氟化鎂,學名二氟化鎂(MgF2),氟化鎂晶體是一種無色四方晶體或粉末,金紅石型晶格。無味,難溶于水和醇,微溶于稀酸,溶于硝酸。相對密度為3.18,熔點為1248℃,沸點為2260℃。在電光下加熱呈弱紫色熒光,其晶體有良好的偏振作用,特別適于紫外線和紅外光譜。有毒性。
氟化鎂是只含有離子鍵的離子化合物,它與于強氧化劑發(fā)生反應,加入硝酸可將其溶解。
a、由菱鎂礦(碳酸鎂)與過量的氫氟酸在90~95°C下進行反應,再經過濾、洗滌、干燥、粉碎得到氟化鎂成品。
在聚乙烯燒杯中裝入50g 46%的氫氟酸,加入42g水稀釋為25%的氫氟酸。將燒杯放在冰水浴中冷卻,邊攪拌邊加入48g碳酸鎂,即有氟化鎂沉淀產生,脫水后,于400℃干燥,所得氟化鎂35g。
b、由氧化鎂與氟化氫銨反應制得,其他的復分解反應也可。
MgO + (NH4)HF2→ MgF2+ NH3+ H2O
國內氟化鎂的生產方法很多,但由于國產碳酸鎂、硫酸鎂等原料雜質較多,合成的氟化鎂又在干燥過程中凝結為難以直接使用的硬塊,必須經過粉碎過篩,過篩設備的材質又會對產品的質量造成一定影響,成為制約國內氟化鎂應用于高端熱壓晶體、光學鍍膜材料等行業(yè)發(fā)展的主要原因。
采用醫(yī)藥級碳酸鎂與自產的氫氟酸為原料,通過對比確定了最優(yōu)的工藝路線和工藝參數(shù),具體為:碳化條件為控制碳酸鎂料漿濃度 3%、攪拌速度300r /min、碳化 12h,碳化率可達到 98% 。合成條件為控制氫氟酸過量 3%,采用氫氟酸打底的投料方式; 料漿沉降 12 小時,過濾洗滌、140℃干燥 2h 后再在 550℃下煅燒 1h 即可達到鍍膜材料和熱壓多晶氟化鎂原料的要求,該方法同樣適用于工業(yè)級碳酸鎂制備高純氟化鎂生產。
氟化鎂作為一種重要的無機化工原料和光學材料,因為其自身具有眾多的優(yōu)良特性,在科技不斷發(fā)展的今天,被廣泛的用于多項行業(yè),其中包括電解鋁、金屬鎂的冶煉、催化劑載體、光學棱鏡等多個不同領域。就氟化鎂晶體自身的性能,一起來了解一下其在各個領域中的發(fā)展。
氧化鎂晶體作為重要的化工、光學材料具有很多的優(yōu)良性能,包括:高溫下的低化學活性和高抗腐蝕性、高熱穩(wěn)定性、高硬度;此外,氟化鎂還具有雙折射性能和較高的激光損傷闕值。這些優(yōu)秀的性能使得氧化鎂在光學、催化及其他很多領域都有重要作用。
氟化鎂硬度高,熱穩(wěn)性好,表面化學活性低,耐腐蝕性好,可以作為催化劑載體用于特殊環(huán)境的催化反應中。氟化鎂主要適用的催化體系有:加氫脫硫除反應、一氧化碳氧化反應、丙酮的光解反應、硝基苯催化加氫制備氯代苯胺的反應。
氟化鎂是一種重要的光學薄膜材料,特別是,紫外線波段低吸收的特點使其成為該波段為數(shù)不多的光學薄膜材料之一,光學薄膜的應用極為廣泛主要有:金屬反射鏡的保護膜、氟化鎂增透膜和增反膜、氟化鎂光子晶體、金屬氟化鎂復合納米金屬陶瓷薄膜。
未來隨著科學技術的不斷發(fā)展,氟化鎂的應用領域會越來越廣,將會在更多高端技術領域中發(fā)揮出越來越重要的作用。
雖然氟化鎂的化學性質很穩(wěn)定,加熱不會分解,即使強電解也很難分離,因此一般對人體沒有傷害,但是長期接觸也會對人體造成一定的危害,如:引起氟斑牙和氟骨癥。如果直接口服氟化鎂,會引起流涎、惡心、嘔吐、腹瀉和腹痛,繼之震顫、昏迷,可因呼吸麻痹而死亡。中毒后,應飲用大量蛋清并送醫(yī)。