JPS623019A - 四弗化チタンの製造方法 - Google Patents
四弗化チタンの製造方法Info
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- JPS623019A JPS623019A JP14013085A JP14013085A JPS623019A JP S623019 A JPS623019 A JP S623019A JP 14013085 A JP14013085 A JP 14013085A JP 14013085 A JP14013085 A JP 14013085A JP S623019 A JPS623019 A JP S623019A
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- tetrafluoride
- titanium tetrafluoride
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、三弗化窒素と金属チタンを接触、反応させる
ことにより、ガス状四弗化チタンを生成させ、該四弗化
チタンガスを冷却、固化することにより、高純度の四弗
化チタンを得る方法に関する。
ことにより、ガス状四弗化チタンを生成させ、該四弗化
チタンガスを冷却、固化することにより、高純度の四弗
化チタンを得る方法に関する。
四弗化チタンは、マイルドな弗素化剤として、或は、化
学蒸着による表面処理にも用いられる有用な化合物であ
る。
学蒸着による表面処理にも用いられる有用な化合物であ
る。
従来、四弗化チタンを製造する方法としては、(1)
四塩化チタンと無水フッ化水素と反応させる方法。
四塩化チタンと無水フッ化水素と反応させる方法。
(2)金属チタンとフッ素がスを150℃以上の温度に
て反応させる方法(J、Am、Chem、Soc、 7
6 r2’177(1954))等が知られている。
て反応させる方法(J、Am、Chem、Soc、 7
6 r2’177(1954))等が知られている。
ところで(1)の方法では、生成する四弗化チタン中に
原料の四塩化チタンが混入し、純度の良い四弗化チタン
を得るためには、さらに蒸留等の精製工程が必要である
こと、(2)の方法では、激しい反応性を有するフッ素
ガスを扱うため、操作の安全性、また、反応制御性の点
で不利である、等の欠点を有していた。
原料の四塩化チタンが混入し、純度の良い四弗化チタン
を得るためには、さらに蒸留等の精製工程が必要である
こと、(2)の方法では、激しい反応性を有するフッ素
ガスを扱うため、操作の安全性、また、反応制御性の点
で不利である、等の欠点を有していた。
本発明は、上記の事情を考慮し、簡便、安全な、高純度
の四弗化チタンの製造方法の提供を目的としている。
の四弗化チタンの製造方法の提供を目的としている。
上記目的を達成するため、検討を重ねた結果、本発明者
らは、三弗化窒素と金属チタンを200℃以上の温度で
接触させ、生成する四弗化チタンガスを捕集することに
より、高純度の四弗化チタンを、きわめて効率よく製造
できることを見出し、本発明を完成した。
らは、三弗化窒素と金属チタンを200℃以上の温度で
接触させ、生成する四弗化チタンガスを捕集することに
より、高純度の四弗化チタンを、きわめて効率よく製造
できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の要旨は、三弗化窒素と金属チタンを
200℃以上の温度、好ましくは250℃〜400℃の
温度で接触させ生成する四弗化チタンガスを冷却、捕集
し、純度99.94以上の四弗化チタンを得ることを特
徴とする四弗化チタンの製造方法にある。
200℃以上の温度、好ましくは250℃〜400℃の
温度で接触させ生成する四弗化チタンガスを冷却、捕集
し、純度99.94以上の四弗化チタンを得ることを特
徴とする四弗化チタンの製造方法にある。
チタン弗化物としては、一般に三弗化チタン(青色固体
、昇華温度950℃)および四弗化チタン(白色固体、
昇華温度284℃)が知られている。本発明の方法で生
成するのは、昇華温度の低い四弗化チタンであるため、
反応でチタン表面に生じる四弗化チタンは、ただちに気
化し、常に新しいチタン表面が露出されるのでチタンを
有効に使用でき、反応の効率は非常によい。
、昇華温度950℃)および四弗化チタン(白色固体、
昇華温度284℃)が知られている。本発明の方法で生
成するのは、昇華温度の低い四弗化チタンであるため、
反応でチタン表面に生じる四弗化チタンは、ただちに気
化し、常に新しいチタン表面が露出されるのでチタンを
有効に使用でき、反応の効率は非常によい。
本発明の方法における反応は、以下の式による。
NFs + 3/4Ti→1/2N2+ 3/4TiF
4(1)反応生成ガス中には、四弗化チタンガスの他に
、窒素ガス(bp、−196℃)、及び条件により、微
量の三弗化窒素ガス(bp−129℃)が含1れる。こ
れらの混合ガスを冷却することにより、四弗化チタンの
みが固体状四弗化チタンとして容易に捕集される。捕集
方法は、通常知られている方法でよく、特に限定される
ものではない。
4(1)反応生成ガス中には、四弗化チタンガスの他に
、窒素ガス(bp、−196℃)、及び条件により、微
量の三弗化窒素ガス(bp−129℃)が含1れる。こ
れらの混合ガスを冷却することにより、四弗化チタンの
みが固体状四弗化チタンとして容易に捕集される。捕集
方法は、通常知られている方法でよく、特に限定される
ものではない。
原料として使用される金属チタンは、通常のスポン・ゾ
チタン等入手の容易なものでよく、その形状も、粒状、
棒状、ワイヤー状等操作性のよいものであれば特に限定
されるものではなp0日本工業規格(JIS H−21
51)によれば、ス?ンノチタン(例えばTS −10
5M )におけるチタン金属の純度は、99.6%以上
であり、また不純物として鉄0.10 %以下、マンガ
ン0.01%以下、マグネシウム0.06%以下の金属
元素が含まれる。
チタン等入手の容易なものでよく、その形状も、粒状、
棒状、ワイヤー状等操作性のよいものであれば特に限定
されるものではなp0日本工業規格(JIS H−21
51)によれば、ス?ンノチタン(例えばTS −10
5M )におけるチタン金属の純度は、99.6%以上
であり、また不純物として鉄0.10 %以下、マンガ
ン0.01%以下、マグネシウム0.06%以下の金属
元素が含まれる。
これらの不純物金属が弗素化された場合、二弗化鉄(融
点1000℃以上)、三弗化鉄(昇華1000℃)、二
弗化マンガン(融点856℃)。
点1000℃以上)、三弗化鉄(昇華1000℃)、二
弗化マンガン(融点856℃)。
二弗化マグネシウム(融点1263℃〕等が生成するが
、いづれも微量であり、しかも、すべて高融点化合物で
あるため、気相の四弗化チタンガス 中にこれらの
不純物金属成分が混入することはないO 本発明で用いる三弗化窒素は、そのまま反応に供しても
よく、また、窒素、ヘリウム等の不活性がスで希釈して
用いてもさしつかえない。三弗化窒素と金属チタンの反
応温度は、200℃以上。
、いづれも微量であり、しかも、すべて高融点化合物で
あるため、気相の四弗化チタンガス 中にこれらの
不純物金属成分が混入することはないO 本発明で用いる三弗化窒素は、そのまま反応に供しても
よく、また、窒素、ヘリウム等の不活性がスで希釈して
用いてもさしつかえない。三弗化窒素と金属チタンの反
応温度は、200℃以上。
特に250℃〜400℃が好ましい。200℃以下の温
度では、生成する四弗化チタンの蒸気圧が低く、チタン
表面を固体状四弗化チタンが覆い、反応の進行を阻害す
るため、チタンの有効利用の点から、好ましくない。4
00℃以上の温度では、反応熱による反応器内部の局所
過熱状態等が生じるため、反応器の材質面2反応制御の
面から、有利であるとはいえない。しかし、このような
場合でも、窒素、ヘリウム等の不活性ガスで希釈し、三
弗化窒素濃度を減じることにより、このような局所過熱
を防ぐことができる。反応の方法は特に限定されるもの
ではないが、通常の流通式が装置も簡便で操作も容易で
ある。
度では、生成する四弗化チタンの蒸気圧が低く、チタン
表面を固体状四弗化チタンが覆い、反応の進行を阻害す
るため、チタンの有効利用の点から、好ましくない。4
00℃以上の温度では、反応熱による反応器内部の局所
過熱状態等が生じるため、反応器の材質面2反応制御の
面から、有利であるとはいえない。しかし、このような
場合でも、窒素、ヘリウム等の不活性ガスで希釈し、三
弗化窒素濃度を減じることにより、このような局所過熱
を防ぐことができる。反応の方法は特に限定されるもの
ではないが、通常の流通式が装置も簡便で操作も容易で
ある。
実施例
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
〔実施例1〕
内径20wφのニッケル製反応管に、4〜8meshの
ス?ンゾチタン(日本工業規格TS−105M。
ス?ンゾチタン(日本工業規格TS−105M。
チタン純度99.6%以上)を60I充填し、外部から
ヒータにより、反応管を300℃に保持した。
ヒータにより、反応管を300℃に保持した。
三弗化窒素ガスを1.26/hrの流量にて導入し、1
0時間連続して反応を行なった。
0時間連続して反応を行なった。
生成がスを内容積300+y+lの、内部冷却器(水冷
却)を備えた円筒形容器を通過させることにより、金属
弗化物な固化、捕集した。捕集容器出口のガスをGCに
て分析したところ、未反応三弗化窒素は検出されなかっ
た。
却)を備えた円筒形容器を通過させることにより、金属
弗化物な固化、捕集した。捕集容器出口のガスをGCに
て分析したところ、未反応三弗化窒素は検出されなかっ
た。
捕集金属弗化物は、白色粉末状の四弗化チタン(純度9
9.9%以上)であり、元素分析の結果、鉄、マンガン
、マグネシウム等の金属不純物は検出されなかりた。捕
集量は49.6.Fであり、これは、三弗化窒素基準の
収率98.8%に相当する。
9.9%以上)であり、元素分析の結果、鉄、マンガン
、マグネシウム等の金属不純物は検出されなかりた。捕
集量は49.6.Fであり、これは、三弗化窒素基準の
収率98.8%に相当する。
〔実施例2〕
実施例1と同様の装置、同様のチタン充填量にて、反応
を行なった。反応温度330℃にて、三弗化窒素I Q
vol % 、窒素90voi%の組成の混合ガスを
241/hrの流量にて導入し、6時間連続して反応を
行なった。
を行なった。反応温度330℃にて、三弗化窒素I Q
vol % 、窒素90voi%の組成の混合ガスを
241/hrの流量にて導入し、6時間連続して反応を
行なった。
生成ガスを、実施例1と同様の捕集容器を通過させ、四
弗化チタンがスを固化、捕集した。捕集容器出口のガス
中には、未反応三弗化窒素は検出されなかった。四弗化
チタン(純度9’ 9.94以上)の捕集量は59.2
.9であり、これは三弗化窒素基準の収率99.5%に
相当する。
弗化チタンがスを固化、捕集した。捕集容器出口のガス
中には、未反応三弗化窒素は検出されなかった。四弗化
チタン(純度9’ 9.94以上)の捕集量は59.2
.9であり、これは三弗化窒素基準の収率99.5%に
相当する。
発明の効果
以上述べたように、本発明は、三弗化窒素と金属チタン
を接触させることにより、きわめて効率よく、しかも高
純度の四弗化チタンを、簡便、安全に製造する方法を提
供するものである。
を接触させることにより、きわめて効率よく、しかも高
純度の四弗化チタンを、簡便、安全に製造する方法を提
供するものである。
Claims (1)
- 三弗化窒素と金属チタンを接触させ、ガス状の四弗化チ
タンを生成させることを特徴とする四弗化チタンの製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14013085A JPS623019A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 四弗化チタンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14013085A JPS623019A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 四弗化チタンの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS623019A true JPS623019A (ja) | 1987-01-09 |
JPH0518765B2 JPH0518765B2 (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=15261590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14013085A Granted JPS623019A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 四弗化チタンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS623019A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0333084A2 (en) * | 1988-03-16 | 1989-09-20 | MITSUI TOATSU CHEMICALS, Inc. | Method for preparing gaseous fluorides |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP14013085A patent/JPS623019A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0333084A2 (en) * | 1988-03-16 | 1989-09-20 | MITSUI TOATSU CHEMICALS, Inc. | Method for preparing gaseous fluorides |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0518765B2 (ja) | 1993-03-12 |
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