Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 19. 13 maj 1950 - Cell för framställning av elementärt fluor, av Olle Lindström
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
13 maj 1950
t 451
Cell för framställning
av elementärt fluor
Civilingenjör Olle Lindström, Stockholm
661.482
Intill tiden före det andra världskriget utgjorde
fluorkemin ett område, där vetandet väl var mindre omfattande
och förhållandevis mer osäkert än inom andra delar av
kemin. De experimentella svårigheter, som är förknippade
med fluorforskandet, har säkerligen verkat avskräckande
på forskare, som måhända i övrigt varit tilltalade av de
många lockande forskningsfält inom organisk, oorganisk
och fysikalisk kemi, som öppnar sig vid studiet av fluor
och fluorföreningar.
Ett fåtal forskargrupper arbetade under mellankrigstiden
med organiska och oorganiska fluorföreningar. De
resultat, som nåddes av dessa pionjärer, sådana som Ruff,
Bockemüller, Einecke, Cady, Swarts, Henne, var
anmärkningsvärda och löftesrika. Utvecklingen sköt dock
fart, och det på ett rätt enastående och fantastiskt sätt,
först på grund av det plötsliga och tvingande behov av
tekniska mängder organiska och oorganiska fluorföreningar,
som uppstod, främst i USA under det andra världskriget
i samband med tillverkningen av atombomber. Det bör
emellertid framhållas, att även i England och Tyskland
stora framsteg gjordes inom fluorkemin under kriget.
Engelsmännen hade ej samma möjlighet till massinsats
som de amerikanska forskarna, men de vetenskapliga
resultat, som nåtts, förefaller att vara likvärdiga med de
amerikanska. Drivkraften för den tyska fluorforskningen
var säkerligen ej avsikten att framställa en atombomb. Det
är dock av intresse att konstatera, att tyskarna hade byggt
en halvstor anläggning för framställande av
uranhexafluo-rid att användas för separering av uranisotoperna genom
termodiffusion, arbeten som leddes av professor Harteck
vid Hamburgs universitet. Den enda i stor skala
producerade fluorföreningen, vid vars tillverkning elementärt
fluor erfordras, utgjordes i Tyskland av klortrifluorid,
som användes i eldkastare och brandbomber.
Produktionen av fluor för denna klortrifluoridprocess utgjorde vid
krigsslutet 720 t/år med en produktionskostnad av 30—40
RM/kg C1F3. Huvudparten av kostnaderna för
ClFs-fram-ställningen torde falla på fluortillverkningen. Fluor är
sålunda ett dyrbart ämne med en tillverkningskostnad av
uppskattningsvis 20—40 kr/kg. En mycket djärv
uppskattning av den amerikanska industrins tillverkningskapacitet
av elementärt fluor ger storleksordningen 5 000—45 000
t/år.
Fluor och vissa organiska fluorföreningar i form av
konsthartser, växer, oljor samt fungicida, herbicida och
insekticida preparat, kan numera räknas bland de
tekniska kemikalierna. Redan före kriget tillverkades som
bekant fluorväte, olika freoner och en mängd oorganiska
fluorider i teknisk skala i de stora industriländerna.
För forskningskemisten utgör fluorkemin ett
utomordentligt intressant gebit. Fluor intar i många avseenden en
särställning bland de kemiska elementen. Då fluor är det
mest elektronegativa av alla grundämnen, är fluoriderna
med fördel användbara för studiet av de högsta
valensstadierna vid binära föreningar, t.ex. OsFg, JF7, SFe, BiF5,
CeF4, AgF2. Fluoridjonen är den minsta av haloidjonerna
och är därför föga polariserbar. För lösandet av
stereokemiska problem är fluorföreningarna sålunda särskilt väl
lämpade, då fluoridjonen uppför sig i det närmaste som
en stel kula. Dipoleffekter och många andra fysikaliska
fenomen utbildas även tydligare vid fluorider än vid de
andra haloiderna.
Vid framställning av fluorföreningar söker man i
görligaste mån undvika att använda elementärt fluor,
eftersom detta är både dyrbart i tillverkning och besvärligt att
använda. I en hel del fall kan man dock ej undvara
elementärt fluor, såsom i slutsteget vid olika processer för
tillverkning av fullständigt fluorerade kolväten samt vid
framställning av vissa fluorider, t.ex. halogenfluoriderna.
Ett laboratorium avsett för framställning av sådana
fluorföreningar måste därför på något sätt äga tillgång till
fluorgas.
Omedelbart före kriget tillhandahöll IG Farben,
Leverkusen, för preparativa ändamål komprimerad fluor på
bomb, ett problem, som även amerikanarna lärde sig
bemästra under kriget. En annan framtida möjlighet är att
använda t.ex. C1F3 som fluoreringsmedel, särskilt vid
tekniska processer. Klortrifluorid framställes visserligen med
hjälp av elementärt fluor men är betydligt behändigare
ur användnings-, frakt- och lagringssynpunkt (kokpunkt
+ 12,1°) än fluorgasen (kokpunkt — 187°). Vid
användandet av C1F3 måste man emellertid även ta hänsyn till en
viss klorerande verkan.
Cellkonstruktion
Alla försök att praktiskt framställa fluor på annat sätt än
elkemiskt har misslyckats, naturligt nog, då fluor är det
mest elektronegativa av alla grundämnen. Sedan Moissan
1886 som den förste framställde fluor på ellytisk väg, har
en mångfald olika apparater konstruerats för denna
process. Det torde knappast vara nödvändigt att här beskriva
alla dessa olika konstruktioner, då åtskilliga
översiktsartiklar, täckande detta gebit, redan finns publicerade.
Som sammanfattning kan dock följande anföras.
Nästan alla konstruktionsmöjligheter har utnyttjats, t.ex.
elektroder från locket, elektroder från bottnen, klockceller,
Arbete utfört vid KTH:s Institution för teoretisk kemi med bidrag
från Atomkommittén.
Fig. 1. Cell för
framställning
av elementär
fluor.
\
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
