氟氢化钾的应用

背景及概述^[1][2]

氟氢化钾是化工中的重要原材料，氟氢化钾(KHF2)晶体随着温度的升高，在196oC发生可逆的固一固相变，随之晶型由低对称的四方晶系转变到高对称的立方晶系。由于氟氢化钾的固一固相变焓高，可应用于热能的贮存。它的高温相还可用做高电导率的离子导体 。氟氢化钾固一固相变过程的活化能远远低于熔融过程的活化能。

氟氢化钾发生的固固相变过程是同质多相之间的可逆转变。氟氢化钾为塑晶类物质，随着温度的升高，晶体中分子之间的氢键被部分破坏，晶体逐渐由低对称的四方晶系向高对称的立方晶系转变，并在这过程中，同时引人化学键的振动和转动无序，从而吸收大量的相变焓。

而晶体熔融过程中分子之间的氢键完全被破坏，这时所需的能量就高，因而在氟氢化钾高温下熔融过程的活化能也不比较大。氟氢化钾的应用强烈依赖于本身的晶体性，因此，利用各种光谱、x-衍射、热分析等技术手段以及量子化学计算对其两种晶相结构的研究已日趋完善。

应用^[3][4][5]

 氟氢化钾是化工中的重要原材料，其应用举例如下：

1. 用于制备乙烯基三氟硼酸钾。

采用乙烯基硼酸频哪醇酯，与氟氢化钾在溶剂A与水中发生氟化反应，制备乙烯基三氟硼酸钾。本发明的创新性在于对于避免了文献超低温-70℃反应，而是控制室温将乙烯基格氏试剂滴入1-取代基硼酸频哪醇酯中进行硼酯化反应，然后淬灭分出含乙烯基硼酸频哪醇酯的有机层，可直接进行下一步氟化，经甲基叔丁基醚提纯制备乙烯基三氟硼酸钾的方法，此方法原料易得、操作简便、反应条件温和，安全环保、成本低、收率高。

2. 用于制备一种原位合成焊剂的高强韧复合银钎料环。

包括具有中空结构的银钎料环本体，银钎料环本体由银钎料管和填充其内的药芯组成的复合银钎料绕制而成。本发明实现了药芯中的单质硼微粉与银钎料管中的金属元素可原位合成焊剂的目的，故可将药芯含量减少，且当药芯含量较低时，钎料仍具有良好的钎焊工艺性；同时由于钎料管的壁厚增加，使其具有良好的强韧性和高挺度，有利于自动化钎焊工艺的推广应用。

3. 用于制备八氟丙烷。八氟丙烷，常用作制备半导体器件工艺中的蚀刻或清洗气体。

步骤依次包括：(1)氟氢化钾经电解后得到氟气混合气，并依次进行除尘、冷凝、吸附处理，纯化为原料氟气；(2)将所述原料氟气加压后与惰性气体均匀混合得到混合气；(3)将所述混合气通入装有二氟化钴的反应器内反应得到三氧化钴；(4)反应完成后，对所述反应器及相关管路管件进行吹扫及抽真空置换处理；(5)将六氟丙烯通入反应器内与所述三氟化钴反应得到含有杂质的八氟丙烷；(6)对八氟丙烷进行冷却、吸附处理；(7)将八氟丙烷通过压缩机进入精馏塔进行精馏处理。

制备^[3]

氟氢化钾主要原辅材料：

主要工艺流程描述：将液化 HF 钢瓶用 45℃热水加热， HF 气体经过缓冲罐 通入等量的纯水中，充分溶解后，得 50%的氢氟酸溶液。氢氟酸溶液泵入高位槽 备用。 将 50%的氢氧化钾溶液加入到 PP 反应釜中，充分混合溶解后，缓慢加入氢 氟酸溶液，当 pH 值达到 2-3 时，反应到达终点，继续搅拌 20 分钟后，静置 3 小时，冷却结晶、离心、烘干得 99.0%氟氢化钾成品。因氟氢化钾易溶于水，本项目多于结晶水采取蒸发浓缩的方法提取氟氢化钾。

主要参考资料

[1] 中国中学教学百科全书·化学卷

[2] 武克忠, 刘晓地, 王新东, 等. 氟氢化钾非等温动力学参数的确定[J]. 化学工程师, 2003 (6): 22-23.

[3] 刘启宾;李洪建.一种制备乙烯基三氟硼酸钾的方法. CN201210558067.8 ，申请日20121220

[4] 龙伟民;纠永涛;钟素娟;张雷;吕登峰;裴夤崟;马佳;沈元勋;张冠星;董显;路全彬;朱坤. 一种原位合成焊剂的高强韧复合银钎料环CN201510565373.8 ，申请日
20150908

[5] 唐忠福;马建修;陈艳珊. 八氟丙烷的制备方法CN201310431026.7，申请日20130922 

[6] 胡江海;张晓磊;于飞. 一种氟氢化钾生产工艺. CN201510805669.2，申请日20151122