フッ化カリウム (KF) は、K+ イオンと F- イオンで構成される化合物です。アルミニウム製造や歯科用製品など、さまざまな産業用途に使用されています。
| IUPAC名 | フッ化カリウム |
| 分子式 | K.F. |
| CAS番号 | 7789-23-3 |
| 同義語 | 一フッ化カリウム、フッ化カリウム、フッ化カリウム、UN 1812、EINECS 232-151-5 |
| インチチ | InChI=1S/FH.K/h1H;/q;+1/p-1 |
フッ化カリウムの性質
フッ化カリウム配合
フッ化カリウムの化学式は KF で、1 つのカリウム イオンと 1 つのフッ化物イオンが結合して、化合物の単一の式単位を形成することを示します。フッ化カリウムの式は、その化合物が関与する化学反応の化学量論を決定したり、特定のサンプルに存在する元素を特定したりするのに役立ちます。
フッ化カリウムのモル質量
KF のモル質量は 58.10 g/mol です。これは、式単位ごとに 1 つのカリウム イオンと 1 つのフッ化物イオンを含む、K+ イオンと F- イオンで構成される化合物です。モル質量は、化合物内の元素の原子質量の合計であり、この場合、カリウムは 39.10 g/mol、フッ素は 19.00 g/mol です。 KF のモル質量を知ることは、特定のサンプル中に存在する化合物の量を決定したり、化学反応における化学量論的関係を計算したりするのに役立ちます。
フッ化カリウムの沸点
KF は 1,503 °C (2,737 °F) の高沸点を持っています。これは、K+ イオンと F- イオン間の強いイオン結合によるもので、これが切断されて化合物が気相に入るには大量のエネルギーが必要です。 KF は沸点が高いため、金属から不純物を除去するためのフラックスとして使用されるアルミニウム製造などの高温用途で役立ちます。
フッ化カリウム 融点
KF は 858°C (1,576°F) と比較的低い融点を持っています。これは、温度の上昇により正イオンと負イオンの間の強い引力が弱まり、化合物が液相になるため、化合物のイオン性によるものでもあります。 KF は融点が低いため、ガラスやセラミックの製造など、さまざまな用途に役立ちます。
フッ化カリウムの密度 g/mL
KF の密度は室温で 2.48 g/mL です。この値は、化合物の緻密な結晶構造と、比較的高い質量の K+ および F- イオンの影響を受けます。 KF の密度は、化合物の特定の質量が占める体積を決定したり、さまざまな環境におけるその挙動を予測したりするのに役立ちます。
フッ化カリウムの分子量
KF の分子量は 58.10 g/mol です。この値は、化合物の式単位における K+ イオンと F- イオンの原子量を加算することによって決定されます。 KF の分子量は、その物理的および化学的特性を決定するだけでなく、化学反応における化学量論的関係を計算するためにも重要です。
フッ化カリウムの構造
KF は、K+ イオンと F- イオンが交互に並んだ結晶構造を持っています。イオンは強いイオン結合によって結合されており、その結果、非常に安定した剛直な構造が得られます。 KF の構造は、その物理的および化学的特性を決定するだけでなく、さまざまな用途での挙動を予測するために重要です。
| 外観 | 白色の結晶固体 |
| 比重 | 20℃で2.48 |
| 色 | 無色 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 58.10 g/モル |
| 密度 | 2.48 g/mL（20℃） |
| 融合点 | 858℃ |
| 沸点 | 1503℃ |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 92.5 g/100 mL（25℃） |
| 溶解性 | アルコールに可溶、エーテルに不溶 |
| 蒸気圧 | 737℃で1mmHg |
| 蒸気密度 | 適用できない |
| pKa | 7.3 |
| pH | 7 (ニュートラル) |
フッ化カリウムの安全性と危険性
KF は正しく扱わないと危険です。非常に腐食性が高く、接触すると皮膚、目、呼吸器系に重度の火傷を引き起こす可能性があります。 KF の粉塵や蒸気を吸入すると、呼吸器系を刺激し、咳や息切れを引き起こす可能性があります。 KF への長期曝露は、慢性的な肺損傷や骨格フッ素症を引き起こす可能性があります。 KF を取り扱うときは、手袋やゴーグルなどの保護具を使用し、その粉塵や蒸気を吸入しないようにすることが重要です。暴露した場合は、直ちに医師の診察を受ける必要があります。
| ハザードシンボル | どくろ、腐食性 |
| セキュリティの説明 | 子供の手の届かないところに施錠して保管してください。粉塵を吸い込まないでください。適切な保護服、手袋、目/顔の保護具を着用してください。目に入った場合は、直ちに多量の水で洗い流し、医師の診察を受けてください。事故が発生した場合、または気分が悪くなった場合は、直ちに医師の診察を受けてください（可能であればラベルを提示してください）。 |
| 国連識別番号 | UN1812 |
| HSコード | 2826.12.00 |
| 危険等級 | 6.1 |
| 梱包グループ | Ⅱ |
| 毒性 | 非常に有毒です。経口LD50 (ラット) 52 mg/kg |
フッ化カリウムの合成法
いくつかの方法で KF を合成できます。一般的な方法は、フッ化水素酸 (HF)と水酸化カリウム (KOH)を反応させることです。この反応により、次のように KF と水が生成されます。
HF + KOH → KF + H2O
別の方法は、炭酸カリウム (K2CO3) とフッ化水素酸の反応です。この反応により、次のように KF、水、二酸化炭素が生成されます。
2HF + K2CO3 → 2KF + CO2 + H2O
高温では、フッ化水素ガス (HF)と塩化カリウム (KCl) が反応して、KF と塩化水素ガス (HCl) が生成されます。
KCl + HF → KF + HCl
フッ酸やフッ化水素は腐食性や毒性が強いため、上記の方法には注意が必要です。
フッ化カリウムの用途
フッ化カリウムは、さまざまな業界でいくつかの用途があります。その用途の一部を次に示します。
- 冶金学におけるフラックスとして: アルミニウムやその他の金属の製造におけるフラックスとして使用されます。金属から不純物を除去し、品質を向上させるのに役立ちます。
- 他の化学物質の製造:氷晶石やフッ化アルミニウムなど、他のいくつかの化学物質の製造に使用されます。
- ガラス製造: ガラスの融点を下げ、耐久性と光学特性を向上させるためにガラスに添加されます。
- 農薬の製造: 特定の農薬の製造に安定剤および触媒として使用されます。
- 歯磨き粉の製造時: 虫歯を防ぐためのフッ化物サプリメントとして歯磨き粉に添加されます。
- 原子炉内: 原子炉内で冷却材として、また原子炉部品の腐食を防ぐために使用されます。
- 分析化学: 分析化学でサンプル中の特定の元素の濃度を測定するために使用されます。
質問:
Q: 化学における KF とは何ですか?
A: KF はフッ化カリウムの化学式です。カリウムイオンとフッ素イオンから構成される無機化合物です。
Q: KF は酸ですか、それとも塩基ですか?
A: KF は酸でも塩基でもない塩です。ただし、水中で加水分解を受けて塩基性溶液が生成されることがあります。
Q: フッ化カリウムは電気を通しますか?
A: KF は、水に溶解または溶解すると電気を伝導するイオン性化合物です。実際、イオンは自由に移動でき、電荷を運ぶことができます。
Q: フッ化カリウムの式は何ですか?
A: フッ化カリウムの化学式は KF です。この化合物は、K+ イオンと F- イオンで構成されています。