Reakce fluoridu vápenatého v elektrickém výboji

0547785 - ÚFP 2022 RIV SK cze A - Abstrakt
Mastný, L. - Šimek, M. - Kohoutková, M. - Marek, I. - Brožek, Vlastimil
Reakce fluoridu vápenatého v elektrickém výboji.
[Calcium fluoride reaction in electric discharge.]
ChemZi. Roč. 17, September (2021), s. 201-201. ISSN 1336-7242.
[73. Zjazd chemikov. 06.09.2021-10.09.2021, Horný Smokovec]
Grant CEP: GA ČR(CZ) GC17-10246J
Institucionální podpora: RVO:61389021
Klíčová slova: calcium fluoride * electric discharge
Obor OECD: Materials engineering

Při likvidaci freonů rozkladem při teplotách 5000 K – 30 000 K ve vodou stabilizovaném plazmatu v reaktoru, vyvinutém v rámci řešení grantu „Rozklad perfluorovaných sloučenin poškozujících ozonovou vrstvu v termálním plazmatu” vzniká směs fluoru a fluorovodíku. Neutralizace předmětné směsi při výstupu z reaktoru je snadná. Uvnitř reaktoru však dochází k nadměrné korozi materiálu „vyzdívky” fluorovodíkem. Konstrukční ochrana součástí reaktoru je možná jen povlaky z SiC nebo CaF2, neboť obě tyto sloučeniny s fluorovodíkem nereagují. Při vyváření povlaků z fluoridu vápenatého plazmovým nástřikem však dochází k mimořádnému jevu – přeměně CaF2 na CaO. Reakce CaF2 + O2 = CaO + OF2 nebo CaF2 + H2O = CaO + 2 HF je podle termodynamických výpočtů z extrapolovaných dat možná teprve až nad teplotou 5000 K. K ověření mimořádného jevu přeměny fluoridu na oxid je nutná extrémně vysoká teplota, k dispozici dosažení teploty nad 5000 K je pouze plazmový nebo elektrický výboj. Na VŠCHT byla vyvinuta aparatura s klouzavým elektrickým výbojem (glid-arc), na které byl tento fakt
potvrzen následnou rtg. difrakční analýzou produktu s obsahem 2 ± 0,5% oxidu vápenatého.

During the decomposition of CFCs by decomposition at temperatures of 5,000 K - 30,000 K in a water-stabilized plasma in a reactor developed as part of the grant solution „Decomposition of perfluorinated ozone-depleting compounds in thermal plasma”, a mixture of fluorine and hydrogen fluoride is formed. Neutralization of the subject mixture at the reactor outlet is easy. However, excessive corrosion of the „lining„ material inside the reactor occurs with hydrogen fluoride. Only SiC or CaF2 coatings are possible to protect the reactor components, as both compounds do not react with hydrogen fluoride. However, when welding calcium fluoride coatings by plasma spraying, an extraordinary phenomenon occurs - the conversion of CaF2 to CaO. According to thermodynamic calculations from extrapolated data, the reaction CaF2 + O2 = CaO + OF2 or CaF2 + H2O = CaO + 2 HF is only possible above 5000 K. To verify the extraordinary phenomenon of fluoride to oxide conversion, an extremely high temperature is required. above 5000 K is only a plasma or electric discharge. Apparatus with a sliding electric discharge (glid-arc) was developed at the Institute of Chemical Technology, on which this fact wasconfirmed by subsequent x-ray. by diffraction analysis of the product containing 2 ± 0.5% of calcium oxide.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0323963