Kobalt(III)fluoriid (CoF3) — omadused, tootmine ja kasutus

Avasta Kobalt(III)fluoriid (CoF3): omadused, tootmine, reaktsioonid ja kasutusalad — võimas oksüdeerija ning fluoriidi allikas tööstuslikus ja keemiatöös.

Kobalt(III)fluoriid, tuntud ka kui koobaltfluoriid ja koobaltitrifluoriid, on keemiline ühend. Selle keemiline valem on CoF₃. See sisaldab koobaltit +3 oksüdatsiooniastmes ning moodustub koobalt- ja fluoriidioonidest. CoF₃ on pruun kuni tume tahke aine ja tegutseb tugevana oksüdeeriva ainena ning efektiivse fluoriidi (fluoratsioon) allikana.

Füüsikalised ja keemilised omadused

CoF₃ on kristalne tahke aine, mille molaarmass on ligikaudu 115,93 g·mol⁻¹. See on tugevalt reaktiivne kuivade ja niiskete keskkondadega: reageerib veega, mille käigus vabaneb ohtlikku fluorvesinikhapet (HF), eraldub hapnik ning moodustub koobalt(II)fluoriid. Selle tõttu on aine tugev oksüdeerija ja fluoratsioonivahend.

Tootmine

CoF₃ valmistatakse tööstuslikult ja laboris, üldiselt elementaarse fluori (F₂) abil oksüdeerides/fluorides erinevaid koobalt(II)soolasid. Tavapärased lähteained on koobalt(II)kloriid, (II)oksiid või koobalt(II)fluoriid; reaktsioon toimub kõrgel temperatuuril (tavaliselt ~350 °C). Näiteks lihtsustatud kujul võib tootmisprotsess toimuda, oksüdeerides Co(II)-ühendeid F₂ gaasiga, mille käigus moodustub CoF₃ ja vastavad lähtematerjali anioonid eralduvad või tekivad koroosi‑/soolaproductid.

Kasutusalad

• Laboratoorne ja sünteetiline reagendina orgaaniliste ja anorgaaniliste ühendite fluoratsiooniks. CoF₃ annab fluoriioone ja suudab asendada vesinikuid orgaanilistes molekulides fluori atomitega, mis on oluline fluoro-organiliste ravimite ja agrokeemiate sünteesis.
• Katalüütilistes või stoikhiomeetrilistes protsessides, kus on vaja tugevat oksüdeerijat ja fluori allikat.
• Mõningatel juhtudel erivaldkondades, kus nõutakse tugevatoimelist fluoriatorit — väiksemates laboratoorsetes rakendustes tööstusliku F₂ asemel.

Reaktiivsus ja ohud

CoF₃ on ohtlik aine: selle kontakt vee või niiskusega tekitab HF-i, mis on tugevult söövitav ja süsteemse toimetusega toksiline. Lisaks on CoF₃ tugev oksüdeerija — see võib reageerida põlevate orgaaniliste materjalidega ja põhjustada tuleohu või plahvatusohtu sobimatutes tingimustes.

Olulised punktid ohutuse kohta:

• Kasutada ainult hästi ventileeritavas kohas (fumehood), kuivade tingimuste ja sobiva inertsgaasi (nt lämmastik või argon) all, kui töötatakse peenmehaanikas või pulbrina.
• Kanda sobivaid isikukaitsevahendeid: kemikaalikindlaid kindaid, silmakaitset, kaitseriietust ja vajadusel hingamisteede kaitset.
• Kui tekib kokkupuude nahaga (HF-i teke), otsida viivitamatult meditsiinilist abi — HF-põletuste esmaabiks kasutatakse sageli kaltsiumglükonaati lokaalselt; ravi peab olema kohene ja spetsialistide juhendamisel.
• Ei tohi kokku puutuda tugevalt reduktiivsete või orgaaniliste materjalidega ilma sobiva kontrolli ja riskihindamiseta.

Hoiustamine ja kõrvaldamine

Hoiustada kuivas, jahedas ja hästi ventileeritavas kohas korrosioonikindlates anumates (sobivad materjalid sõltuvad konkreetsest kasutusest — sageli klaasvõi teatud metalle ei soovitata, tuleb valida sobiv vastavalt keemilistele andmetele). Säilitamisel tuleb vältida niiskust ja kokkupuudet süttivate või kergesti oksüdeeritavate ainetega.

Jäätmete käitlemisel ei tohi CoF₃ lasta reoveena või keskkonda; jäätmed neutraliseeritakse ja töödeldakse vastavalt kohalikele ohtlike jäätmete nõuetele — sageli muudetakse fluoridid stabiilseteks sooladeks ja kogutakse vastavasse ohtlike jäätmete süsteemi.

Keskkonnamõjud

Fluoriidid on veeorganismidele toksilised ja võivad põhjustada pikaajalist kahju. Vältida eraldisi keskkonda ja kinni pidada jäätmekäitlusreeglitest. Koobaltianioonid võivad samuti olla keskkonna- ja terviseriskiga, seega tuleb vältida juhuslikku lekkimist.

kokkuvõtlikult: CoF₃ on kasulik ja võimas fluoriatsiooni- ning oksüdeerimisagens, mida kasutatakse keemilises sünteesis, kuid sellega töötamisel on vajalik range ohutus, sest aine reageerib veega, tekitab HF-i ja on tugev oksüdeerija. Seda valmistatakse mõjutades koobalt(II)-soolasid fluori abil kõrgel temperatuuril (näiteks ~350 °C) ning tootedeks on sageli koobalt(II)fluoriid ja muud fluoriidid.

Küsimused ja vastused

K: Mis on koobalt(III)-fluoriid?

K: Mis värvi on koobalt(III)-fluoriid?

K: Milline on koobalt(III)-fluoriidi ülesanne?

K: Kuidas valmistatakse koobalt(III)fluoriidi?

K: Mis juhtub, kui koobalt(III)fluoriid reageerib veega?

K: Kuidas nimetatakse ka koobalt(III)fluoriidi ja koobaltfluoriidi?

K: Milleks kasutatakse koobalt(III)fluoriidi?

Otsing