化钾(
钾 氟化物,
化学式:KF),又称无水氟化钾或钾的氟化盐,是一种
无机盐,白色
单斜晶系结晶或结晶性粉末。味咸,易吸湿,具有刺激性。氟化钾是
氢氟酸的
钾盐,也是除
氟化氢外,氟离子的主要来源。它属于碱金属卤化物,天然矿物为卡罗比石。由于氟化钾
水溶液能生成可溶性的
氟硅酸盐,导致玻璃被腐蚀,因此相对于氢氟酸,氟化钾的腐蚀性较弱。
化学性质
基本性质
易溶于水,能溶于氢氟酸和
液氨,微溶于醇及丙。水溶液呈碱性,能腐蚀玻璃及瓷器。加热至升华温度时才少许分解,但熔融氟化钾的活性较大,能腐蚀耐火物质。与
过氧化氢可形成
加成物。
水合物有两种:和。低于40.2℃时,水溶液中可结晶得到
二水磷酸钠物(),系
单斜晶系,41℃时可自溶于结晶水中。有毒。
稳定性
与酸类反应放出有腐蚀性、刺激性更强的
氢氟酸,能腐蚀玻璃。
计算化学数据
1、疏水参数计算参考值(XlogP):无
3、氢键受体数量:1
5、互变异构体数量:无
6、拓扑分子极性表面积(TPSA):0
7、重原子数量:2
8、表面电荷:0
9、复杂度:2
11、确定原子立构中心数量:0
12、不确定原子立构中心数量:0
13、确定化学键立构中心数量:0
14、不确定化学键立构中心数量:0
合成方法
1、中和法。
在中和池内用等量水溶解固体
氢氧化钾,然后通入
无水氢氟酸(或40%氢氟酸)进行反应,至pH=7~8时,停止入无水氢氟酸,静止
沉降24h,所得澄清液(含氟化钾40%左右)送至真空蒸发器进行真空浓缩(压力为79993 Pa)、待溶液中含有大部分结晶时,再经过滤(压力为0.2~0.3 Mpa)、真空干燥(压力为79993 Pa)6h,制得氟化钾成品。其反应方程式如下:
2、氢氟酸与
碳酸钾反应以制取氟化钾和
二水磷酸钠氟化钾。
取50g 46%的
氢氟酸,置于
聚乙烯的
烧杯中,加入26g水,使稀释至约30%,在搅拌下缓缓加入约79g碳酸钾(不含氯离子),使溶液呈弱酸性。将溶液通过活性炭过滤。滤液在铂皿或银制蒸发皿中蒸发除去部分水分,冷却后,KF·2H2O成糊状结晶析出。用铂漏斗吸滤,结晶放在滤纸夹层中,真空
烘箱脱水(40℃)。不能使其熔融(
熔点46℃)。由二
水合物脱水可得无水氟化钾。
将氟化氢钾KHF2置于铂皿中,上面盖一个铂漏斗,在通风橱里加热使之分解,通过漏斗管急速吹入干燥的
氮气,以带走产生的HF,纯的氟化钾则留在铂皿中。
4、商品试剂氟化钾一般为“
碘化钠”的,但实际上含有一些水。将这种氟化钾磨成细粉,在180一210℃的烘箱中保持48小时。将其存放于于燥器中。用前将粉状的盐再在180℃于燥3小时,在热的(50℃)玻璃研钵中再次磨细。
有机合成
最近提出一种在离子液体-水体系中进行氟化的新方法。在存在下,
烷基卤代物和基甲
磺基取代物用KF处理得到氟化产物。该方法能够大大提高氟化物的反应活性和选择性。
KF存在下,六氟代烷基-或六氟代
苯基三甲基硅烷与醛、酮、基氟化物反应得到氟代醇。磺酰基氟化物作底物则以很好的产率得到。这些反应通常在偶极
溶剂中进行,如MeCN 和PhCN等。
KF可促进有机氟代
硅烷与碘代
芳香烃在钯
催化下的
羰基偶联反应。
DMSO中的KF是一种很好的脱HCl试剂。
卤代烯或
卤代烷在KF作用下能脱HCl生成
炔烃、
丙二烯、链烯及
共轭二烯等。反应体系中有
冠醚存在的条件下有利于消除反应,尤其在MeCN作为溶剂的时候。KF还可以促进醇、酚、
硫醇、胺与卤代烷的
烷烃化反应。这种方法已被用于冠醚的合成。
杂环化合物也可以被
烯丙基卤代物烷基化。KF作催化剂,
苯酚可以与活化的
芳基氟发生芳基化反应。
在
羧酸和卤代烷转化成的反应中加入KF能够大大提高反应产率。这个反应用反应物酸作为
溶剂;当起始原料酸为固体时,则可以用DMF为溶剂。反应活性最好的底物是碘代烷。
KF还能用于促进Fischer烷氧基
卡宾配位化合物的氧化。在KF或BuNF作用下,Fischer烷氧基卡宾复合物的金属部分可以被氧化除去,形成相应的酯类似物。该方法简单且低成本
应用
1、用于玻璃雕刻、食物防腐、电镀;
2、可用作焊接
助熔剂、杀虫剂、催化剂、吸收剂(吸收HF和水分)等;
3、用作分析试剂、络合物形成剂。也是制取
氟化氢钾的原料;
注意事项
危险性概述
健康危害:该品对粘膜、上呼吸道、眼睛、皮肤组织有极强的破坏作用。吸入后可因喉、
支气管的炎症、水肿、
肌肉痉挛,
化学性肺炎、
肺水肿而致死。中毒表现有
烧灼感、咳嗽、
喘证、
喉炎、
气短、头痛、恶心和呕吐。
燃爆危险:该品不燃,有毒,具刺激性,严重损害粘膜、上呼吸道、眼睛和皮肤。
急救措施
皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或
生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
消防措施
灭火方法:用大量水灭火。用雾状水驱散烟雾与刺激性气体。
泄漏应急处理
应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(
全面罩),穿防毒服。不要直接接触泄漏物。
小量泄漏:避免扬尘,用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。
操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器,穿胶布防毒衣,戴
天然橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装密封。应与酸类、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。