Временная защита стекла от фторидов

[Phobos]

Есть такая проблема - некая реакция идет в фосфорной кислоте при 130 градусах, плюс некие примеси, нежелательные для стального реактора, плюс небольшое количество фторидов (~300 ппм), которые дают помутнение стекла. органики нет.
Есть ли какой-то способ чем-то хитрым намазать реактор (10 Л) изнутри, чтоб хотя бы на один раз защитить его от фторидов? Может полимер какой тонким слоем нанести можно, потом органикой смыть или даже соскрести?
Второй вопрос насчет более обстоятельного решения - есть ли в хим. производстве какие-то виды стекол, более устойчивые к фторидам?

[Nikchem]

Герметик для изготовления аквариумов, кремнийорганический, прозрачный. К стеклу (чистому, обезжиренному) адгезия очень хорошая, 130 град должен выдержать. Но потом нужно соскребать.

[Phobos]

Спасибо большое. Вы можете какую-нибудь марку назвать?
И если это личный опыт, расскажите, пожалуйста, при каких условиях работали.

[Nikchem]

Chemlux 9011 прозрачный (есть еще черный)
Опыта по Вашей теме не было. Но применял этот герметик для изготовления пробки воронки Бюхнера и приклеиванию муфты 29 шлифа к более широкому горлу емкости для перегонки. Чистые и обезжиренные, муфта вставлялась в горло емкости, удерживалась, и пространство между шлифом и горлом заливалось герметиком, следует предусмотреть бумажную или другую положку внизу для предотвращения залива герметика в емкость.
Перегонку до 100 град уплотнение выдерживало, точнее - это даже не уплотнение, а прочное соединение стекла со стеклом через слой герметика до 1 см.
На герметик дают термостойкость до 200 град.
Герметик ацетатный, при взаимодействии с парами воды выделяется уксусная кислота, тонкий слой сшивается (затвердевает) быстро. Толстый слой необходимо выдержать несколько дней, пока глубокие участки не отвердеют.
Затвердевший, сшитый герметик не растворяется в органических растворителях.
Chemlux 9013 -более густой (вязкий)

[Myrsten]

Силоксановый герметик не будет стоек в присутствии фторида в кислой среде.

[amik]

+1 к мнению коллеги Myrsten.
Швы, где рекомендованный герметик лежит слоем в несколько мм могут и неделю простоять, пока горячая кислота, разъедая всё на своем пути, не доберется до глубин

[amik]

Phobos, маленькие реакторы из фторопласта с электрообогревом выдерживают практически все воздействия. Нет таких в хозяйстве? Делается в приличной мастерской за пару дней из развальцованной фторопластовой трубы нужного диаметра с фланцами из того же материала.
Ваш путь с попыткой покрытия стекла скорее всего тупиковый.

[Phobos]

У тефлонового реактора на редкость хреновые коэффициенты теплопередачи

[amik]

Как сказать. У нас работают, причем нет проблем с нагревом, поскольку сделаны соответствующим образом - фторопластовая труба протачивается на станке до толщины стенки в 2-3мм, потом обвешивается стандартными хомутовыми нагревательными элементами. Во фторопласте нагрели, выдержали, сколько нужно и передали в другой аппарат, где требования к коррозионной стойкости не являются критичными.
Впрочем, если в теме предложат другой вариант, то с удовольствием воспользуюсь.

[Jeffry]

Можно залить в реактор раствор перфторполимера в перфторрастворителе. Растворитель высушить (или перегнать), получится пленка в несколько микрон толщиной.
После использования её можно растворить тем же растворителем, которого теперь понадобится в несколько раз больше.

[Smol]

Мы иногда вели синтез некоторых полимеров в полифосфорной кислоте при нагреве ее до 150-160 гр.С. В качестве аппарата использовали алюминиевую кастрюлю, как ни странно - она стойка к этой среде.

Я бы с покрытиями не заморачивался, сколько чего я не покрывал - в статике это работает, а вот если среда перемешивается - покрытие не выдерживает, его сносит потоками горячей среды. Если фторопласт как конструкционный материал кого-то смущает - делайте реактор из титана, да хоть из циркония...

[Phobos]

Это же не постоянное производство, а небольшой исследовательский проект, под него на такие затраты никто не пойдет...
А фториды алюминий разрушают?

[Smol]

Сделать кастрюлю с крышкой из титана - дороговато, конечно, но не думаю, что это уж так сильно дорого... А греть - на плитке, мешалку тоже легко придумать...

Насчет взаимодействия оксида алюминия с фторидами - просто не знаю, но что мешает положить в Вашу среду алюминиевую пластинку и поварить ее в ней некоторое время?

Кстати, еще один вариант из чего сделать кастрюлю реактор - из листового свинца.

[amik]

Мы иногда вели синтез некоторых полимеров в полифосфорной кислоте при нагреве ее до 150-160 гр.С. В качестве аппарата использовали алюминиевую кастрюлю, как ни странно - она стойка к этой среде.

Ну диверсия натуральная рекомендовать металлы

[Smol]

Ну диверсия натуральная рекомендовать металлы

Что, и титан нельзя?

[amik]

То, что будут корродировать, однозначно. Для ряда процессов непринципиально, если стенка сосуда не успевает проесться насквозь.
Другой нюанс - возможный катализ побочных процессов переходными металлами, попавшими в субстрат.

[Nikchem]

Согласен с предыдущими авторами сообщений, что силиконовый каучук (из герметика) будет нестоек в присутствии фторидов в кислой среде. По справочнику в 48% HF силиконовый каучук разлагается при комнатной температуре. У нас 0,03% HF, и толстый слой герметика, поэтому не "проест", думаю.

По справочнику при 100 град фосфорная кислота 100% растворяет силиконовый каучук (7 суток длился опыт). В разбавленной фосфорной кислоте силиконовый каучук при 100 град инертен.

Думаю, что и на стекло фосфорная кислота при высокой температуре будет очень негативно влиять.

Остается только фторпластовое покрытие, только это все сложно в нанесении.
Может фторуглеродную смазку (например,для шлифов), которая мало изменяет вязкость при нагревании размазать по стеклу, но я не уверен в хорошей адгезии к стеклу, и к тому же смазка эта очень дорогая.

[ximi]

Есть такая проблема - некая реакция идет в фосфорной кислоте при 130 градусах, плюс некие примеси, нежелательные для стального реактора, плюс небольшое количество фторидов (~300 ппм), которые дают помутнение стекла.

Тут дело не в фторидах. При 130 градусах фосфорная медленно кушает стекло !

[ximi]

Как вариант обмазать перфторированными смазками .... но они денег нормально стоят !

[SkydiVAR]

А фториды алюминий разрушают?

Ежели люментий в Вашей реакции не критичен - я бы попробовал...
По крайней мере, можно сделать модельный эксперимент - стандартную пищевую алюминиевую фольгу (Там 10-20 микрон толщина. У меня в столе рулон с толщиной 13 µm) поварить в реакционной смеси и посмотреть, за какое время сожрёт до видимых дыр. Так и оценить скорость разрушения стенок реактора.
Опять же, если мешалка по стенкам не скребёт, а р/с не слишком вязкая, существенного уноса материала со стенок быть, вроде, не должно?