JPH08134675A - 高純度三フッ化窒素ガスの製造方法 - Google Patents
高純度三フッ化窒素ガスの製造方法Info
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- JPH08134675A JPH08134675A JP6280405A JP28040594A JPH08134675A JP H08134675 A JPH08134675 A JP H08134675A JP 6280405 A JP6280405 A JP 6280405A JP 28040594 A JP28040594 A JP 28040594A JP H08134675 A JPH08134675 A JP H08134675A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 純度９８．５重量％以上でかつ、不純
物としてイオウ（Ｓ）分が２０重量ｐｐｍ以下であるニ
ッケル電極を用いて、酸性フッ化アンモニウムを電解液
とする溶融塩電解法により、高純度の三フッ化窒素ガス
を製造する。 【効果】 ＳＦ6の生成を抑え、高純度の三フッ
化窒素ガスを容易に製造することが可能となった。ま
た、所定の電極への変更へ変更することによって従来の
設備を何等変更することなく、実施することが出来る
等、工業的かつ経済的に有利である。
物としてイオウ（Ｓ）分が２０重量ｐｐｍ以下であるニ
ッケル電極を用いて、酸性フッ化アンモニウムを電解液
とする溶融塩電解法により、高純度の三フッ化窒素ガス
を製造する。 【効果】 ＳＦ6の生成を抑え、高純度の三フッ
化窒素ガスを容易に製造することが可能となった。ま
た、所定の電極への変更へ変更することによって従来の
設備を何等変更することなく、実施することが出来る
等、工業的かつ経済的に有利である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高純度三フッ化窒素
（ＮＦ3 ）ガスの製造方法に関する。更に、詳しくは、
工業的に、高純度三フッ化窒素ガスを安価に提供する製
造方法に関し、酸性フッ化アンモニウムを電解液とし、
更には陽極及び陰極に所定の純度のニッケル電極を用
い、溶融塩電解法によって電解を行うことを特徴とする
ものであり、更に詳しくは、三フッ化窒素中に含まれる
六フッ化イオウ（ＳＦ6）を低減する方法に関する。
尚、本発明における高純度の三フッ化窒素（ＮＦ3 ）と
は、純度９９．９９容量％（以下４Ｎという。）以上の
ものをいう。
（ＮＦ3 ）ガスの製造方法に関する。更に、詳しくは、
工業的に、高純度三フッ化窒素ガスを安価に提供する製
造方法に関し、酸性フッ化アンモニウムを電解液とし、
更には陽極及び陰極に所定の純度のニッケル電極を用
い、溶融塩電解法によって電解を行うことを特徴とする
ものであり、更に詳しくは、三フッ化窒素中に含まれる
六フッ化イオウ（ＳＦ6）を低減する方法に関する。
尚、本発明における高純度の三フッ化窒素（ＮＦ3 ）と
は、純度９９．９９容量％（以下４Ｎという。）以上の
ものをいう。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】三フッ化窒素は、電子材料
向け、特にＣＶＤ装置のクリーリングガスとして、また
半導体のドライエッチング剤やＴＦＴの液晶分野での枚
葉式装置のクリーニング用として、近年注目され、その
生産量は著しく伸びている。これらの用途に使用される
ＮＦ3 ガスは、近年、益々高純度のものが要求されて来
ている。
向け、特にＣＶＤ装置のクリーリングガスとして、また
半導体のドライエッチング剤やＴＦＴの液晶分野での枚
葉式装置のクリーニング用として、近年注目され、その
生産量は著しく伸びている。これらの用途に使用される
ＮＦ3 ガスは、近年、益々高純度のものが要求されて来
ている。
【０００３】従来より、ＮＦ3 の溶融塩電解による製造
法としては、種々の方法が提案されている。例えば、用
いる電極については、工業的には、陽極にニッケルを使
用する方法が不純物分、例えばＣＦ4 を生成しないこと
で広く用いられている。
法としては、種々の方法が提案されている。例えば、用
いる電極については、工業的には、陽極にニッケルを使
用する方法が不純物分、例えばＣＦ4 を生成しないこと
で広く用いられている。
【０００４】また、用いる溶融塩電解を行う際の原料と
しては、本出願人による方法；特開平4-56789 号公報記
載のものが、従来技術と比較して、不純物分が少ない点
で好ましい。しかしながら、近年、技術の進歩に伴い、
高純度のＮＦ3 ガスのニーズがあり、更なる、製品ガス
の高純度化が必要であった。
しては、本出願人による方法；特開平4-56789 号公報記
載のものが、従来技術と比較して、不純物分が少ない点
で好ましい。しかしながら、近年、技術の進歩に伴い、
高純度のＮＦ3 ガスのニーズがあり、更なる、製品ガス
の高純度化が必要であった。
【０００５】その高純度化を行う方法としては、電解し
て得られた粗ガス（以下粗ガスという。）を、キャリヤ
ーガスと共に精製装置に導き、例えば、ゼオライト、活
性アルミナ、シリカゲル等による吸着及び／または薬液
洗浄処理及び／またはプラズマ分解及び／または深冷分
離及び／またはガスの液化精留等により精製する方法で
あった。
て得られた粗ガス（以下粗ガスという。）を、キャリヤ
ーガスと共に精製装置に導き、例えば、ゼオライト、活
性アルミナ、シリカゲル等による吸着及び／または薬液
洗浄処理及び／またはプラズマ分解及び／または深冷分
離及び／またはガスの液化精留等により精製する方法で
あった。
【０００６】粗ガス中の不純物分としては、キャリヤー
ガス成分及び水分（Ｈ2Ｏ）を除いては、亜酸化窒素
（Ｎ2Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ2 ）、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、二フッ化二窒素（Ｎ2Ｆ2）、二フッ化酸素（ＯＦ
2）、六フッ化硫黄（ＳＦ6）、四フッ化炭素（ＣＦ4）
などを多く含んでいるため精製が必要であり、前述の精
製装置にて粗ガスの精製を実施していた。
ガス成分及び水分（Ｈ2Ｏ）を除いては、亜酸化窒素
（Ｎ2Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ2 ）、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、二フッ化二窒素（Ｎ2Ｆ2）、二フッ化酸素（ＯＦ
2）、六フッ化硫黄（ＳＦ6）、四フッ化炭素（ＣＦ4）
などを多く含んでいるため精製が必要であり、前述の精
製装置にて粗ガスの精製を実施していた。
【０００７】これら精製装置を用いる場合は、不純物分
の含有量やバラツキによって、性能をコントロールする
必要があり、例えば吸着剤を用いた場合は、吸着速度、
吸着剤の更新、再生頻度の変更等種々の条件のパラメー
タを変化させる必要があり、その分労力を要すると共
に、得られた精製ガスについても、かなりの頻度で製品
の純度のバラツキを調査する必要がある等の品質管理が
大変であり、その分製造コストの増加を招いていた。
の含有量やバラツキによって、性能をコントロールする
必要があり、例えば吸着剤を用いた場合は、吸着速度、
吸着剤の更新、再生頻度の変更等種々の条件のパラメー
タを変化させる必要があり、その分労力を要すると共
に、得られた精製ガスについても、かなりの頻度で製品
の純度のバラツキを調査する必要がある等の品質管理が
大変であり、その分製造コストの増加を招いていた。
【０００８】特に、ＳＦ6は、その他の不純物と比較し
て、従来は問題視されていなかったため、その除去方法
も検討されていなかった。しかし、例えば、４Ｎ（純度
９９．９９容量％）、５Ｎ（純度９９．９９９容量％）
あるいはそれ以上の高純度のＮＦ3 ガスを工業的に製造
する場合、粗ガス中の不純物レベル、即ちその含有量が
問題となってくる。粗ガスの精製し、純度を高め、高純
度化を図ることは、該精製を実施する際、装置的にかつ
経済的に限界点があり、高純度のガスを、経済的に製造
することが、実質的に、困難であった。
て、従来は問題視されていなかったため、その除去方法
も検討されていなかった。しかし、例えば、４Ｎ（純度
９９．９９容量％）、５Ｎ（純度９９．９９９容量％）
あるいはそれ以上の高純度のＮＦ3 ガスを工業的に製造
する場合、粗ガス中の不純物レベル、即ちその含有量が
問題となってくる。粗ガスの精製し、純度を高め、高純
度化を図ることは、該精製を実施する際、装置的にかつ
経済的に限界点があり、高純度のガスを、経済的に製造
することが、実質的に、困難であった。
【０００９】本出願人は、ＮＦ3中のＳＦ6の低減方法を
検討し、先に特願平６−２２５１３６号を出願しゼオラ
イトによるＳＦ6の除去方法についての提案を行った。
しかしながら、精製工程において更なる精製処理が必要
であり、従来の装置を何等、変更することなく、不純物
であるＳＦ6を容易に除去する方法についての提案が、
要望されていた。
検討し、先に特願平６−２２５１３６号を出願しゼオラ
イトによるＳＦ6の除去方法についての提案を行った。
しかしながら、精製工程において更なる精製処理が必要
であり、従来の装置を何等、変更することなく、不純物
であるＳＦ6を容易に除去する方法についての提案が、
要望されていた。
【００１０】
【発明を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
に鑑み、ＳＦ6の発生原因について検討を行った。例え
ば、Journal of Fluorine Chemistry,57(1992) P113-11
9によれば、Ｈ2ＮＳＯ2Ｆを％オーダーで添加しても得
られる三フッ化窒素ガス中のＳＦ6は痕跡程度である。
即ち、原料である、酸性フッ化アンモニウム中に硫酸分
が入っていても、ＳＦ 6は生成しないものと予測され、
その他の原因によって、ＳＦ6が生成するものと考えら
れる。
に鑑み、ＳＦ6の発生原因について検討を行った。例え
ば、Journal of Fluorine Chemistry,57(1992) P113-11
9によれば、Ｈ2ＮＳＯ2Ｆを％オーダーで添加しても得
られる三フッ化窒素ガス中のＳＦ6は痕跡程度である。
即ち、原料である、酸性フッ化アンモニウム中に硫酸分
が入っていても、ＳＦ 6は生成しないものと予測され、
その他の原因によって、ＳＦ6が生成するものと考えら
れる。
【００１１】また、用いる電極材料であるニッケルは、
多種多用な不純物を含んでいる。例えば、ニッケルは、
水分や炭素分を含め、微量金属Ｓ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉ、
Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｐ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｏ、
Ｗ 等の微量成分を含有している。
多種多用な不純物を含んでいる。例えば、ニッケルは、
水分や炭素分を含め、微量金属Ｓ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉ、
Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｐ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｏ、
Ｗ 等の微量成分を含有している。
【００１２】本発明者らは鋭意研究により、三フッ化窒
素ガス中のＳＦ6の発生の主な原因が、電極中に含まれ
る微量のイオウ（Ｓ）分に由来することを見いだし、所
定の純度の電極を用い、不純物レベルとして、Ｓ分が２
０重量ｐｐｍ以下であれば、生成するＳＦ6を大幅に低
減することが可能となり、高純度の三フッ化窒素ガス
（ＮＦ3）を容易に製造せしめることが出来ることを見
いだしたものである。
素ガス中のＳＦ6の発生の主な原因が、電極中に含まれ
る微量のイオウ（Ｓ）分に由来することを見いだし、所
定の純度の電極を用い、不純物レベルとして、Ｓ分が２
０重量ｐｐｍ以下であれば、生成するＳＦ6を大幅に低
減することが可能となり、高純度の三フッ化窒素ガス
（ＮＦ3）を容易に製造せしめることが出来ることを見
いだしたものである。
【００１３】即ち、本発明は、ニッケル電極を用いて、
酸性フッ化アンモニウムを電解液とする溶融塩電解法に
よる、高純度の三フッ化窒素ガスの製造方法において、
該ニッケル電極の純度が、９８．５重量％以上でかつ、
不純物としてイオウ（Ｓ）分が２０重量ｐｐｍ以下であ
ることを特徴とする高純度の三フッ化窒素ガスの製造方
法である。
酸性フッ化アンモニウムを電解液とする溶融塩電解法に
よる、高純度の三フッ化窒素ガスの製造方法において、
該ニッケル電極の純度が、９８．５重量％以上でかつ、
不純物としてイオウ（Ｓ）分が２０重量ｐｐｍ以下であ
ることを特徴とする高純度の三フッ化窒素ガスの製造方
法である。
【００１４】
【発明の詳細な開示】以下、本発明を詳細に説明する。
用いる電極としてのニッケル（Ｎｉ）の純度としては、
９８．５重量％以上でかつ、不純物としてイオウ（Ｓ）
分が２０重量ｐｐｍ以下であることが、好ましい。
用いる電極としてのニッケル（Ｎｉ）の純度としては、
９８．５重量％以上でかつ、不純物としてイオウ（Ｓ）
分が２０重量ｐｐｍ以下であることが、好ましい。
【００１５】用いる電極の純度が、９８．５重量％以下
あるいは／または不純物としてのイオウ（Ｓ）分が２０
重量ｐｐｍ以上であれば、得られる、三フッ化窒素の純
度４Ｎ以上の高純度品を得ることが、難しくなり、好適
でない。
あるいは／または不純物としてのイオウ（Ｓ）分が２０
重量ｐｐｍ以上であれば、得られる、三フッ化窒素の純
度４Ｎ以上の高純度品を得ることが、難しくなり、好適
でない。
【００１６】尚、本発明における純度とは、ニッケルは
ニッケル（Ｎｉ）としての純度を示し、不純物分である
イオウ（Ｓ）分はイオウ（Ｓ）としてのニッケル中に含
まれる割合をいう。
ニッケル（Ｎｉ）としての純度を示し、不純物分である
イオウ（Ｓ）分はイオウ（Ｓ）としてのニッケル中に含
まれる割合をいう。
【００１７】酸性フッ化アンモニウムは特に限定するも
のではないが、フッ酸ガスとアンモニアガスより得えら
れたものが、経済的であり工業的には好ましい。
のではないが、フッ酸ガスとアンモニアガスより得えら
れたものが、経済的であり工業的には好ましい。
【００１８】以下、本発明の好適な実施方法を、添付す
る図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施に
好適な一実施態様のフローシートを示す図である。
る図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施に
好適な一実施態様のフローシートを示す図である。
【００１９】図１において、所定量のフッ酸ガス（Ｈ
Ｆ）及びアンモニアガス（ＮＨ3 ）を、原料調合槽へ供
給し、酸性フッ化アンモニウムを生成させ、該酸性フッ
化アンモニウムを電解槽へ供給し、溶融塩電解法によっ
て電極の陽極側に、ＮＦ3 ガスを生成せしめる。尚、原
料調製槽は適量の窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガ
ス等にて外気の影響を受けない目的でシールすることが
好ましい。
Ｆ）及びアンモニアガス（ＮＨ3 ）を、原料調合槽へ供
給し、酸性フッ化アンモニウムを生成させ、該酸性フッ
化アンモニウムを電解槽へ供給し、溶融塩電解法によっ
て電極の陽極側に、ＮＦ3 ガスを生成せしめる。尚、原
料調製槽は適量の窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガ
ス等にて外気の影響を受けない目的でシールすることが
好ましい。
【００２０】また、用いるフッ酸ガス（ＨＦ）として
は、一般向けの工業グレードの無水フッ酸をガス化させ
たもので充分であり、純度としては99.5重量％程度、用
いるアンモニアガス（ＮＨ3 ）としては一般向けの工業
ク゛レート゛の液化アンモニアをガス化させたものでよく、純
度として99.O重量％程度であれば特に限定はない。
は、一般向けの工業グレードの無水フッ酸をガス化させ
たもので充分であり、純度としては99.5重量％程度、用
いるアンモニアガス（ＮＨ3 ）としては一般向けの工業
ク゛レート゛の液化アンモニアをガス化させたものでよく、純
度として99.O重量％程度であれば特に限定はない。
【００２１】フッ酸ガスとアンモニアガスとの反応は、
極めて速やかに進むため、特に充分な撹拌等も不要で、
フッ酸ガスとアンモニアガスが接触出来るものであれば
特に限定はない。また、反応条件としては、ＨＦ／ＮＨ
4 Ｆモル比として１．５〜２．０程度が好適である。
極めて速やかに進むため、特に充分な撹拌等も不要で、
フッ酸ガスとアンモニアガスが接触出来るものであれば
特に限定はない。また、反応条件としては、ＨＦ／ＮＨ
4 Ｆモル比として１．５〜２．０程度が好適である。
【００２２】不純物の含有量により、得られる三フッ化
窒素の純度への影響は、異なるが、本発明者等の研究に
よれば、電極として用いるニッケルの純度及び不純物分
が、本発明の記載の範囲内であれば、得られた粗ガス
を、従来と同様の精製装置に導くことで、高純度の三フ
ッ化窒素を容易に得ることが出来る。。
窒素の純度への影響は、異なるが、本発明者等の研究に
よれば、電極として用いるニッケルの純度及び不純物分
が、本発明の記載の範囲内であれば、得られた粗ガス
を、従来と同様の精製装置に導くことで、高純度の三フ
ッ化窒素を容易に得ることが出来る。。
【００２３】生成した粗ガスであるＮＦ3 ガスは精製装
置へ導き微量の不純物を除去せしめ高純度の三フッ化窒
素を得る。
置へ導き微量の不純物を除去せしめ高純度の三フッ化窒
素を得る。
【００２４】図２は、図１における電解槽の詳細を示す
図である。図２において、反応せしめた酸性フッ化アン
モニウムを電解槽本体１に導き、電解液２とする。電解
液の供給は、連続式あるいは回分式いずれでもかまわな
いが、連続的に一定量の三フッ化窒素を得ようとした場
合、連続式が好ましい。電解槽本体１は、陽極室３と陰
極室５に隔板７にて、仕切られている。陽極室３には、
純度98.5重量%以上、不純物としてイオウ分２０重量ppm
以下のニッケル陽極４があり、陰極室５には陽極４と同
等の陰極６が取り付けられている。尚、電解槽本体１
は、陽極及び陰極が複数個からなるものでも特に問題は
なく、工業的には、生産効率等から複数個の構成が一般
的である。
図である。図２において、反応せしめた酸性フッ化アン
モニウムを電解槽本体１に導き、電解液２とする。電解
液の供給は、連続式あるいは回分式いずれでもかまわな
いが、連続的に一定量の三フッ化窒素を得ようとした場
合、連続式が好ましい。電解槽本体１は、陽極室３と陰
極室５に隔板７にて、仕切られている。陽極室３には、
純度98.5重量%以上、不純物としてイオウ分２０重量ppm
以下のニッケル陽極４があり、陰極室５には陽極４と同
等の陰極６が取り付けられている。尚、電解槽本体１
は、陽極及び陰極が複数個からなるものでも特に問題は
なく、工業的には、生産効率等から複数個の構成が一般
的である。
【００２５】電解の条件としては、三フッ化窒素の溶融
塩電解法として温度１１０〜１４０℃程度に保持し、電
解槽本体１にある電極４及び６に直流の電流を通電して
溶融塩電解を行う。電解時の電圧は５〜１０Ｖ、電流密
度は１〜１５Ａ／ｄｍ2 程度で実施される。
塩電解法として温度１１０〜１４０℃程度に保持し、電
解槽本体１にある電極４及び６に直流の電流を通電して
溶融塩電解を行う。電解時の電圧は５〜１０Ｖ、電流密
度は１〜１５Ａ／ｄｍ2 程度で実施される。
【００２６】この溶融塩電解によって、陽極からは、Ｎ
Ｆ3 ガスが、また陰極からはＨ2 ガスが発生する。尚、
電解槽１には発生したＮＦ3 ガスとＨ2 ガスの混合を避
けるために陽極４と陰極６の間に隔板７が設けてある。
Ｆ3 ガスが、また陰極からはＨ2 ガスが発生する。尚、
電解槽１には発生したＮＦ3 ガスとＨ2 ガスの混合を避
けるために陽極４と陰極６の間に隔板７が設けてある。
【００２７】電極から発生したＮＦ3 ガス及びＨ2 ガス
は混合しないようにそれぞれ個別の導管８及び９にて取
り出される。導管８にて取り出された粗ＮＦ3 ガスは精
製装置へ導かれる。また、陰極６から発生したＨ2 ガス
は、除外装置等を経て、大気中に放出される。
は混合しないようにそれぞれ個別の導管８及び９にて取
り出される。導管８にて取り出された粗ＮＦ3 ガスは精
製装置へ導かれる。また、陰極６から発生したＨ2 ガス
は、除外装置等を経て、大気中に放出される。
【００２８】精製装置（方法）としては、例えば、従来
より一般的に使用されている薬液洗浄によるガス洗浄装
置、吸着剤を用いた吸着塔及び精留塔等からなる精製装
置で良い。
より一般的に使用されている薬液洗浄によるガス洗浄装
置、吸着剤を用いた吸着塔及び精留塔等からなる精製装
置で良い。
【００２９】尚、電解に際して、電解反応をマイルドに
進行させるためと、陽極室３及び陰極室５の圧力を出来
るだけ均一に維持する目的で窒素ガス、アルゴンガス、
ヘリウムガスなどのガスをキャリアーガスとしてそれぞ
れ適量、陽極室３及び陰極室５へ導管１０及び１１を通
して導く。
進行させるためと、陽極室３及び陰極室５の圧力を出来
るだけ均一に維持する目的で窒素ガス、アルゴンガス、
ヘリウムガスなどのガスをキャリアーガスとしてそれぞ
れ適量、陽極室３及び陰極室５へ導管１０及び１１を通
して導く。
【００３０】このキャリアーガスの純度としては、ＮＦ
3 の純度に影響を与えない純度が好ましく、本発明者等
の研究では、純度４Ｎ以上が好ましく、６Ｎ以上が好適
である。該キャリアーガスとしては、工業的には、安価
でかつ高純度品を容易に入手可能な、窒素ガスの使用
が、好ましい。
3 の純度に影響を与えない純度が好ましく、本発明者等
の研究では、純度４Ｎ以上が好ましく、６Ｎ以上が好適
である。該キャリアーガスとしては、工業的には、安価
でかつ高純度品を容易に入手可能な、窒素ガスの使用
が、好ましい。
【００３１】
【実施例】以下実施例により本発明をより具体的に説明
する。
する。
【００３２】実施例１ 図１、図２に示すフローシート及び電解槽を用いて溶融
塩電解法によりＮＦ3の製造をおこなった。
塩電解法によりＮＦ3の製造をおこなった。
【００３３】まず、工業用の無水フッ酸（純度99.95 〜
99.98 ％)をガス化させフッ酸ガスとし、該フッ酸2.00k
g/hr と工業用液体アンモニア（純度99.0〜99.3％）を
ガス化させアンモニアガスとし、該アンモニアガス0.71
kg/hr とをSS-400にフッ素樹脂ETFEをライニングした５
００Lの反応器にて、純度99.9999 容量％のＮ2ガスのシ
ール下で反応させ、ＨＦ／ＮＨ4 Ｆのモル比が１．７モ
ルの酸性フッ化アンモニウムを得た。
99.98 ％)をガス化させフッ酸ガスとし、該フッ酸2.00k
g/hr と工業用液体アンモニア（純度99.0〜99.3％）を
ガス化させアンモニアガスとし、該アンモニアガス0.71
kg/hr とをSS-400にフッ素樹脂ETFEをライニングした５
００Lの反応器にて、純度99.9999 容量％のＮ2ガスのシ
ール下で反応させ、ＨＦ／ＮＨ4 Ｆのモル比が１．７モ
ルの酸性フッ化アンモニウムを得た。
【００３４】次に、SUS-304 にフッ素樹脂PFA をライニ
ングした容量450Lの電解槽（電極が３セットあり）に酸
性フッ化アンモニウムを連続的に供給しながら、１２２
℃の温度に調整した。つぎに、陽極室に純度99.9999容
量％のＮ2ガスをキャリアーガスとして0.1L／minの流量
で導入しながら陽極から陰極に電圧７．０ボルト（Ｖ）
及び２００アンペア（Ａ）の電流を流して電解を行っ
た。このとき、陽極及び陰極は純度99.0重量％、不純物
分としてのイオウ分１５重量ppmのニッケル製とした。
製造は連続3000時間実施した。
ングした容量450Lの電解槽（電極が３セットあり）に酸
性フッ化アンモニウムを連続的に供給しながら、１２２
℃の温度に調整した。つぎに、陽極室に純度99.9999容
量％のＮ2ガスをキャリアーガスとして0.1L／minの流量
で導入しながら陽極から陰極に電圧７．０ボルト（Ｖ）
及び２００アンペア（Ａ）の電流を流して電解を行っ
た。このとき、陽極及び陰極は純度99.0重量％、不純物
分としてのイオウ分１５重量ppmのニッケル製とした。
製造は連続3000時間実施した。
【００３５】陽極室からの発生した粗ガスを水、亜硫酸
ソーダ及び水酸化カリウムの薬液洗浄によるガス洗浄装
置、天然ゼオライトを充填した吸着塔及び精留塔とから
なる精製装置に送り、該装置出口ガスメーターにより生
成ガス量を測定した。また出口ガス純度分析は、オンラ
インのガスクロマトグラフィー用いて分析した。その結
果、生成ガス量としては平均１０〜１１Ｌ／ｍｉｎあ
り、得られたＮＦ3 ガスの純度及びＳＦ6含有量は表１
の通りであった。
ソーダ及び水酸化カリウムの薬液洗浄によるガス洗浄装
置、天然ゼオライトを充填した吸着塔及び精留塔とから
なる精製装置に送り、該装置出口ガスメーターにより生
成ガス量を測定した。また出口ガス純度分析は、オンラ
インのガスクロマトグラフィー用いて分析した。その結
果、生成ガス量としては平均１０〜１１Ｌ／ｍｉｎあ
り、得られたＮＦ3 ガスの純度及びＳＦ6含有量は表１
の通りであった。
【００３６】
【表１】
【００３７】実施例２ 実施例１と同一の装置にて、電極の純度99.5重量％及び
イオウ分10重量ppmとした以外は実施例１と同じ条件と
した。得られたＮＦ3 の純度及びＳＦ6含有量を分析し
たところ、表２に示す結果が得られた。尚、製造は約
２、０００時間行った。
イオウ分10重量ppmとした以外は実施例１と同じ条件と
した。得られたＮＦ3 の純度及びＳＦ6含有量を分析し
たところ、表２に示す結果が得られた。尚、製造は約
２、０００時間行った。
【００３８】
【表２】
【００３９】比較例１ 実施例１と同一の装置にて電極の純度を98.0重量％、イ
オウ分14重量ppmとした以外は、実施例１と同じ条件に
て実施した。得られたＮＦ3の純度及びＳＦ6含有量を分
析したところ、表３に示す結果となり、純度４Ｎを下回
った。尚、得られた製品純度が低いため製造は、約９０
０時間で停止した。
オウ分14重量ppmとした以外は、実施例１と同じ条件に
て実施した。得られたＮＦ3の純度及びＳＦ6含有量を分
析したところ、表３に示す結果となり、純度４Ｎを下回
った。尚、得られた製品純度が低いため製造は、約９０
０時間で停止した。
【００４０】
【表３】
【００４１】比較例２ 実施例１と同一の装置にて電極の純度を99.5重量％、イ
オウ分25重量ppmとした以外は、実施例１と同じ条件に
て実施した。得られたＮＦ3 の純度及びＳＦ6含有量を
分析したところ、表４に示す結果となり、純度４Ｎを下
回った。尚、得られた製品純度が低いため製造は約６０
０時間で停止した。
オウ分25重量ppmとした以外は、実施例１と同じ条件に
て実施した。得られたＮＦ3 の純度及びＳＦ6含有量を
分析したところ、表４に示す結果となり、純度４Ｎを下
回った。尚、得られた製品純度が低いため製造は約６０
０時間で停止した。
【００４２】
【表４】
【００４３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明は、
工業的に、高純度の三フッ化窒素（ＮＦ3 ）を安価に製
造する方法において、酸性フッ化アンモニウムを電解液
とし、陽極及び陰極に所定のニッケル電極を用い、溶融
塩電解法によって電解を行うという極めて簡単な方法で
ある。
工業的に、高純度の三フッ化窒素（ＮＦ3 ）を安価に製
造する方法において、酸性フッ化アンモニウムを電解液
とし、陽極及び陰極に所定のニッケル電極を用い、溶融
塩電解法によって電解を行うという極めて簡単な方法で
ある。
【００４４】電極を特定することで、従来達成すること
が困難であった高純度のＮＦ3 の製造を、本発明の方法
によってＳＦ6の生成を抑え、容易に実施することが可
能となり、その意義は大きいものがある。
が困難であった高純度のＮＦ3 の製造を、本発明の方法
によってＳＦ6の生成を抑え、容易に実施することが可
能となり、その意義は大きいものがある。
【００４５】また、本発明に開示した、所定の電極への
変更することによって従来の設備を何等変更することな
く、本発明の効果を容易に受けることが出来る等、本発
明の工業的かつ経済的効果は極めて、大なるものがあ
る。
変更することによって従来の設備を何等変更することな
く、本発明の効果を容易に受けることが出来る等、本発
明の工業的かつ経済的効果は極めて、大なるものがあ
る。
【図１】本発明を実施するに適したフローシートの１例
を示す図
を示す図
【図２】本発明を実施するに適した電解槽の１例を示す
図
図
１ 電解槽本体 ２ 電解液 ３ 陽極室 ４ 陽極 ５ 陰極室 ６ 陰極 ７ 隔板 ８、９ 導管 １０、１１ キャリアーガス用導管
Claims (1)
- 【請求項１】 ニッケル電極を用いて、酸性フッ化ア
ンモニウムを電解液とする溶融塩電解法による、高純度
三フッ化窒素ガスの製造方法において、該ニッケル電極
の純度が、９８．５重量％以上でかつ、不純物としてイ
オウ（Ｓ）分が２０重量ｐｐｍ以下であることを特徴と
する高純度三フッ化窒素ガスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6280405A JP3043243B2 (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 高純度三フッ化窒素ガスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6280405A JP3043243B2 (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 高純度三フッ化窒素ガスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08134675A true JPH08134675A (ja) | 1996-05-28 |
| JP3043243B2 JP3043243B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=17624582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6280405A Expired - Lifetime JP3043243B2 (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 高純度三フッ化窒素ガスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3043243B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG87196A1 (en) * | 1999-12-21 | 2002-03-19 | Mitsui Chemicals Inc | Electrode and electrolyte for use in preparation of nitrogen trifluoride gas, and preparation method of nitrogen trifluoride gas by use of them |
| WO2007083740A1 (ja) * | 2006-01-20 | 2007-07-26 | Toyo Tanso Co., Ltd. | フッ素又は三フッ化窒素を製造するための電解装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7413722B2 (en) | 2005-08-04 | 2008-08-19 | Foosung Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing nitrogen trifluoride |
-
1994
- 1994-11-15 JP JP6280405A patent/JP3043243B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG87196A1 (en) * | 1999-12-21 | 2002-03-19 | Mitsui Chemicals Inc | Electrode and electrolyte for use in preparation of nitrogen trifluoride gas, and preparation method of nitrogen trifluoride gas by use of them |
| WO2007083740A1 (ja) * | 2006-01-20 | 2007-07-26 | Toyo Tanso Co., Ltd. | フッ素又は三フッ化窒素を製造するための電解装置 |
| JP4717083B2 (ja) * | 2006-01-20 | 2011-07-06 | 東洋炭素株式会社 | フッ素又は三フッ化窒素を製造するための電解装置 |
| US8142623B2 (en) | 2006-01-20 | 2012-03-27 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Electrolytic apparatus for producing fluorine or nitrogen trifluoride |
| US8419921B2 (en) | 2006-01-20 | 2013-04-16 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Electrolytic apparatus for producing fluorine or nitrogen trifluoride |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3043243B2 (ja) | 2000-05-22 |
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