Hexafluorofosfato de sódioé um composto inorgânico importante com uma estrutura química única e amplas perspectivas de aplicação. A aparência é um sólido cristalino branco que é estável à temperatura ambiente, incompatível com ácidos fortes, altamente solúvel em água e também solúvel em solventes orgânicos como metanol, etanol, acetona e acetato de etila. É comumente usado como eletrólito, especialmente em baterias de íons de lítio. Possui alta condutividade de íons e pode fornecer canais para transporte de íons, promovendo a operação normal da bateria. Nas baterias de íons de lítio, o hexafluorofosfato de sódio é geralmente usado como um eletrólito entre os eletrodos positivos e negativos, ajudando os íons de lítio a viajarem entre os dois pólos e fornecendo um ambiente eletroquímico estável para evitar reações adversas dentro da bateria. É também um eletrólito usado em baterias de íons de sódio, que têm um impacto significativo na fabricação e no desempenho das baterias de sódio. O hexafluorofosfato de sódio também desempenha um papel fundamental na configuração dos eletrólitos e pode ser usado para produzir outros sais de hexafluorofosfato, com amplo valor de aplicação química.
Informações adicionais do composto químico:
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Fórmula química |
F6NAP |
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Massa exata |
167.95 |
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Peso molecular |
167.95 |
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m/z |
167.95 (100.0%) |
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Análise elementar |
F, 67,87; Na, 13,69; P, 18,44 |
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Ponto de fusão |
>200 graus (lit.) |
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Densidade |
2.369 g/ml a 25 graus (lit.) |
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A preparação dehexafluorofosfato de sódioé geralmente alcançado através de reações químicas, e um dos métodos de preparação comum é o seguinte:
Equação da reação: pcl5+nacl +6 hf → napf6 +6 hcl
Etapas de preparação:
Um vaso feito de materiais resistentes à corrosão, como aço inoxidável, níquel, cobre, liga de níquel, etc., com um diâmetro de 3 polegadas (aproximadamente 76,2 mm) e uma altura de 7 polegadas (aproximadamente 177,8 mm).
Coloque metade da quantidade de cloreto de sódio em um recipiente e cubra -o com uma tampa. Resfrie o recipiente em um banho de sal de gelo e conecte -o a um tanque de fluoreto de hidrogênio anidro.
Abra a válvula e coloque aproximadamente 400 ml de líquido HF no recipiente. Nesse ponto, o nível de líquido no recipiente de aço inoxidável é de cerca de 3/4 de polegada (aproximadamente 19,05 mm). Insira uma tira de madeira fina no tubo médio e a parte imersa no líquido ficará preta, medindo aproximadamente a altura do nível do líquido.
Para garantir a dissolução completa do cloreto de sódio, remova a tampa e mexa com uma colher de aço inoxidável com uma alça. Adicione lentamente cerca de 15 0 g (cerca de 0,75 mol) de PCL ₅ e adicione -o à solução através de uma colher (coloque -a contra a parede do recipiente). O hexafluorofosfato de sódio precipita imediatamente e é agitado ocasionalmente para completar a reação.
Devido à reação intensa, devem ser tomadas medidas para impedir o respingo de fluoreto de hidrogênio líquido. O operador deve usar luvas de borracha grossas e preferencialmente operar atrás de uma tampa protetora. Depois que todo o PCL ₅ foi adicionado, remova a tampa e coloque o recipiente em um banho de óleo para evaporar o restante do fluoreto de hidrogênio.
O gás de nitrogênio seco é introduzido no recipiente e aquecido a cerca de 150 graus para remover quantidades vestigiais de fluoreto de hidrogênio. O rendimento do produto bruto é quase o cálculo teórico, com uma pureza superior a 95%. As impurezas são principalmente sais de ferro e uma pequena quantidade de flúor não reagido.
Dissolver o produto bruto em metanol (adicione 60g de produto a 100 ml de solvente), adicione uma quantidade apropriada de solução de NaOH metanol a 5% para manter a alcalinidade da solução, teste com fenolftaleína e centrífuga para remover impurezas insolúveis. O solvente é removido por concentração e cristalizado sob pressão reduzida para obter monohidratados. É então colocado em um secador contendo ácido sulfúrico concentrado e seco para obter sal anidro.
Hexafluorofosfato de sódio(NAPF ₆) é um sal de sódio inorgânico com a fórmula química NAPF ₆. Ele atraiu muita atenção por suas propriedades químicas únicas e ampla gama de aplicações. A seguir, é apresentada uma descrição detalhada de seu objetivo:
Campo da bateria
É um dos eletrólitos comumente usados em baterias de íons de lítio. Nas baterias de íons de lítio, os eletrólitos desempenham um papel na condução de íons de lítio, o que é crucial para o desempenho e a vida útil da bateria. O hexafluorofosfato de sódio possui alta condutividade iônica, que pode fornecer um ambiente eletroquímico estável e promover o transporte de íons de lítio. Comparado com outros materiais eletrolíticos, possui melhor estabilidade térmica e química e pode manter o desempenho estável em uma ampla faixa de temperatura.
Eletrólito de bateria de íons de sódio
Com o rápido desenvolvimento da nova indústria de energia, as baterias de íons de sódio, como tecnologia de bateria com recursos abundantes e baixo custo, receberam atenção generalizada. O hexafluorofosfato de sódio também é adequado como material eletrólito para baterias de íons de sódio. Ele pode fornecer um canal estável de transporte de íons de sódio, melhorando o desempenho e a vida útil da bateria. Nas baterias de íons de sódio, espera -se que a aplicação de hexafluorofosfato de sódio reduza os custos da bateria, melhore a densidade e a segurança da energia da bateria.
No campo da análise química
Na análise química, a determinação dos íons metálicos é uma das tarefas comuns. No entanto, devido ao fato de que os íons metálicos geralmente existem de várias formas em soluções aquosas e interferência podem ocorrer entre diferentes íons, melhorando a seletividade e a sensibilidade da medição se torna crucial. Ele pode ser usado como um agente de emparelhamento de íons para formar complexos estáveis com íons metálicos, mudando assim as propriedades químicas dos íons metálicos e melhorando a seletividade e a sensibilidade das medições. Por exemplo, o hexafluorofosfato de sódio pode formar complexos estáveis com íons cobalto (II) e ser usado para determinar o teor de íons cobalto (II) em amostras de água. Ao adicionar uma quantidade apropriada de hexafluorofosfato de sódio, os íons cobalto (II) podem ser separados de outros íons interferentes, melhorando assim a precisão da medição. Além disso, o hexafluorofosfato de sódio também pode formar complexos com outros íons metálicos, como ferro (III), níquel (II), etc. para a determinação desses íons. O mecanismo pelo qual forma complexos com íons metálicos envolve principalmente os princípios da química da coordenação. O íon hexafluorofosfato (PF ₆⁻) possui seis átomos de flúor, que podem atuar como átomos de coordenação para formar ligações de coordenação com íons metálicos. Quando o hexafluorofosfato de sódio é misturado com íons metálicos, o íon hexafluorofosfato sofrerá reação de coordenação com o íon metal para formar um complexo estável. Esses complexos geralmente têm características específicas de cores e espectrais que podem ser usadas para análise quantitativa.
Aplicação na análise cromatográfica
Na análise cromatográfica, a escolha da fase móvel tem um impacto significativo na eficiência da separação e na precisão dos resultados da análise. O hexafluorofosfato de sódio pode ser usado como um aditivo de fase móvel para melhorar o desempenho da separação das colunas cromatográficas e a precisão dos resultados analíticos. Por exemplo, na análise de cromatografia de íons (IC), geralmente é necessário adicionar aditivos de fase móvel para melhorar a eficiência de separação da coluna cromatográfica. Nesse ponto, uma quantidade apropriada de hexafluorofosfato de sódio pode ser adicionada como um aditivo de fase móvel para obter uma melhor separação de íons na amostra na coluna cromatográfica, melhorando assim a precisão e a repetibilidade dos resultados da análise. A análise cromatográfica é um método de separação e análise com base nas diferenças de distribuição de diferentes componentes na amostra entre a fase estacionária e a fase móvel. Na coluna cromatográfica, diferentes componentes da amostra interagem com a fase estacionária, resultando em separação na coluna cromatográfica. A fase móvel é responsável por introduzir a amostra na coluna cromatográfica e lavá -la. O hexafluorofosfato de sódio, como aditivo de fase móvel, pode alterar as propriedades da fase móvel, como força iônica, valor de pH etc., afetando assim as diferenças de distribuição dos diferentes componentes na amostra na coluna cromatográfica, melhorando a eficiência da separação e a precisão dos resultados da análise.
Na ciência dos materiais, a análise da superfície é um meio importante de entender as propriedades da superfície e a estrutura dos materiais. Pode ser usado como reagente de análise de superfície para determinar a composição elementar, o estado de ligação química e outras informações sobre a superfície dos materiais. Por exemplo, na análise de espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS), geralmente é necessário adicionar reagentes de análise de superfície para melhorar a precisão e a confiabilidade dos resultados da análise. Nesse ponto, uma quantidade apropriada de hexafluorofosfato de sódio pode ser adicionada como um reagente de análise de superfície para determinar melhor a composição elementar e o estado de ligação química da superfície do material. Também pode ser usado no campo da modificação do material. Ao compor ou dopá -lo com outros materiais, as propriedades do material podem ser aprimoradas, como condutividade, estabilidade térmica, propriedades mecânicas, etc., por exemplo, adicionar uma quantidade apropriada de hexafluorofosfato de sódio a certos materiais de polímero pode melhorar sua condutividade e estabilidade térmica. Além disso,hexafluorofosfato de sódioTambém pode ser usado para preparar nanomateriais com funções especiais, como transportadoras de catalisador, materiais de sensor, etc.
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