背景及概述[1][2]
氟氫化鉀是化工中的重要原材料，氟氫化鉀(KHF2)晶體隨著溫度的升高，在196oC發(fā)生可逆的固一固相變，隨之晶型由低對(duì)稱(chēng)的四方晶系轉(zhuǎn)變到高對(duì)稱(chēng)的立方晶系。由于氟氫化鉀的固一固相變焓高，可應(yīng)用于熱能的貯存。它的高溫相還可用做高電導(dǎo)率的離子導(dǎo)體 。氟氫化鉀固一固相變過(guò)程的活化能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于熔融過(guò)程的活化能。
氟氫化鉀發(fā)生的固固相變過(guò)程是同質(zhì)多相之間的可逆轉(zhuǎn)變。氟氫化鉀為塑晶類(lèi)物質(zhì)，隨著溫度的升高，晶體中分子之間的氫鍵被部分破壞，晶體逐漸由低對(duì)稱(chēng)的四方晶系向高對(duì)稱(chēng)的立方晶系轉(zhuǎn)變，并在這過(guò)程中，同時(shí)引人化學(xué)鍵的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)序，從而吸收大量的相變焓。
而晶體熔融過(guò)程中分子之間的氫鍵完全被破壞，這時(shí)所需的能量就高，因而在氟氫化鉀高溫下熔融過(guò)程的活化能也不比較大。氟氫化鉀的應(yīng)用強(qiáng)烈依賴(lài)于本身的晶體性，因此，利用各種光譜、x-衍射、熱分析等技術(shù)手段以及量子化學(xué)計(jì)算對(duì)其兩種晶相結(jié)構(gòu)的研究已日趨完善。
應(yīng)用[3][4][5]
氟氫化鉀是化工中的重要原材料，其應(yīng)用舉例如下：
1. 用于制備乙烯基三氟硼酸鉀。
采用乙烯基硼酸頻哪醇酯，與氟氫化鉀在溶劑A與水中發(fā)生氟化反應(yīng)，制備乙烯基三氟硼酸鉀。本發(fā)明的創(chuàng)新性在于對(duì)于避免了文獻(xiàn)超低溫-70℃反應(yīng)，而是控制室溫將乙烯基格氏試劑滴入1-取代基硼酸頻哪醇酯中進(jìn)行硼酯化反應(yīng)，然后淬滅分出含乙烯基硼酸頻哪醇酯的有機(jī)層，可直接進(jìn)行下一步氟化，經(jīng)甲基叔丁基醚提純制備乙烯基三氟硼酸鉀的方法，此方法原料易得、操作簡(jiǎn)便、反應(yīng)條件溫和，安全環(huán)保、成本低、收率高。
2. 用于制備一種原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)。
包括具有中空結(jié)構(gòu)的銀釬料環(huán)本體，銀釬料環(huán)本體由銀釬料管和填充其內(nèi)的藥芯組成的復(fù)合銀釬料繞制而成。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了藥芯中的單質(zhì)硼微粉與銀釬料管中的金屬元素可原位合成焊劑的目的，故可將藥芯含量減少，且當(dāng)藥芯含量較低時(shí)，釬料仍具有良好的釬焊工藝性；同時(shí)由于釬料管的壁厚增加，使其具有良好的強(qiáng)韌性和高挺度，有利于自動(dòng)化釬焊工藝的推廣應(yīng)用。
3. 用于制備八氟丙烷。八氟丙烷，常用作制備半導(dǎo)體器件工藝中的蝕刻或清洗氣體。
步驟依次包括：(1)氟氫化鉀經(jīng)電解后得到氟氣混合氣，并依次進(jìn)行除塵、冷凝、吸附處理，純化為原料氟氣；(2)將所述原料氟氣加壓后與惰性氣體均勻混合得到混合氣；(3)將所述混合氣通入裝有二氟化鈷的反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)得到三氧化鈷；(4)反應(yīng)完成后，對(duì)所述反應(yīng)器及相關(guān)管路管件進(jìn)行吹掃及抽真空置換處理；(5)將六氟丙烯通入反應(yīng)器內(nèi)與所述三氟化鈷反應(yīng)得到含有雜質(zhì)的八氟丙烷；(6)對(duì)八氟丙烷進(jìn)行冷卻、吸附處理；(7)將八氟丙烷通過(guò)壓縮機(jī)進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾處理。
制備[3]
氟氫化鉀主要原輔材料：
主要工藝流程描述：將液化 HF 鋼瓶用 45℃熱水加熱， HF 氣體經(jīng)過(guò)緩沖罐 通入等量的純水中，充分溶解后，得 50%的氫氟酸溶液。氫氟酸溶液泵入高位槽 備用。 將 50%的氫氧化鉀溶液加入到 PP 反應(yīng)釜中，充分混合溶解后，緩慢加入氫 氟酸溶液，當(dāng) pH 值達(dá)到 2-3 時(shí)，反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)，繼續(xù)攪拌 20 分鐘后，靜置 3 小時(shí)，冷卻結(jié)晶、離心、烘干得 99.0%氟氫化鉀成品。因氟氫化鉀易溶于水，本項(xiàng)目多于結(jié)晶水采取蒸發(fā)濃縮的方法提取氟氫化鉀。
主要參考資料
[1] 中國(guó)中學(xué)教學(xué)百科全書(shū)·化學(xué)卷
[2] 武克忠, 劉曉地, 王新東, 等. 氟氫化鉀非等溫動(dòng)力學(xué)參數(shù)的確定[J]. 化學(xué)工程師, 2003 (6): 22-23.
[3] 劉啟賓;李洪建.一種制備乙烯基三氟硼酸鉀的方法. CN201210558067.8 ，申請(qǐng)日20121220
[4] 龍偉民;糾永濤;鐘素娟;張雷;呂登峰;裴夤崟;馬佳;沈元?jiǎng)?張冠星;董顯;路全彬;朱坤. 一種原位合成焊劑的高強(qiáng)韌復(fù)合銀釬料環(huán)CN201510565373.8 ，申請(qǐng)日
20150908
[5] 唐忠福;馬建修;陳艷珊. 八氟丙烷的制備方法CN201310431026.7，申請(qǐng)日20130922
[6] 胡江海;張曉磊;于飛. 一種氟氫化鉀生產(chǎn)工藝. CN201510805669.2，申請(qǐng)日20151122