芻議高純級五氯化鉬的研發(fā)及應用

吳秋生

【摘要】隨著科學技術的不斷進步，化學工業(yè)也在迅猛的發(fā)展，同時市場上對于高純級五氯化鉬需求量也會逐步加大。目前我國的高純級五氯化鉬的來源主要依賴進口，同時還具有很高的附加值。本文主要介紹了高純級五氯化鉬的化學性能、物理性能等方面，并分析研究了一種新的高純級五氯化鉬的研發(fā)與應用。

【關鍵詞】高純級五氯化鉬 化學性能 物理性能 研發(fā)與應用

五氯化鉬（MoCl5）是一種比較活潑的金屬鹵化物，具有易揮發(fā)、高純難熔的特點。五氯化鉬能夠在氣態(tài)以及液態(tài)的形態(tài)下發(fā)生化學作用，它的相關特點使得其能夠很好的實現實際應用。五氯化鉬作為一種重要的化合物，其在有利化工領域中占著不容忽視的地位。五氯化鉬可以用來實現鉬的氣相沉積，其能夠在金屬以及非金屬的表面上形成一層薄的硬涂層，即高純鉬涂層，同時還具備一定的優(yōu)點：耐腐蝕、抗高溫。高純級五氯化鉬在許多方面都發(fā)揮著積極的作用，例如在制作隱身材料、六羰基鉬、氯化觸媒以及耐火樹脂等方面，其的重要作用不僅僅體現在民用上，在軍事領域同樣也有重要的作用。

1 五氯化鉬的物理化學性質

五氯化鉬極易與氧氣或含氧化合物、水發(fā)生反應，其中五氯化鉬的5價只需要少量的氧就能夠轉化為6價。五氯化鉬與不同濕度的空氣接觸就會產生不同的反應，產生有顏色的溶液或變成6價的MoO2Cl2。

2 五氯化鉬的主要制備方案

（1）將Mo加熱到一定的溫度（300至400℃之間），使之與Cl2反應即可以得到MoCl5，該反應可以持續(xù)的進行，具體的化學方程式為：5 Cl2+2 Mo =2 MoCl5。

（2）將MoO3與CCl4進行密封加熱（200至300℃之間）處理，使之反應即可以得到MoCl5，具體的化學方程式為：2MoO3+6CCl4=2 MoCl5+Cl2↑+ 6COCl2。

高純級五氯化鉬的生產工藝

本文通過以上述（1）的主要制成方案為基礎，確立了制成高純級五氯化鉬的相關參數以及設備，具體如下：

3 高純級五氯化鉬的生產工藝流程

本文通過以上述（1）的主要制成方案為基礎，確立了制成高純級五氯化鉬的相關參數以及設備，具體如下：

3.1 高純級五氯化鉬的生產工藝流程

工藝流程詳見圖1。

圖1 高純級五氯化鉬的生產工藝流程3.2 確定工藝參數

高純級五氯化鉬在生產過程中很容易受到氯氣的通入流量以及加熱的影響，從而造成氯化石英設備的安全隱患，基于此，在制定過程中就需要對氯氣的通入流量進行一定的控制，氯化反應時的氯氣流量要控制在5至10L/min之間，以保證氯氣反應的速度，同時使反應溫度在600至700℃之間。由于五氯化鉬的沸點以及熔點分別是268℃以及194℃，因此在設定冷卻溫度時最好將其控制在170℃至250℃之間，同時也可以得到形成MoCl5的粉末產品。

3.3 工藝提純

五氯化鉬與濕空氣接觸以及高溫下反應氯氣就會對生產設備造成腐蝕影響，進而致使高純級五氯化鉬中含有過高的鋁、鐵等元素，這些元素過高就會對高純級五氯化鉬的質量產生破壞影響，因此必須進行提純措施，提純后的冷凝初級五氯化鉬才能夠生成合格的高純級五氯化鉬。

3.5 產品包裝

五氯化鉬的特征是遇濕空氣會分解，容易吸潮，同時與水接觸后還會產生氯化氫氣體，該氣體具有腐蝕性和毒性，對金屬會產生一定的腐蝕影響，因此在選用五氯化鉬產品的包裝時需要特別注意，通常情況下使用外包裝使用普通的木箱，裝置五氯化鉬的產品應用的是鐵蓋壓口玻璃瓶或者是螺紋口玻璃瓶；落實選用塑料瓶裝，外包裝就需要使用纖維板箱或膠合板箱。3.6 設備材質

由于五氯化鉬與水接觸后會產生具有腐蝕性的氣體，對于生產設備會造成一定的影響，因此要十分重視生產設備的選擇，尤其是生產設備的材質要具備一定的耐腐蝕性。研究顯示石英在氯氣中的抗腐蝕性較高，比鎳鉻合金在氯氣中的抗腐蝕性高100倍，因此選擇石英材質的設備是一個良好的方案。3.7 處理尾氣

在進行高純級五氯化鉬產品的生產過程中會產生大量的尾氣，其會對環(huán)境造成一定惡劣的影響，因此對產生的尾氣要進行徹底的處理，本文討論的制作方案采用的是氫氧化鈉溶液回流的方式來進行尾氣處理的，氫氧化鈉溶液吸收廢氯氣反應原理如下：Cl2+NaOH=NaCl+NaCl。

4 結束語

本文介紹的生產工藝是利用Mo與Cl2直接反應并制成高純級五氯化鉬產品，是一種低成本技術，具有簡單、安全、高效率等優(yōu)點，其制作出了高純度、化學雜志含量低的五氯化鉬產品，同時也實現了制作工藝的低成本、高利潤狀態(tài)，同時對產生的尾氣也進行了相關的處理，解決了由其引發(fā)的相關環(huán)境問題，是具有良好發(fā)展前景的制作生產工藝。