Фторидные расплавы
Фторидные расплавы
Здравствуйте, коллеги!
Возник вопрос - имеется эвтектика LiF-NaF-KF (46.5-11.5-42)с температурой плавления около 450С. Кусок плава пролежал в более-менее ( ) герметичном пакете с месяц, наверное он нахватал воды. Теперь мне предстоит с ним поработать, расплавив его в вакууме и перегрев расплав градусов до 600-800С (выдержка не более 15 минут). Делать я это планирую в никелевом тигельке.
Вопроса собственно два - во-первых, не улетит ли он у меня в вакууме и не превратит ли нагреватели (вольфрам) и камеру установки в один сплошной фторид ?
Во-вторых - как бы мне его почистить от воды, которую соль насосала, а так же от других агрессивных примесей (какие-нибудь комплексы фтора ), что бы эта соль не особо корродировала мой тигель. Хватит ли нагрева в глубоком вакууме, может стоит добавить какой-нибудь металлический геттер, типа ниобия?
Вопросы дилетантские, но это первый опыт работы с фторидными расплавами, не хотелось бы открыв печку увидеть чудеса .
Возник вопрос - имеется эвтектика LiF-NaF-KF (46.5-11.5-42)с температурой плавления около 450С. Кусок плава пролежал в более-менее ( ) герметичном пакете с месяц, наверное он нахватал воды. Теперь мне предстоит с ним поработать, расплавив его в вакууме и перегрев расплав градусов до 600-800С (выдержка не более 15 минут). Делать я это планирую в никелевом тигельке.
Вопроса собственно два - во-первых, не улетит ли он у меня в вакууме и не превратит ли нагреватели (вольфрам) и камеру установки в один сплошной фторид ?
Во-вторых - как бы мне его почистить от воды, которую соль насосала, а так же от других агрессивных примесей (какие-нибудь комплексы фтора ), что бы эта соль не особо корродировала мой тигель. Хватит ли нагрева в глубоком вакууме, может стоит добавить какой-нибудь металлический геттер, типа ниобия?
Вопросы дилетантские, но это первый опыт работы с фторидными расплавами, не хотелось бы открыв печку увидеть чудеса .
- Авас Петяев
- Сообщения: 268
- Зарегистрирован: Вт апр 04, 2017 11:31 pm
Re: Фторидные расплавы
Очень опасная затея. На оба Ваших вопроса ответы, к сожалению, негативные:
1. В вакууме из солей полетит фтороводород (вода во фторидах есть всегда) и испортит не только камеру и нагреватели, но в первую очередь вакуумные насосы. Вы еще не успеете открыть печь, как начнуться печальные и дорогостоящие "чудеса".
2. Никелевый тигель имеет некоторую стойкость в растворах фторидов и плавиковой кислоте при нормальной температуре, но расплав фторидов при 800°C сожрет его за несколько минут, причем безо всякой воды.
К слову, расплавы фторидов щелочных металлов относятся к наиболее агрессивным из существующих коррозионных сред - настоящий "ведьмин студень" из "Пикник на обочине" Стругацких. А фтороводород, выделяющейся из влажных фторидов при нагревании, не только коррозионноактивен, но еще и крайне ядовит. Не зря практически все химики 19-го века, первыми работавшие с фторидами и фтороводородом, подорвали свое здоровье (http://www.chem.msu.su/rus/teaching/bogatova/fakt1.html). Не стоит в 21 веке повторять их судьбу.
1. В вакууме из солей полетит фтороводород (вода во фторидах есть всегда) и испортит не только камеру и нагреватели, но в первую очередь вакуумные насосы. Вы еще не успеете открыть печь, как начнуться печальные и дорогостоящие "чудеса".
2. Никелевый тигель имеет некоторую стойкость в растворах фторидов и плавиковой кислоте при нормальной температуре, но расплав фторидов при 800°C сожрет его за несколько минут, причем безо всякой воды.
К слову, расплавы фторидов щелочных металлов относятся к наиболее агрессивным из существующих коррозионных сред - настоящий "ведьмин студень" из "Пикник на обочине" Стругацких. А фтороводород, выделяющейся из влажных фторидов при нагревании, не только коррозионноактивен, но еще и крайне ядовит. Не зря практически все химики 19-го века, первыми работавшие с фторидами и фтороводородом, подорвали свое здоровье (http://www.chem.msu.su/rus/teaching/bogatova/fakt1.html). Не стоит в 21 веке повторять их судьбу.
Re: Фторидные расплавы
Возникает вопрос как вообще была получена эта эвтектика.
Re: Фторидные расплавы
Сплавлением чистых (безводных ) фторидов в графитовом тигле.
- Авас Петяев
- Сообщения: 268
- Зарегистрирован: Вт апр 04, 2017 11:31 pm
Re: Фторидные расплавы
Уж точно не в вакуумной печи и не в никелевом тигле. В промышленном масштабе можно использовать плавку на воздухе в графите с одноразовой обмазкой из фторида кальция или плавку в гарниссаже (непосредственный факельный, дуговой или индукционный нагрев расплава внутри водоохлаждаемового металлического тигля; гарниссаж из закристаллизованного расплава защищает холодную стенку тигля от коррозии).
Re: Фторидные расплавы
если ваша смесь фторидов твердая, то воды в ней мало... по аналогии с KF, который достаточно легко теряет воду я бы предварительно прогрел смесь на сковородке, а потом можно в тигель или предварительно в колбе в вакууме прогреть, и затем плавить в тигле...
насчет улетит или нет, то KF, если в нем есть вода и вы его сушите в вакууме начинает пылить, как он перестает пылить, то значит высох... соответственно, это нужно учитывать, тк пыль может загадить вакуумную линию, минимизировать это можно предварительной сушкой на сковородке и медленным нагревом в вакууме, чтобы вода улетала медленно и порошок не пылил
ну а вакуумные насосы обычно защищаются азотными ловушками...
насчет улетит или нет, то KF, если в нем есть вода и вы его сушите в вакууме начинает пылить, как он перестает пылить, то значит высох... соответственно, это нужно учитывать, тк пыль может загадить вакуумную линию, минимизировать это можно предварительной сушкой на сковородке и медленным нагревом в вакууме, чтобы вода улетала медленно и порошок не пылил
ну а вакуумные насосы обычно защищаются азотными ловушками...
Re: Фторидные расплавы
Сушим в эксикаторе под P2O5 ... затем на сковороде.
После уже в тигель и вакуум.
Тигель графит или стеклоуглерод.
После уже в тигель и вакуум.
Тигель графит или стеклоуглерод.
Re: Фторидные расплавы
Так легче из реактивов заново шихтовать. Реактивы, например, высушить в вакууме не доводя до плавления. Особое внимание обратить на фторид калия. Потихоньку и аккуратно.
Re: Фторидные расплавы
Еще можно почистить от воды электролизом данного расплава. Пару стеклографитовых электрода и малый ток на длительное время. Время от времени проверка на потенциал разложения.
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 14 гостей