сертификацией уровня загрязнений.

Объемы: Супермешки от 500 кг до 1 000 кг для крупномасштабных металлургических операций, с дополнительными влагозащитными барьерами.

Нестандартные размеры частиц (например, мелкий порошок для гальванического покрытия, гранулы для флюсирования) доступны по запросу.

Чтобы получить технические данные, цены или обсудить марки для конкретных областей применения, свяжитесь с нашей командой, специализирующейся на неорганических фторидах для промышленного и передового производственного секторов.

Информация по охране труда и технике безопасности

Сигнальное слово: Предупреждение

Предупреждения об опасностях: H302

Коды опасностей: Xn

Коды рисков: 22

Заявления о безопасности: Н/Д

Номер RTECS: OJ6419000

Информация о транспорте: Н/Д

WGK Германия: 1

Химические идентификаторы

Линейная формула: Li2SO4

Идентификационный номер пользователя: 66320

Номер MDL: MFCD00011086

Номер ЕС: 233-820-4

Наименование ИЮПАК: сульфат дилития

Beilstein/Reaxys No.: Н/Д

УЛЫБАЕТСЯ: [Li+]. [Li+]. [О-]S([O-])(=O)=O

Идентификатор inchI: InChI=1S/2Li.H2O4S/c;; 1-5(2,3)4/ч; (H2,1,2,3,4)/q2*+1;/p-2

Клавиша inchI: INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L

Упаковка стандартной упаковки:

Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 735 галлонов для жидкости на поддонах.