Широко используемые химикаты теперь можно производить без использования токсичного газа.

Химические вещества, содержащие фтор, которые используются в фармацевтических препаратах, удобрениях и батареях, теперь можно производить без выделения токсичного газообразного фторида водорода в рамках процесса.

Кармела Падавик-Каллаган

20 июля 2023 г.

Банки, используемые для измельчения порошка

Гувернёрская группа, Оксфордский университет

Химические вещества, содержащие элемент фтор, которые широко используются в фармацевтических препаратах, удобрениях и аккумуляторах, теперь можно производить с использованием более безопасного и требующего меньше энергии процесса по сравнению с тем, как эти вещества производились на протяжении веков.

Фтор в большинстве фторсодержащих химикатов поступает из кусков соли, называемого плавиковым шпатом, в котором этот элемент связан с кальцием. Кристаллы плавикового шпата добывают, а затем обрабатывают сильной кислотой при высокой температуре для получения газообразного фторида водорода, используемого во фторохимическом производстве.

Однако фтористый водород очень токсичен, что делает весь процесс опасным как для окружающей среды, так и для здоровья человека. Калум Патель из Оксфордского университета и его коллеги хотели производить фторсодержащие химикаты вообще без их использования.

Реклама

Читать далее:

Как сократить использование материалов в зданиях, одежде, электронике и пластике

Их идея заключалась в том, чтобы измельчить плавиковый шпат и соль фосфата калия в порошок вместо того, чтобы вступать в реакцию плавикового шпата с кислотой. Они поместили две соли в банку из нержавеющей стали вместе с небольшим стальным шариком, а затем с помощью машины, называемой шаровой мельницей, встряхивали банку в течение нескольких часов.

Когда банка двигалась, стальной шарик неоднократно ударял по соли, измельчая их, как в ступке и пестике без помощи рук. Это также вызвало химическую реакцию, в результате которой образовалось новое порошкообразное соединение, которое исследователи назвали Флюоромикс.

Затем исследователи создали соединения, содержащие фтор, соединив Fluoromix с водой и другими химическими ингредиентами.Чтобы подтвердить, что этот материал может работать вместо опасного газообразного фторида водорода в качестве источника фтора, они использовали Fluoromix для создания более 50 различных соединений, включая некоторые, которые являются необходимыми ингредиентами для лекарств, удобрений и антибиотиков.

Патель говорит, что процесс измельчения, который использовала его команда, является новым для химии фтора, но он широко применяется как более экологически чистый подход в других процессах химического производства, например, при создании деталей для новых батарей. Это потому, что он работает при комнатной температуре, что делает процесс менее энергоемким, чем производство и использование фтористого водорода.

Читать далее:

Фирмы обещают очистить строительство с помощью экологически чистого бетона

Дэвид О'Хаган из Университета Сент-Эндрюс в Великобритании говорит, что новый метод может привести к изменениям в отрасли, которая до сих пор использует методы, относящиеся к 1600-м годам. «Очень удивительно, что можно избежать использования фтороводорода, а фтороводород привел ко многим промышленным авариям и смертям. На мой взгляд, это может стать началом чего-то нового в этой отрасли», — говорит он.

«Это кажется прорывом», — говорит Джеймс Кларк из Йоркского университета в Великобритании. «Прямое использование плавикового шпата таким образом — это что-то вроде Святого Грааля, который до сих пор практически не имел успеха». Он говорит, что теперь исследователям необходимо выяснить, насколько новый метод отличается от более традиционных подходов с точки зрения цены и насколько хорошо его можно адаптировать для очень больших промышленных количеств плавикового шпата.

Ссылка на журнал

Наука DOI: 10.1126/science.adi1557

Темы:

Реклама