JPH06239603A - フツ化水素の精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は工業用無水フッ化水素の精製方法を
提供することを目的とする。 【構成】 本発明は二フッ化酸素による工業用無水フッ
化水素の精製方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は無水工業用フッ化水素の精製方法
に関する。

【０００２】工業的に製造されるフッ化水素（ＣａＦ_２
＋Ｈ₂ＳＯ_４→２ＨＦ＋ＣａＳＯ₄）は一般に出発物質
（通常螢石）に依存してある程度の不純物及び少量の水
を含む無水フッ化水素として生成される。

【０００３】かくて「無水フッ化水素」なる用語は通常
の工業的プロセスにより得られ、フッ化水素１ｋｇ当り
５０００ｍｇより少ない含水量を有するフッ化水素を意
味するものと理解される。

【０００４】不純物は実質的にヒ素、リン、ホウ素、ケ
イ素及び硫黄元素の化合物である。これらの化合物は多
くの用途において問題を生じ、従って望ましいものでは
ない。

【０００５】フッ化水素水溶液を電子部品の製造に用い
る場合、ヒ素、リン、ケイ素及びホウ素元素の化合物が
殊に問題を生じさせる。

【０００６】フッ化水素及び触媒を例えばクロロフルオ
ロカーボンの代替物質であるフルオロカーボンの製造に
用いる場合、殊に問題を生じるものは硫黄の化合物であ
る。米国特許第３，１６６，３７９号において、ヒ素、
リン、及び硫黄元素の化合物は塩素、臭素またはヨウ素
の添加に続いてのフッ化水素の蒸留により除去される。

【０００７】米国特許第４，６６８，４９７号におい
て、ホウ素、ケイ素、リン、硫黄、塩素及びヒ素元素の
化合物は元素状フッ素の添加に続いてのフッ化水素の蒸
留により除去される。

【０００８】米国特許第４，０３２，６２１号におい
て、ヒ素及び硫黄元素の化合物は過マンガン酸塩または
重クロム酸塩の添加に続いてのフッ化水素の蒸留により
除去される。

【０００９】上記の方法の欠点はフッ素以外の酸化剤の
工業用フッ化水素への添加により従来含まれていなかっ
た不純物がフッ化水素に加えられることにある。従っ
て、酸化に続いて酸化剤及び酸化された不純物を分離す
るためにフッ化水素を蒸留しなければならない。

【００１０】フッ素を用いる欠点はこのものが取扱いに
問題があることにある。

【００１１】加えられる酸化剤に依存して、過剰の酸化
剤を分解するために蒸留前に更に還元剤を加えなければ
ならず（米国特許第４，０３２，６２１号）、かくて更
に不純物がフッ化水素中に導入される。

【００１２】ドイツ国特許出願公開第４，０３１，９６
７号及びＷＯ９１／１３０２４号において、フッ化水素
がニッケルまたは炭素電極上での電気分解により精製さ
れる。これらの方法の欠点はフッ化水素電解において炭
素電極がその短かい寿命のために殊に適していないこと
が証明されたことにある。ニッケル電極を用いる欠点は
厳しい電極腐蝕が生じることにある。これによりニッケ
ル化合物が処理されるフッ化水素中に不純物として導入
される。

【００１３】従って本発明の目的は上記の欠点を有しな
い無水工業用フッ化水素の精製方法を提供することであ
る。

【００１４】驚くべきことに、本発明による方法はこの
目的を達成することができた。

【００１５】本発明は二フッ化酸素をフッ化水素に加え
ることを特徴とする工業用無水フッ化水素の精製方法を
提供する。

【００１６】本発明による方法は二フッ化酸素を精製す
る工業用無水フッ化水素中に直接導入するように行い得
る。

【００１７】同様に、二フッ化酸素を最初にニッケル電
極でのフッ化水素水溶液からの電気分解により製造し、
次に精製するフッ化水素中に導入することができる［二
フッ化酸素の電解製造に対してはＨＡＳＳ、ＷＯＬＴＥ
Ｒ、Ｚ．ａｎｏｎｇ．ａｌｌｇ．Ｃｈｅｍ．４６３、９
１〜９５（１９８０）参照］。二フッ化酸素は例えば分
割されたセル中で電解製造し得る。二フッ化酸素をニッ
ケル電極を用いてフッ化水素水溶液から製造する場合、
極めてわずかの電極腐蝕が観察される。

【００１８】二フッ化酸素は未希釈でか、または不活性
ガス例えば窒素もしくはフッ化水素ガスとの混合物のい
ずれかで精製するフッ化水素中に導入し得る。

【００１９】また不活性液体中に溶解された二フッ化酸
素を精製するフッ化水素に加え得る。フツ化水素が使用
し得る不活性液体の例である。

【００２０】本発明による方法を行う際に二フッ化酸素
を精製するフッ化水素を十分混合することが有利であ
る。このことは例えば二フッ化酸素をフリット（ｆｒｉ
ｔ）上で精製するフッ化水素中に導入するか、またはこ
のものを精製するフッ化水素中で直接生成させることに
より達成し得る。ガスを液体中に完全に分配させ得るミ
キサーも同様に使用し得る。

【００２１】また精製するフッ化水素をガス相中にて２
０〜２００℃の温度及び大気圧で二フッ化酸素と接触さ
せ得る。また、精製するフッ化水素はガス相中にて１気
圧以下の圧力で二フッ化酸素と接触させ得る。

【００２２】同様に本発明による方法を圧力容器中にて
昇圧下（即ち、１気圧以上の圧力）で行うこともでき
る。

【００２３】本発明による方法の利点は二フッ化酸素が
精製するフッ化水素中に追加の不純物を導入しないこと
にある。蒸留を必要としない。

【００２４】更に本発明による方法の利点はフッ素より
は活性が少ないが二フッ化酸素が実質的に取扱いがより
簡単であることにある。

【００２５】本発明による方法を次の実施例を用いてよ
り詳細に説明する。

【００２６】

【実施例】実験に際し、フッ化水素水溶液からニッケル
電極で電気分解して二フッ化酸素を製造した。

【００２７】この目的のために、１，５００ｍｌの容量
を有する電解セルに９８％濃度のフッ化水素酸を充てん
した。約５Ｖの電圧及び１Ａの電流をかけることによ
り、次にニッケル電極で発生が生じた。生じた二フッ化
酸素を３０ｌ／時間の窒素気流中で精製するフッ化水素
中に導入した。

【００２８】実施例１（本発明による方法） 精製するフッ化水素は２２ｐｐｍのヒ素化合物の状態の
濃度のヒ素を含んでいた。このフッ化水素６５０ｍｌを
容器中に充てんした。窒素及び二フッ化酸素のガス気流
を２７時間にわたって精製するフッ化水素中に導入し
た。ガス気流を上記のように調製した。

【００２９】試験の終了時のヒ素含有量は約４．９５ｐ
ｐｍであった。ヒ素の７７．５％が除去された。

【００３０】実施例２（酸素及びオゾンの影響） フッ化水素水溶液を電気分解した場合、酸素及びオゾン
が二フッ化酸素に加えて陰極で生じた。工業用無水フッ
化水素の精製に対する酸素及びオゾンの影響を検討する
ため、酸素及びオゾンを精製するフッ化水素中に吹き込
んだ。フッ化水素１ｋｇ当り３５ｍｇのヒ素含有量を有
するこのフッ化水素６５０ｍｌを反応容器中に入れ、そ
してオゾン１５ｇ及び酸素４００ｇの混合物を３時間に
わたって吹き込んだ。ヒ素含有量は変わらなかった。

【００３１】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。

【００３２】１．二フッ化酸素をフツ化水素に加えるこ
とからなる、工業用無水フッ化水素の精製方法。

【００３３】２．二フッ化酸素を未希釈でか、または不
活性ガスもしくは不活性液体と混合して加える、上記１
に記載の方法。

【００３４】３．該フッ化水素及び該二フッ化酸素が共
にガスであり、そして精製をガス相にて２０乃至２００
℃間の温度及び大気圧で行う、上記１に記載の方法。

【００３５】４．精製を１気圧以上の圧力で行う、上記
１に記載の方法。

【００３６】５．精製を１気圧以上の圧力で行う、上記
２に記載の方法。

【００３７】６．精製を１気圧以下の圧力で行う、上記
１に記載の方法。

【００３８】７．精製を１気圧以下の圧力で行う、上記
２に記載の方法。

【００３９】８．該不活性ガスが窒素、またはフッ化水
素ガスである、上記２に記載の方法。

【００４０】９．該不活性液体がフッ化水素である、上
記２に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス−デイーター・ブロツク ドイツ51381レーフエルクーゼン・ビーゼ ンバツハ49 (72)発明者 ハンス−ハインリヒ・モレツト ドイツ51375レーフエルクーゼン・ズユル ダーシユトラーセ50

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二フッ化酸素をフッ化水素に加えること
   からなる、工業用無水フッ化水素の精製方法。