JPH03236486A - 三フッ化窒素の溶融塩電解による製造方法 - Google Patents
三フッ化窒素の溶融塩電解による製造方法Info
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
VD装置のプラズマ洗浄用ガスとして、またシリコン、
ポリシリコン、Si3N<、 WSi2. HO3i2
なとのドライエツチングカス及びエキシマレーザ用刀ス
として、またNF、はフッ素より適度に活性か低いフッ
素源として、従来特に、フルオロオレフィンの調製にお
けるフッ素源として高エネルギ燃料の酸化剤に用いられ
る工業的に重要なガスである。
いる0例えば米国特許第330428号には気体窒素を
1000℃を越える温度でプラズマアーク中を通過させ
、また気体フッ素を陽極に近いポスト・アーク域に導入
することによりNF、を得る方法が開示されている。
ッ化物のアンモニウム錯体と元素状フッ素とを室温以上
で気固反応させてNF、を製造する方法が開示されてい
る。
解温度から実質的に400下以下の温度までの温度に維
持された液相アンモニウム酸フッ化物と反応を行わせて
NF、を製造する方法が述べられている。
(J、^re、 Chet*、 Soc、)82巻、5
301ページ(1960年)記載の論文にはアンモニア
対フッ素のモル比、約l:1がら2:1を用いてアンモ
ニアの直接気相フッ素化によるNF、の合成について開
示している1反応条件の詳細について記載はみられない
がフッ素基準で約10〜25%のNFiの収率を報告し
ている。
の溶融塩電解法が知られており、例えば米国特許第3,
235,454号、特開平1−122910号公報等に
記載されている。この溶融塩電解法においては通常陽極
に多孔質カーボン、ブラファイトフリーカーボン、無定
形カーボン等のカーボンが用いられ、陰極には鉄か用い
られる。しかし、陽極にカーボンを使用するとカーボン
とフック素の反応により四フッ化炭素(CF、 )が生
威し、これがNFi中に混入する。このCF、とNFs
は沸点が近く(CF、 ニー128°C,NF、
ニー129℃)、精留による分離はできない、またCF
、は化学的に非常に安定であるため分解も極めてむずか
しく、敢えて分解しようとするとNF、か先に分解して
しまう。吸着分離も困難である。
は極めて困難であるため、陽極に例えばニッケルの様な
金属を使用する試みがなされている。
金属が陽極溶解し、ニッケルの場合はフッ化ニッケルの
様な塩が生威し、これが沈降する。この塩が電解槽の底
部に蓄積するとt極と槽体か短絡し、槽体が陽極的挙動
を示し、槽体よりガスが発生し、爆発の危険がある。従
って、適時電解槽を解体し、沈澱物を取り除く必要があ
る。この操作は頻雑であり、また連続操作を不可能にし
ている。
良< NF、を製造することにある。
製造する方法において、金属陽極の溶解により生成する
金属塩を連続的に除去することを特徴とする方法である
。
である。第1図は電解槽の縦断面図、第2図は横断面図
であり、電解槽底部にスラッジ(沈降物)受け5を設け
、この底部を半円形にし、そこにスクリューフィーダー
6を取りつけたものである。
r(11以上であることか必要である。従って好まし
い回転数は1〜10rplである。
器l○又は11に送られ、スラッジが分離され、槽に戻
される。
る。
−NH4F−HF系でありその組成比は各々NH,F
:HFは1:0.5〜5 〈モル比) 、 KF: N
H4F: HFは0.5〜5:1:0.5〜5 〈モル
比)の範囲である。
NFsの製造をおこなった。
性フッ化カリウム(KF−HF) 、フッ化アンモニウ
ム(NH4F> 、フッ化水素(IF>をKF:NH4
F:KFのモル比が1:1:3になるように仕込み、1
25℃に昇温した。つぎに、電解洛中の水分を除去する
ために低電液密度で約70時間脱水電解をおこなった。
としスラッジ成分を含んだ電解浴をポンプによりフィル
ターに送り、スラッジ成分を除去し、実質的にスラッジ
を含まない電解浴を電解槽にもどした。ポンプは流量可
変型のもので、吐出量は約200Jl /hrとした。
で導入しながら陽極から陰極に80アンペア(^)のr
jh流を流して電解をおこなった。陽極室からカスをア
ルカリ洗浄塔に送り、ついで湿式ガスメーターによりカ
ス量を測定した。またガス組成はカスクロマトグラフィ
ーを用いて分析した。その結果、ガス量は250〜27
0+nl/l1inであり、平均カス組成は次のとうり
であった。
58.237 NF、 : 40.305 CF、 :検出出来ず ノl NF:0.002ツノ NO:0.030ツノ 未知物質: 0.214 ツノ 尚、雪解操作中、陽極−槽体、陽極−陰極間の電圧を電
圧計にてたえず測定したか電解開始後、700時間経過
した時点でも陽極−陰極間の電圧上昇は0.4ボルト(
V)であり電解継続上なんら問題はなかった。
その横断面図である。 1:陽 極 2:陰 極 3:水素ガス出口 4:NF、ガス出口5:スラッジ
受け 6:スクリューコンベアー 7:スカート 8:ジャケット 9:ポンプ 10.11:スラッジ分離機 を示す。
Claims (1)
- 金属陽極を用いて溶融塩電解により三フッ化窒素を製造
する方法において、金属陽極の溶解により生成する金属
塩を連続的に除去することを特徴とする方法。
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---|---|---|---|---|
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-
1990
- 1990-02-14 JP JP2033457A patent/JP2914698B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
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SG80671A1 (en) * | 1999-02-10 | 2001-05-22 | Mitsui Chemicals Inc | A process for producing high-purity nitrogen trifluoride gas |
US6361679B1 (en) | 1999-02-10 | 2002-03-26 | Mitsui Chemicals, Inc. | Process for producing high-purity nitrogen trifluoride gas |
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