关于氟化铬应用的介绍

【背景及概述】^[1][2]

氟化铬即三氟化铬，是化学式为CrF₃的无机化合物及其多种水合物统称。无水三氟化铬是一种绿色晶体，不溶于一般溶剂，但是其水合物[Cr(H₂O)₆]F₃和[Cr(H₂O)₆]F₃·3H₂O可溶于水。三水合物是绿色的，而六水合物是紫色的。无水盐在加热到1100–1200°C时升华。氟化铬分子式108.99，绿色菱形晶体，相对密度3.80，熔点1000℃；CrF₃ ·4H₂O分子式181.05， 绿色结晶性粉末，相对密度3.78；CrF₃·9H₂O分子式271.13 ，绿色粉末。三者都有毒，微溶于水，溶于盐酸，不溶于乙醇。将三氯化铬在氟化氢气流中加热至 600℃，可得无水合物；用氢氧化铬与氢氟酸反应则得水合三氟化铬。用作氟化剂、防蛀剂和毛织物媒染剂等。氟化铬是一种重要的三价铬盐，广泛用作织物的防蛀剂、羊毛的媒染剂、工业消毒剂、大理石的着色剂、金属抛光剂，以及有机合成的催化剂和氟化剂。通常是由氟化氢气流中加热氯化铬的方法制备，该方法条件苛刻、装置特殊、设备腐蚀严重、工作环境恶劣。

【应用】^[3][4]

氟化铬是一种重要的三价铬盐，广泛用作织物的防蛀剂、羊毛的媒染剂、工业消毒剂、大理石的着色剂、金属抛光剂，以及有机合成的催化剂和氟化剂。去应举例如下：

1. 用于制备一种新型地板胶，其由以下重量份数的原料制成：间-羧基苯甲酸2.2-3.7份、四水三氟化铬1.3-2.6份、复合淀粉5-10份、硫酸钾0.8-1.6份、缩水甘油酯1.5-2.8份、氢氧化钙0.5-1.4份、蒸气爆破木质素4-8份和环氧大豆油酸辛酯0.8-2.2份。通过采用特定用量的间-羧基苯甲酸、四水三氟化铬和复合淀粉，使得该地板胶具有良好的弹性和强粘接力，并具有很好的耐水性能和低温弹性，也具有很好的抗压能力，并通过加入填料，进一步提高胶黏剂弹性、韧性、强粘接力，并提供良好的耐高温性能和耐水解性能，同时也可提高触变性能；从而可实现对实木地板的弹性铺装，解决目前实木地板铺装必须使用木龙骨而引起的噪音大、无弹性、有空鼓响声、稳定性差、不能用于地面采暖系统等缺陷。

2. 用作催化剂。有研究报道了一种混合料常温异构化制备反式-1，3，3，3-四氟丙烯的方法，该方法先进行脱卤化氢反应，然后进行异构化反应，该方法以五氟丙烷和四氟一氯丙烷的混合料为原料，通入无水氟化氢，在反应器中进行脱氟化氢和氯化氢的气相脱卤化氢反应；  将在反应器中反应得到的混合物全部通入第二反应器中，在常温常压下，以 氟化铬为催化剂进行气相异构化反应，然后将反应产物中的五氟丙烷、四氟一氯丙烷、氟化 氢、氯化氢和顺式-1，3，3，3-四氟丙烯分离，得到纯化产物，即反式-1，3，3，3-四氟丙烯。本发明将异构化反应的温度降低为了常温，为常温反应适配了氟化铬催化剂，并且在 异构化反应的来料为上一步反应后不经过分离的全部物料，而氟化铬催化剂在常温下，在 复杂的来料环境下依然具有很高的活性，在常压下，进行顺反异构化反应，条件温和，顺式- 1，3，3，3-四氟丙烯转化率在70％以上，反式-1，

3，3，3-四氟丙烯选择性为100％。

【制备】^[1][5]

方法1：采用在氢氟酸溶液中，用甲醛溶液还原重铬酸钾的方法，高产率地得到了氟化铬：

具体步骤如下：在通风柜内于1000mL聚乙烯烧杯中，将29. 5g ( 0. 10mol)重铬酸钾溶解于100mL水中，充分搅拌下滴加由22mL37%甲醛与40mL36%氢氟酸组成的溶液， 滴完后继续搅拌2h。用10%氢氧化钾溶液调pH至7～ 8，静置一定时间，用G1砂芯漏斗过滤，滤饼用蒸馏水充分洗涤3次。100℃以下干燥至恒重。得产品35. 6g ，产率98. 3% 。

方法2：一种废铬基氟化催化剂回收制备氟化铬的方法，包括以下步骤：

1）加压氟化：一定温度下，将无水氟化氢通入装有废铬基氟化催化剂的列管中，控 制一定的空速和压力进行氟化，直至尾气没有水汽生成为止，得到氟化铬固体；

2）溶解：将氟化铬固体研磨，加入过量的氢氟酸溶液，加热溶解，趁热过滤，收集滤 液；

3）提纯：将收集的滤液浓缩结晶，过滤，滤液继续浓缩结晶，如此重复，收集所有滤 饼，洗涤，干燥，得到氟化铬产品。

【主要参考资料】^[6]

[1] 申东升. 氟化铬制备新方法[J]. 化学试剂, 1997, 19(5): 313-313.

[2] 无机化合物辞典

[3] 宁贻伟.一种新型地板胶CN201410511108.7，申请日2014-09-29

[4] 魏效农；刘建国；李立；焦锋刚；马家琪；聂剑飞；高炜；李骥；付旭东；孟庆宇；张伟；曾纪珺；韩升；王伟；吕剑.一种混合料常温异构化制备反式?1，3，3，3?四氟丙烯的方法. CN201710069593.0，申请日2017-02-08

[5] 李义涛；孙明刚；马鹏程；唐火强；胡为晴；邓龙辉；张宏清；黄永峰.一种废铬基氟化催化剂的回收方法. CN201710653991.7，申请日2017-08-03