Соли металлов BaF2 в Минске

Соли металлов BaF2 — фторид бария технический и особо чистый

Фторид бария (BaF₂) — неорганическое соединение класса галогенидов щелочноземельных металлов, представляющее собой кристаллический порошок белого цвета с плотностью 4,89 г/см и температурой плавления 1368 C. В промышленных поставках материал классифицируется по чистоте: технический (не менее 98,5 % основного вещества) и особо чистый (ОСЧ, 99,99 % и выше). Ключевое отличие BaF₂ от других солей бария — низкая растворимость в воде (0,16 г/100 мл при 20 C) и высокая химическая стойкость к фтористоводородной кислоте, что определяет его применение в агрессивных средах.

Технический фторид бария получают осаждением из растворов солей бария фтористоводородной кислотой или взаимодействием карбоната бария с фторидом аммония. Продукт ОСЧ дополнительно очищают зонной перекристаллизацией или вакуумной сублимацией, что обеспечивает содержание примесей на уровне 10^–4–10^–5 %. Для оптического применения выращивают монокристаллы BaF₂ методом Бриджмена–Стокбаргера в графитовых тиглях в атмосфере аргона.

Применение фторида бария

Основные области использования BaF₂ связаны с его оптическими, флюсовыми и ядерно-физическими свойствами:

• оптическое материаловедение — монокристаллы BaF₂ для ИК-окон, линз и призм в спектрометрах, работающих в диапазоне 0,15–12,5 мкм, включая тепловизоры и лазерные системы;
• сцинтилляционная техника — кристаллы с быстрой компонентой высвечивания (0,6 нс) для детекторов гамма-излучения в физике высоких энергий и позитронно-эмиссионной томографии;
• металлургия — компонент флюсов для электрошлакового переплава и рафинирования алюминиевых и магниевых сплавов, снижающий содержание оксидных включений;
• производство фтористого водорода — сырьё для получения безводного HF в химической промышленности;
• электрохимия — компонент электролитов для получения металлического бария и его сплавов;
• стекольная промышленность — глушитель и осветлитель в производстве оптического и специального стекла.

Технические характеристики и марки

В Российской Федерации фторид бария выпускается по ТУ 6-09-4742-84 (реактивный) и ТУ 2621-001-02922546-2005 (технический). Основные контролируемые параметры — массовая доля основного вещества, содержание нерастворимых в воде примесей, хлоридов, сульфатов, железа и тяжёлых металлов. Для оптических марок дополнительно нормируется коэффициент пропускания в ИК-области и показатель двулучепреломления.

Условия эксплуатации и требования безопасности

Фторид бария относится к токсичным соединениям II класса опасности. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны — 0,5 мг/м (по фтористому водороду). При работе с порошком необходима вентиляция и средства индивидуальной защиты органов дыхания. Хранение — в герметичной таре из полиэтилена или фторопласта, исключающей контакт с влагой и кислотами. Срок хранения технических марок — 3 года, оптических — 5 лет при соблюдении условий.

При выборе марки BaF₂ для конкретного технологического процесса следует учитывать гранулометрический состав: для флюсов применяют фракцию 0,1–0,5 мм, для оптического выращивания — шихту с размером частиц 1–5 мм, для химического синтеза — тонкодисперсный порошок с удельной поверхностью 2–5 м/г.

Вопросы и ответы