氟化镁,学名二氟化镁(MgF2),氟化镁晶体是一种无色四方晶体或粉末,金红石型晶格。无味,难溶于水和醇,微溶于稀酸,溶于硝酸。相对密度为3.18,熔点为1248℃,沸点为2260℃。在电光下加热呈弱紫色荧光,其晶体有良好的偏振作用,特别适于紫外线和红外光谱。有毒性。
氟化镁是只含有离子键的离子化合物,它与于强氧化剂发生反应,加入硝酸可将其溶解。
a、由菱镁矿(碳酸镁)与过量的氢氟酸在90~95°C下进行反应,再经过滤、洗涤、干燥、粉碎得到氟化镁成品。
在聚乙烯烧杯中装入50g 46%的氢氟酸,加入42g水稀释为25%的氢氟酸。将烧杯放在冰水浴中冷却,边搅拌边加入48g碳酸镁,即有氟化镁沉淀产生,脱水后,于400℃干燥,所得氟化镁35g。
b、由氧化镁与氟化氢铵反应制得,其他的复分解反应也可。
MgO + (NH4)HF2→ MgF2+ NH3+ H2O
国内氟化镁的生产方法很多,但由于国产碳酸镁、硫酸镁等原料杂质较多,合成的氟化镁又在干燥过程中凝结为难以直接使用的硬块,必须经过粉碎过筛,过筛设备的材质又会对产品的质量造成一定影响,成为制约国内氟化镁应用于高端热压晶体、光学镀膜材料等行业发展的主要原因。
采用医药级碳酸镁与自产的氢氟酸为原料,通过对比确定了最优的工艺路线和工艺参数,具体为:碳化条件为控制碳酸镁料浆浓度 3%、搅拌速度300r /min、碳化 12h,碳化率可达到 98% 。合成条件为控制氢氟酸过量 3%,采用氢氟酸打底的投料方式; 料浆沉降 12 小时,过滤洗涤、140℃干燥 2h 后再在 550℃下煅烧 1h 即可达到镀膜材料和热压多晶氟化镁原料的要求,该方法同样适用于工业级碳酸镁制备高纯氟化镁生产。
氟化镁作为一种重要的无机化工原料和光学材料,因为其自身具有众多的优良特性,在科技不断发展的今天,被广泛的用于多项行业,其中包括电解铝、金属镁的冶炼、催化剂载体、光学棱镜等多个不同领域。就氟化镁晶体自身的性能,一起来了解一下其在各个领域中的发展。
氧化镁晶体作为重要的化工、光学材料具有很多的优良性能,包括:高温下的低化学活性和高抗腐蚀性、高热稳定性、高硬度;此外,氟化镁还具有双折射性能和较高的激光损伤阙值。这些优秀的性能使得氧化镁在光学、催化及其他很多领域都有重要作用。
氟化镁硬度高,热稳性好,表面化学活性低,耐腐蚀性好,可以作为催化剂载体用于特殊环境的催化反应中。氟化镁主要适用的催化体系有:加氢脱硫除反应、一氧化碳氧化反应、丙酮的光解反应、硝基苯催化加氢制备氯代苯胺的反应。
氟化镁是一种重要的光学薄膜材料,特别是,紫外线波段低吸收的特点使其成为该波段为数不多的光学薄膜材料之一,光学薄膜的应用极为广泛主要有:金属反射镜的保护膜、氟化镁增透膜和增反膜、氟化镁光子晶体、金属氟化镁复合纳米金属陶瓷薄膜。
未来随着科学技术的不断发展,氟化镁的应用领域会越来越广,将会在更多高端技术领域中发挥出越来越重要的作用。
虽然氟化镁的化学性质很稳定,加热不会分解,即使强电解也很难分离,因此一般对人体没有伤害,但是长期接触也会对人体造成一定的危害,如:引起氟斑牙和氟骨症。如果直接口服氟化镁,会引起流涎、恶心、呕吐、腹泻和腹痛,继之震颤、昏迷,可因呼吸麻痹而死亡。中毒后,应饮用大量蛋清并送医。