六氟磷酸钠的制备

背景及概述

六氟磷酸钠中文别名：六氟磷(V)酸钠，英文名称：sodium,hexafluorophosphate，CAS号：21324-39-0，分子式：F6NaP，分子量：167.954，固体，密度：2.369 g/mL at 25 °C(lit.)，熔点：>200 °C(lit.)。六氟磷酸钠是一种无机化合物，稳定。与强酸不相容。储存在密闭的容器中。储存在阴凉、干燥、通风良好的地方，远离不相容的物质。储存时应防潮。

制备

反应需在通风橱中进行。反应在不锈钢、镍或者铜、镍合金容器中进行，容器直径为3in(1in=0.0254m)，高7in。所需一半量的氯化钠放入容器中，将盖安好。容器放入冰盐浴中冷却，与无水氟化氢罐相连。打开阀门，将大约400mL HF液体放入容器中，此时不锈钢容器中液面的高度约为3/4in，用一根薄木条插入中间的管道，浸于液体的部分将被变黑，由此大概测出液面的高度。为确保氯化钠全部溶解，移开盖，用带有把手的不锈钢匙搅拌，150g(约0.75mol)PCl5缓慢通过匙(将其靠着容器的壁)加入到溶液。六氟磷酸钠立即析出，不时搅拌以使反应完全。由于反应相当剧烈，要采取措施防止液体氟化氢的喷溅，操作者必须戴厚的橡胶手套，操作于保护罩后。待PCl5全部加入后，移开盖，将容器放入油浴中。使剩余的氟化氢挥发掉。将干燥的氮气通入容器，同时加热至约150℃以除去痕量的氟化氢。粗产品产率几乎是理论计算量，纯度超过95%，杂质主要是微量铁盐，有时是少量未反应的氟化物。将粗产品溶于甲醇(100mL溶剂中加入60g产品)。加入适量5%的NaOH甲醇溶液，使溶液保持碱性，用酚酞检验，离心将不溶杂质除去。通过浓缩将溶剂除去，减压条件下结晶，得到一水合物，放入盛有浓硫酸的干燥器中，干燥得到无水盐，0.5mol氯化钠反应得到的提纯产物是73g，产率87%。纯化方法重约80g的粗产品溶于160mL甲醇中。加入几滴水和过量的氨水以将铁杂质沉淀出，将溶液过滤，在真空干燥器中蒸发至干，产物在H2SO4上干燥脱水，产品约70g，产率大约86%。此产品中可能含有氟化铵，可以通过在水中重结晶除去。由于氟磷酸盐溶解度很大，所以损失多。将盐溶于水(50g/mL)，将过滤后的溶液置于铂盘中在蒸汽浴上加热蒸发，直至热溶液中出现晶体，将混合物放入水浴中冷却，晶体用烧结玻璃过滤器过滤，用几毫升冰水洗涤，减压抽滤至干，放入有浓H2SO4的干燥器中干燥。制备流程图如下：

图1 六氟磷酸钠的制备流程图

参考文献

[1]刘永生．六氟磷酸锂概述及制备工艺研究［J］．低温与特气，2015，33(2):20－24．