Sodio esafluorofosfatoè un importante composto inorganico con una struttura chimica unica e ampie prospettive di applicazione. L'aspetto è un solido cristallino bianco che è stabile a temperatura ambiente, incompatibile con acidi forti, altamente solubili in acqua e anche solubile in solventi organici come metanolo, etanolo, acetone ed etil acetato. È comunemente usato come elettrolita, specialmente nelle batterie agli ioni di litio. Ha un'elevata conduttività ionica e può fornire canali per il trasporto di ioni, promuovendo il normale funzionamento della batteria. Nelle batterie agli ioni di litio, l'esafluorofosfato di sodio viene solitamente usato come elettrolita tra gli elettrodi positivi e negativi, aiutando gli ioni al litio a viaggiare avanti e indietro tra i due poli e fornendo un ambiente elettrochimico stabile per prevenire le reazioni avverse all'interno della batteria. È anche un elettrolitico utilizzato nelle batterie a ioni di sodio, che ha un impatto significativo sulla produzione e sulle prestazioni delle batterie del sodio. Anche l'exafluorofosfato di sodio svolge un ruolo chiave nella configurazione di elettroliti e può essere utilizzato per produrre altri sali di esafluorofosfato, con ampio valore chimico dell'applicazione.
Ulteriori informazioni sul composto chimico:
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Formula chimica |
F6nap |
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Messa esatta |
167.95 |
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Peso molecolare |
167.95 |
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m/z |
167.95 (100.0%) |
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Analisi elementare |
F, 67,87; Na, 13.69; P, 18.44 |
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Punto di fusione |
>200 gradi (lett.) |
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Densità |
2,369 g/ml a 25 gradi (lett.) |
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La preparazione disodio esafluorofosfatosi ottiene di solito attraverso le reazioni chimiche e uno dei metodi di preparazione comuni è il seguente:
Equazione di reazione: PCL5+NaCl +6 Hf → Napf6 +6 HCl
Passaggi di preparazione:
Una nave fatta di materiali resistenti alla corrosione come acciaio inossidabile, nichel, rame, lega di nichel, ecc., Con un diametro di 3 pollici (circa 76,2 mm) e un'altezza di 7 pollici (circa 177,8 mm).
Metti la metà della quantità di cloruro di sodio in un contenitore e coprilo con un coperchio. Raffreddare il contenitore in un bagno di sale di ghiaccio e collegarlo a un serbatoio di fluoruro di idrogeno anidro.
Aprire la valvola e posizionare circa 400 ml di liquido HF nel contenitore. A questo punto, il livello del liquido nel contenitore in acciaio inossidabile è di circa 3/4 di pollice (circa 19,05 mm). Inserire una sottile striscia di legno nel tubo centrale e la parte immersa nel liquido diventerà nera, misurando così approssimativamente l'altezza del livello del liquido.
Per garantire la completa dissoluzione del cloruro di sodio, rimuovere il coperchio e mescolare con un cucchiaio in acciaio inossidabile con una maniglia. Aggiungi lentamente circa 15 0 g (circa 0,75 mol) di PCL ₅ e aggiungilo alla soluzione attraverso un cucchiaio (posizionalo contro il muro del contenitore). L'esafluorofosfato di sodio precipita immediatamente e viene agitato di tanto in tanto per completare la reazione.
A causa dell'intensa reazione, dovrebbero essere prese misure per prevenire gli schizzi di fluoruro di idrogeno liquido. L'operatore deve indossare guanti di gomma spessi e preferibilmente funzionare dietro una copertura protettiva. Dopo che tutto è stato aggiunto PCL ₅, rimuovere il coperchio e posizionare il contenitore in un bagno d'olio per evaporare il fluoruro di idrogeno rimanente.
Il gas di azoto secco viene introdotto nel contenitore e riscaldato a circa 150 gradi per rimuovere le tracce di fluoruro di idrogeno. La resa del prodotto grezzo è quasi il calcolo teorico, con una purezza di oltre il 95%. Le impurità sono principalmente sali di ferro e una piccola quantità di fluoro non reagito.
Sciogliere il prodotto grezzo in metanolo (aggiungere 60 g di prodotto a 100 ml di solvente), aggiungere una quantità adeguata di soluzione di metanolo NaOH al 5% per mantenere l'alcalinità della soluzione, testare con fenolftaleina e centrifuga per rimuovere impurità insolubili. Il solvente viene rimosso per concentrazione e cristallizzato a pressione ridotta per ottenere monoidrato. Viene quindi posizionato in un essiccatore contenente acido solforico concentrato ed essiccato per ottenere sale anidro.
Sodio esafluorofosfato(NAPF ₆) è un sale di sodio inorganico con la formula chimica NAPF ₆. Ha attirato molta attenzione per le sue proprietà chimiche uniche e l'ampia gamma di applicazioni. Quella che segue è una descrizione dettagliata del suo scopo:
Campo della batteria
È uno degli elettroliti comunemente usati nelle batterie agli ioni di litio. Nelle batterie agli ioni di litio, gli elettroliti svolgono un ruolo nella conduzione di ioni di litio, che è cruciale per le prestazioni e la durata del ciclo della batteria. L'esafluorofosfato di sodio ha un'elevata conduttività ionica, che può fornire un ambiente elettrochimico stabile e promuovere il trasporto di ioni di litio. Rispetto ad altri materiali elettrolitici, ha una migliore stabilità termica e chimica e può mantenere prestazioni stabili su un ampio intervallo di temperatura.
Elettrolita a batteria a ioni di sodio
Con il rapido sviluppo della nuova industria energetica, le batterie a ioni di sodio, come tecnologia della batteria con risorse abbondanti e basso costo, hanno ricevuto una diffusa attenzione. L'esafluorofosfato di sodio è anche adatto come materiale elettrolitico per batterie a ioni di sodio. Può fornire un canale di trasporto a ioni di sodio stabile, migliorando le prestazioni e la durata del ciclo della batteria. Nelle batterie a ioni di sodio, l'applicazione di esafluorofosfato di sodio dovrebbe ridurre i costi della batteria, migliorare la densità e la sicurezza dell'energia della batteria.
Nel campo dell'analisi chimica
Nell'analisi chimica, la determinazione degli ioni metallici è uno dei compiti comuni. Tuttavia, a causa del fatto che gli ioni metallici spesso esistono in varie forme in soluzioni acquose e l'interferenza può verificarsi tra ioni diversi, migliorando la selettività e la sensibilità della misurazione diventa cruciale. Può essere usato come agente di accoppiamento ionico per formare complessi stabili con ioni metallici, cambiando così le proprietà chimiche degli ioni metallici e migliorando la selettività e la sensibilità delle misurazioni. Ad esempio, l'esafluorofosfato di sodio può formare complessi stabili con ioni cobalto (II) ed essere utilizzati per determinare il contenuto di ioni cobalto (II) nei campioni di acqua. Aggiungendo una quantità adeguata di esafluorofosfato di sodio, gli ioni cobalto (II) possono essere separati da altri ioni interferenti, migliorando così l'accuratezza della misurazione. Inoltre, l'esafluorofosfato di sodio può anche formare complessi con altri ioni metallici come ferro (III), nichel (II), ecc. Per la determinazione di questi ioni. Il meccanismo attraverso il quale forma complessi con ioni metallici comporta principalmente i principi della chimica del coordinamento. L'ione esafluorofosfato (PF ₆⁻) ha sei atomi di fluoro, che possono agire come atomi di coordinamento per formare legami di coordinamento con ioni metallici. Quando il sodio esafluorofosfato viene miscelato con ioni metallici, lo ione esafluorofosfato subirà una reazione di coordinazione con lo ione metallico per formare un complesso stabile. Questi complessi hanno in genere caratteristiche specifiche di colore e spettrale che possono essere utilizzate per l'analisi quantitativa.
Applicazione in analisi cromatografica
Nell'analisi cromatografica, la scelta della fase mobile ha un impatto significativo sull'efficienza di separazione e sull'accuratezza dei risultati dell'analisi. L'esafluorofosfato di sodio può essere utilizzato come additivo di fase mobile per migliorare le prestazioni di separazione delle colonne cromatografiche e l'accuratezza dei risultati analitici. Ad esempio, nell'analisi della cromatografia ionica (IC), è spesso necessario aggiungere additivi di fase mobile per migliorare l'efficienza di separazione della colonna cromatografica. A questo punto, una quantità adeguata di esafluorofosfato di sodio può essere aggiunta come additivo di fase mobile per ottenere una migliore separazione degli ioni nel campione sulla colonna cromatografica, migliorando così l'accuratezza e la ripetibilità dei risultati dell'analisi. L'analisi cromatografica è un metodo di separazione e analisi basato sulle differenze di distribuzione dei diversi componenti nel campione tra la fase stazionaria e la fase mobile. Nella colonna cromatografica, diversi componenti nel campione interagiranno con la fase stazionaria, con conseguente separazione sulla colonna cromatografica. La fase mobile è responsabile dell'introduzione del campione nella colonna cromatografica e del lavarlo. L'esafluorofosfato di sodio, come additivo di fase mobile, può cambiare le proprietà della fase mobile, come la resistenza ionica, il valore del pH, ecc., Influenzando così le differenze di distribuzione dei diversi componenti nel campione sulla colonna cromatografica, migliorando l'efficienza di separazione e l'accuratezza dei risultati dell'analisi.
Nella scienza dei materiali, l'analisi della superficie è un mezzo importante per comprendere le proprietà di superficie e la struttura dei materiali. Può essere usato come reagente di analisi della superficie per determinare la composizione elementare, lo stato di legame chimico e altre informazioni sulla superficie dei materiali. Ad esempio, nell'analisi della spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS), è spesso necessario aggiungere reagenti di analisi della superficie per migliorare l'accuratezza e l'affidabilità dei risultati dell'analisi. A questo punto, una quantità adeguata di esafluorofosfato di sodio può essere aggiunta come reagente di analisi della superficie per determinare meglio la composizione elementare e lo stato di legame chimico della superficie del materiale. Può anche essere utilizzato nel campo della modifica del materiale. Compotenandolo o drogandolo con altri materiali, le proprietà del materiale possono essere migliorate, come conducibilità, stabilità termica, proprietà meccaniche, ecc. Ad esempio, l'aggiunta di una quantità adeguata di esafluorofosfato di sodio a determinati materiali polimerici può migliorare la loro conducibilità e la loro stabilità termica. Inoltre,sodio esafluorofosfatoPuò anche essere utilizzato per preparare nanomateriali con funzioni speciali, come portatori di catalizzatori, materiali per sensori, ecc.
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