Добыча и применения

1.Фтор

Добыча

Промышленный способ получения фтора включает добычу и обогащение флюоритовых руд, сернокислотное разложение их концентрата с образованием безводного HF и его электролитическое разложение.

Для лабораторного получения фтора используют разложение некоторых соединений, но все они не встречаются в природе в достаточном количестве и их получают с помощью свободного фтора.

2.Применения

Применение в химии

Газообразный фтор используется для получения:

• гексафторида урана UF₆ из UF₄, применяемого для разделения изотопов урана для ядерной промышленности.

• трёхфтористого хлора ClF₃ — фторирующий агент и мощный окислитель ракетного топлива

• шестифтористой серы SF₆ — газообразный изолятор в электротехнической промышленности

• фторидов металлов (например, W и V), которые обладают некоторыми полезными свойствами

• фреонов — хороших хладагентов

• тефлонов — химически инертных полимеров

• гексафтороалюмината натрия — для последующего получения алюминия электролизом

• различных соединений фтора

Ракетная техника

Соединения фтора и сам фтор применяются в ракетной технике как окислители ракетного топлива.

Применение в медицине

Фторированные углеводороды (напр. перфтордекалин) применяются в медицине как кровезаменители. Существует множество лекарств содержащих фтор в структуре (фторотан, фторурацил и др.).

Хлор

1.Добыча

Химические методы

Химические методы получения хлора малоэффективны и затратны. На сегодняшний день имеют в основном историческое значение. Может быть получен при взаимодействии перманганата калия с соляной кислотой:

16HCl + 2KMnO₄ → 2MnCl₂ + 5Cl₂↑ + 2KCl + 8H₂O

Метод Шееле

Первоначально промышленный способ получения хлора основывался на методе Шееле, то есть реакции пиролюзита с соляной кислотой:

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

Метод Дикона

В 1867 году Диконом был разработан метод получения хлора каталитическим окислением хлороводорода кислородом воздуха. Процесс Дикона в настоящее время используется при рекуперации хлора из хлороводорода, являющегося побочным продуктом при промышленном хлорировании органических соединений.

4HCl + O₂ → 2H₂O + 2Cl₂

Электрохимические методы

Сегодня хлор в промышленных масштабах получают вместе с гидроксидом натрия и водородом путём электролиза раствораповаренной соли, основные процессы которого можно представить суммарной формулой:

2NaCl + 2H₂О ±2е^- → H₂↑ + Cl₂↑ + 2NaOH

Применяется три варианта электрохимического метода получения хлора. Два из них электролиз с твердым катодом: диафрагменный и мембранный методы, третий — электролиз с жидким ртутным катодом (ртутный метод производства). Качество хлора, получаемого электрохимическим методами, отличается мало:

	Ртутный метод	Диафрагменный метод	Мембранный метод
Выход хлора %	99	96	98,5
Электроэнергия (кВт·ч)	3 150	3 260	2 520
Чистота хлора	99,2	98	99,3
Массовая доля O2 в хлоре, %	0,1	1—2	0,3