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氟鋁酸鈉(Na?AlF?),俗稱冰晶石,是一種重要的無機(jī)鹽,具有以下特點:
一、物理性質(zhì)
1.外觀與形態(tài)
通常為白色結(jié)晶粉末或顆粒,純凈時無色透明,含雜質(zhì)時可能呈灰白色、淡黃色或粉紅色。
晶體結(jié)構(gòu)為六方晶系,密度約 2.95 g/cm3,硬度較低(莫氏硬度 2.5~3)。
2.熔點與熱穩(wěn)定性
熔點約 1000℃,高溫下熔融形成液態(tài),能溶解氧化鋁(Al?O?),是鋁電解工藝的關(guān)鍵助熔劑。
熔融狀態(tài)下穩(wěn)定性強(qiáng),不易分解,可重復(fù)使用。
3.溶解性
幾乎不溶于水(25℃時溶解度僅約 0.04 g/100 mL),微溶于鹽酸、氫氟酸,不溶于乙醇。
二、化學(xué)性質(zhì)
1.助熔性
能顯著降低氧化鋁的熔融溫度(純 Al?O?熔點約 2050℃,加入冰晶石后可降至 900~950℃),減少電解過程的能耗。
2.離子導(dǎo)電性
熔融狀態(tài)下離解為 Na?、AlF?3?等離子,具有良好的導(dǎo)電性,保障鋁電解反應(yīng)順利進(jìn)行。
3.化學(xué)穩(wěn)定性
常溫下不易與酸、堿反應(yīng)(氫氟酸除外),高溫下對金屬(如鋁)和耐火材料有一定腐蝕性,但仍是鋁生產(chǎn)中較好的助熔劑。
4.毒性
屬低毒物質(zhì),但粉塵吸入或接觸皮膚可能傷害黏膜,需注意防護(hù)(如佩戴防塵口罩、手套)。
三、工業(yè)應(yīng)用特點
1.鋁電解行業(yè)核心作用
作為鋁生產(chǎn)的助熔劑,降低能耗并提高電解效率,是現(xiàn)代煉鋁工藝不可替代的原料。
2.其他應(yīng)用場景
玻璃制造:用作乳濁劑和助熔劑,改善玻璃的透明度和光澤度。
陶瓷工業(yè):作為釉料成分,調(diào)節(jié)熔融溫度和釉面性能。
殺蟲劑:早期用于制造氟化鈉類農(nóng)藥(因毒性限制,現(xiàn)應(yīng)用減少)。
四、環(huán)保與安全性
環(huán)境影響:含氟化合物需注意廢水處理,避免氟離子污染土壤和水源。
儲存要求:密封儲存于干燥通風(fēng)處,防止吸潮(雖微溶于水,但長期暴露可能結(jié)塊)。