吳秋生

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，化學(xué)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(jìn)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(xué)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(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】高純級五氯化鉬 化學(xué)性能 物理性能 研發(fā)與應(yīng)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(xué)作用，它的相關(guān)特點使得其能夠很好的實現(xiàn)實際應(yīng)用。五氯化鉬作為一種重要的化合物，其在有利化工領(lǐng)域中占著不容忽視的地位。五氯化鉬可以用來實現(xiàn)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(xiàn)在民用上，在軍事領(lǐng)域同樣也有重要的作用。

1 五氯化鉬的物理化學(xué)性質(zhì)

五氯化鉬極易與氧氣或含氧化合物、水發(fā)生反應(yīng)，其中五氯化鉬的5價只需要少量的氧就能夠轉(zhuǎn)化為6價。五氯化鉬與不同濕度的空氣接觸就會產(chǎn)生不同的反應(yīng)，產(chǎn)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(yīng)即可以得到MoCl5，該反應(yīng)可以持續(xù)的進(jìn)行，具體的化學(xué)方程式為：5 Cl2+2 Mo =2 MoCl5。

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

高純級五氯化鉬的生產(chǎn)工藝

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

3 高純級五氯化鉬的生產(chǎn)工藝流程

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

3.1 高純級五氯化鉬的生產(chǎn)工藝流程

工藝流程詳見圖1。

圖1 高純級五氯化鉬的生產(chǎn)工藝流程3.2 確定工藝參數(shù)

高純級五氯化鉬在生產(chǎn)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(shè)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(jìn)行一定的控制，氯化反應(yīng)時的氯氣流量要控制在5至10L/min之間，以保證氯氣反應(yīng)的速度，同時使反應(yīng)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(shè)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(chǎn)品。

3.3 工藝提純

五氯化鉬與濕空氣接觸以及高溫下反應(yīng)氯氣就會對生產(chǎn)設(shè)備造成腐蝕影響，進(jìn)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(zhì)量產(chǎn)生破壞影響，因此必須進(jìn)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(chǎn)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(chǎn)生氯化氫氣體，該氣體具有腐蝕性和毒性，對金屬會產(chǎn)生一定的腐蝕影響，因此在選用五氯化鉬產(chǎn)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(chǎn)品應(yīng)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(shè)備材質(zhì)

由于五氯化鉬與水接觸后會產(chǎn)生具有腐蝕性的氣體，對于生產(chǎn)設(shè)備會造成一定的影響，因此要十分重視生產(chǎn)設(shè)備的選擇，尤其是生產(chǎn)設(shè)備的材質(zhì)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(zhì)的設(shè)備是一個良好的方案。3.7 處理尾氣

在進(jìn)行高純級五氯化鉬產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)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(chǎn)生的尾氣要進(jìn)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(jìn)行尾氣處理的，氫氧化鈉溶液吸收廢氯氣反應(yīng)原理如下：Cl2+NaOH=NaCl+NaCl。

4 結(jié)束語

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