六氟磷酸盐系列是一类重要的无机氟盐,其中六氟磷酸铵是一种重要的化合物。它可以用于制取其他六氟磷酸盐,同时也是防龋齿的重要物质。六氟磷酸铵是无色的晶体,室温下不会腐蚀玻璃,强热时分解而不熔融。它可以溶于水、甲醇、乙醇和丙酮。
六氟磷酸铵的制备方法包括以下步骤:
步骤S1:在反应釜的夹套中通入冷冻盐水,并依次加入氟化氢铵固体和无水氟化氢。搅拌后,滴加三氯氧磷,得到一级反应液。需要注意的是,在滴加三氯氧磷时需要缓慢进行。
步骤S2:清空夹套内的冷冻盐水,通入热水并调节真空度。加入甲醇使一级反应物溶解,得到二级反应液。甲醇可以溶解六氟磷酸铵和其他杂质。
步骤S3:在反应釜中滴加氨水,充分反应后得到三级反应液。氨水与二级反应液中的铁离子和亚铁离子反应,形成氢氧化铁和氢氧化亚铁沉淀。将三级反应液进行固液分离,并用氨水调节pH至中性,得到沉淀和四级反应液。
步骤S4:将四级反应液转移至浓缩釜中进行减压浓缩,得到甲醇气体和六氟磷酸铵母液。甲醇气体在冷凝器的作用下形成甲醇溶液,继续参与步骤S2中的操作,以循环利用甲醇溶液。
步骤S5:将六氟磷酸铵母液转移至结晶釜中,冷却结晶并离心,得到成品六氟磷酸铵和滤液。
需要注意的是,在步骤S5中,将滤液转移至浓缩釜中进行减压浓缩,得到浓缩滤液。当浓缩滤液的液面出现晶膜后,重复步骤S5中的操作。
具体地,该方法的反应总方程式为:
NH4HF2 + 4HF + POCl3 → NH4PF6 + 3HCl ↑ + H2O
[1] [中国发明]CN201711342377.5一种六氟磷酸铵的制备方法
[2] 无机化合物辞典