Фториды RbF в Минске

Фторид рубидия RbF — технические характеристики и применение

Фторид рубидия (RbF) — неорганическое соединение щелочного металла с галогеном, представляющее собой кристаллический порошок белого цвета с высокой гигроскопичностью. По химической природе RbF относится к типичным ионным соединениям с ярко выраженным основным характером. Материал характеризуется высокой температурой плавления — 775 C и температурой кипения — 1410 C. Плотность кристаллической фазы составляет 3,56 г/см. Соединение хорошо растворимо в воде (130,6 г/100 мл при 18 C), а также растворяется в безводном фтористом водороде, однако практически не растворяется в органических растворителях — этаноле, ацетоне и диэтиловом эфире.

Кристаллическая решётка RbF относится к кубической сингонии типа NaCl (Fm3m) с параметром элементарной ячейки a = 0,565 нм. Энергия кристаллической решётки составляет 774 кДж/моль. В расплавленном состоянии фторид рубидия обладает высокой электропроводностью, что обусловлено полной диссоциацией на ионы Rb и F. Расплав RbF характеризуется низкой вязкостью и высокой химической активностью по отношению к большинству конструкционных материалов.

Химические свойства и реакционная способность

Фторид рубидия проявляет выраженные основные свойства и вступает в реакции с кислотными оксидами и безводными галогенидами. При взаимодействии с фторидами элементов III–V групп образует стабильные комплексные соединения типа гексафторрубидатов. С фтористым водородом RbF формирует кислые фториды состава RbFHF и RbF3HF, которые используются в качестве электролитов в электрохимических процессах.

В отличие от фторидов лёгких щелочных металлов, RbF характеризуется меньшей энергией гидратации иона Rb, что обеспечивает более высокую подвижность катиона в растворах и расплавах. Это свойство определяет целесообразность применения RbF в составах электролитных систем для электрохимического синтеза фтора и его соединений.

Области промышленного применения

Фторид рубидия востребован в ограниченном числе высокотехнологичных отраслей, где его уникальные физико-химические характеристики не могут быть заменены более доступными фторидами натрия или калия.

• Производство оптических кристаллов для ИК-спектроскопии — монокристаллы RbF прозрачны в диапазоне 0,24–26 мкм и применяются в качестве материалов для окон и линз спектральных приборов среднего и дальнего ИК-диапазона.
• Электрохимическое производство элементарного фтора — RbF входит в состав низкотемпературных электролитов на основе расплавов KF2HF с добавками RbF, снижающих температуру плавления электролита до 70–80 C.
• Синтез фторидных стёкол — RbF используется как компонент шихты для получения фтороцирконатных и фторогафнатных стёкол, применяемых в волоконной оптике для передачи ИК-излучения.
• Каталитические процессы органического синтеза — RbF применяется в качестве катализатора реакций нуклеофильного фторирования и конденсации в производстве фторорганических соединений.
• Ядерная энергетика — изотопно-обогащённый RbF рассматривается как компонент теплоносителей и рабочих тел в термоэмиссионных преобразователях энергии.
• Аналитическая химия — RbF используется как реагент для гравиметрического определения кремния и в составе буферных растворов для ионной хроматографии.

Квалификация и маркировка

Промышленно выпускаемый фторид рубидия поставляется в двух квалификациях: «ч» (чистый) с массовой долей основного вещества не менее 99,0 % и «хч» (химически чистый) с содержанием RbF не менее 99,5 %. Контролируемыми примесями выступают хлориды (не более 0,01 %), сульфаты (не более 0,02 %), железо (не более 0,005 %), а также фториды калия и цезия. Гранулометрический состав порошка регламентируется в пределах 0,1–0,5 мм для квалификации «хч».

Условия хранения и меры безопасности

Фторид рубидия относится к веществам второго класса опасности. При попадании на кожу и слизистые оболочки вызывает химические ожоги, при вдыхании пыли — поражение верхних дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация аэрозоля RbF в воздухе рабочей зоны составляет 0,5 мг/м. Работы с соединением необходимо проводить в вытяжном шкафу с использованием средств индивидуальной защиты: респираторов типа «Лепесток», защитных очков и резиновых перчаток.

Хранение RbF осуществляется в герметично закрытой таре из полиэтилена или фторопласта в сухих складских помещениях при температуре не выше 25 C и относительной влажности не более 60 %. Недопустимо хранение совместно с кислотами и окислителями. Срок годности при соблюдении условий хранения — 12 месяцев с даты изготовления. Вследствие высокой гигроскопичности материала вскрытие упаковки и дозирование следует проводить в атмосфере сухого инертного газа или в перчаточном боксе.

Вопросы и ответы