氟化鋇

氟化鋇(Barium fluoride)，化學式BaF₂，無色透明立方結晶或白色粉末。溶於鹽酸、硝酸、氫氟酸和氯化銨溶液，以及甲醇，乙醇等有機溶劑，微溶於水。相對密度4.83。熔點1368℃。沸點2260℃。折光率1.471。中等毒，半數致死量(大鼠，經口)250 mg/kg。

基本介紹

• 中文名：氟化鋇
• 英文名：Barium fluoride
• 別稱：氟化鋇(II)
• 化學式：BaF2
• 分子量：175.34
• CAS登錄號：7787-32-8
• EINECS登錄號：232-108-0
• 熔點：1368℃
• 沸點：2260℃
• 水溶性：微溶於水
• 密度：4.893g/cm3
• 外觀：白色立方晶體
• 危險性符號：Xn,T
• 危險品運輸編號：UN 2811 6.1/PG 3

計算化學數據

1、疏水參數計算參考值（XlogP）：無

2、氫鍵供體數量：0

3、氫鍵受體數量：2

4、可旋轉化學鍵數量：0

5、互變異構體數量：無

6、拓撲分子極性表面積：0

7、重原子數量：3

8、表面電荷：0

9、複雜度：0

10、同位素原子數量：0

11、確定原子立構中心數量：0

12、不確定原子立構中心數量：0

13、確定化學鍵立構中心數量：0

14、不確定化學鍵立構中心數量：0

15、共價鍵單元數量：3

性質與穩定性

如果遵照規格使用和儲存則不會分解，未有已知危險發生。

溶解度數據如下表所示。較氟化鈣、氟化鍶易溶，易溶於酸及氯化銨的水溶液中。

溫度℃	10	20	30
溶解度g/100g水	0.159	0.160	0.162

本品有毒，吸入有害。

物質結構

氟化鋇是鹼土氟化物晶體，無色透明，屬於立方晶體系，面心立方結構型（見圖1 a）。是配位型晶體，每個鋇原子周圍有八個氟離子包圍，構成陰離子立方休結構基元（見圖1 b），而F被四個Ba所環繞構成四面體結構基元，Ba位於立方面心格位呈緊密堆積（見右圖）。

固態氟化鋇為螢石型晶體結構，立方晶系。高壓下轉變為氯化鉛型結構。

氣態時，以 BaF₂ 分子的形式存在，F-Ba-F 鍵角約為 108°，與價層電子對互斥理論的預測相矛盾。 從頭計算的結果顯示這是鋇原子的 d 軌道參與的結果。 也有理論認為這是由鋇內層電子的極化作用，在鋇原子周圍產生四面體型的電荷分布，並與 Ba-F 鍵發生作用造成的。

物質用途

用於製造電機電刷、光學玻璃、光導纖維、雷射發生器、助熔劑、塗料劑琺瑯，還可作木材防腐劑及殺蟲劑。用於制焊劑，搪瓷製造；用作屍體防腐劑，固體潤滑劑。BaF₂晶體用作紫外或紅外視窗和雷射材料等。氟化鋇晶體是一種優良的高密度光學材料，具有優異的閃爍性能，也是良好的緩衝層，可以連線晶格常數不同的半導體。氟化鋇晶體具有優良的閃爍性能和快的時間特性，使它在核醫學、核物理、粒子物理以及遙感技術等方面的運用越來越廣泛。還具有抗潮性好，使用溫度高等特點。 可用作CO₂雷射器等器件和整機的視窗材料及用作其它光學元件。

氟化鋇材料能夠有效的促進制備鋁型螢光粉，用於在固相法製備YAG:CE螢光粉。氟化鋇還常用在低溫製冷熱成像系統和可作為某些套用襯底。氟化鋇分子中不含氧原子，被用來作為高爐錳鐵脫矽溶劑，在高爐錳鐵脫矽時取得高脫矽率和低的錳氧化損失率。氟化鋇在開發高溫超導器件方面有重大作用，在超導薄膜（YBaCuO）表面澱積一層氟化鋇作為YBaCuO的保護層，能夠保持YBaCuO的穩定性。氟化鋇具有非常廣泛的套用領域和科學套用研究價值。

製備或來源

乾法

乾法又稱固相合成法，是利用氟矽酸鋇在高溫下分解為產品氟化鋇及四氟化矽氣體，原料氟矽酸鋇可以從磷肥行業的副產物氟矽酸經銨化後，再與氫氧化鋇或碳酸鋇反應得到，四氟化矽氣體經吸收後重新再利用。所涉及到的反應方程式：

優缺點：所用原料易得，價格低廉，製備工藝簡單，所需設備較少，反應的副產物容易處理，生產過程無廢水、廢液排放，不產生二次污染，具有良好的經濟效益與環境效益。但熱分解所需要的溫度較高，能耗大，對生產設備要求高。氟矽酸鋇高溫熱解時，傳熱不均勻，容易造成結壁現象，從而加大能耗，同時也會影響到最終固體產品的純度，使用流化床進行熱分解可以解決此問題。

濕法

以氟化氫為氟源：利用碳酸鋇或氫氧化鋇直接或間接與氫氟酸反應。反應方程式如下：

優缺點：生產工藝比較成熟，原料利用率較高，反應產生副產物氣體和水，氟化鋇結晶時不受其他離子的影響，容易由高純的原料製取純度較高的產品。但設備腐蝕嚴重，生產時直接或間接需要大量的氫氟酸，氫氟酸主要由螢石和硫酸反應製得，現在中國加大限制螢石開採的力度，相應的氫氟酸的價格也必然會升高，進而影響該工藝的生產成本。另外，生產過程中伴有大量的母液排放，給環境保護造成較大壓力。

以可溶性鹽作為氟源：利用氟化鋇在水溶液中溶解度低的性質，使可溶性鋇鹽溶液和可溶性氟化鹽溶液反應生成氟化鋇沉澱。反應方程式如下：

Ba²⁺+2F-→BaF₂↓

如：以氟化銨作為氟源，用氯化鋇溶液和氟化銨通過水浴加熱反應生成氟化鋇沉澱。

BaCl₂+NH₄F→BaF₂↓+2NH₄Cl

具體操作步驟為：稱取一定量的BaCl₂·2H₂O溶於蒸餾水中,將溶液置於設定溫度的恆溫水浴中加熱。將一定量的氟化銨粉末快速加入到氯化鋇溶液中並攪拌，反應一定時間後，抽濾，洗滌濾餅並乾燥。

優缺點：生產工藝條件溫和，原料多來源於其他行業副產的氟源及可溶性鋇鹽，價格低廉，生產氟化鋇成本較低，產品附加值較高。但氟化鋇沉澱時可能夾雜其他金屬離子或陰離子，產品純度不高。同樣，生產過程中伴隨有大量的洗滌液排放，環保壓力較大。

貯存方法

1、應貯存在通風、乾燥、清潔的庫房中，密封保存，注意防潮。

2、勿與酸類和食品共貯混運。運輸時要防雨淋和日曬。裝卸時要輕拿輕放，防止包裝破損。

毒理學數據

有毒。對眼睛、皮膚、黏膜和上呼吸道有強烈刺激作用。

生態學數據

屬其它有害作用：該物質對環境有危害，建議不要讓其進入環境。應特別注意對水體的污染。