Các phương pháp sản xuất cacbon tetrafluoride

  Cacbon tetrafluoruaCF4 là một hợp chất hoàn toàn do con người tạo ra, không tồn tại tự nhiên. Có hai con đường tổng hợp công nghiệp chính để sản xuất CF4:

Phản ứng flo hóa trực tiếp – Phương pháp này bao gồm phản ứng giữa cacbon nguyên tố với lượng khí flo nguyên tố dư ở nhiệt độ cao 300-400°C. Nó trực tiếp thay thế tất cả các nguyên tử hydro trong CH4 bằng flo. Tuy nhiên, các phản ứng phụ có xu hướng làm giảm hiệu suất xuống còn 30-40%.

Phản ứng hydrofluor hóa – Tại đây,Khí metan (CH4) phản ứng với hydro florua (HF) ở nhiệt độ khoảng 250°C khi sử dụng chất xúc tác crom hoặc antimon. Phản ứng này tạo ra một chất trung gian, chất này tiếp tục phản ứng để thay thế tất cả các nguyên tử hydro bằng flo, tạo ra hơn 90% CF4.

Cả hai quy trình đều yêu cầu xử lý các chất phản ứng chứa flo nguy hiểm bằng thiết bị chuyên dụng chống ăn mòn. Sản phẩm CF4 thô cũng trải qua các bước tinh chế tiếp theo như chưng cất phân đoạn để đạt độ tinh khiết >99,9% cần thiết cho các ứng dụng điện.

Bất chấp những phức tạp này, sản xuất quy mô công nghiệp...Ngành sản xuất CF4 được thành lập vào giữa những năm 1900 để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về chất điện môi dạng khí. Sản lượng sản xuất hiện đại điển hình vào khoảng 20.000 tấn mỗi năm trên toàn thế giới.