このプロセスにおける重要な化学物質はフッ化アンモニウム (NH4そして）。塩は溶融状態で直接使用できますが、加熱すると常にフッ化水素が生成されます。フッ化水素は非常に危険な物質です（最終的には後で使用することになりますが）。そこで代わりに、水に溶かして使用することで、明らかにこれらの反応の発生を防ぐことができました。このプロセスでは、溶液を約 70°C に加熱すると、NH が形成されます。4そして2 イオンを生成し、プロセスの後半で使用されるアンモニア ガスを放出します。
このイオンはフッ素をリチウムに供与し、フッ化リチウムの水ベースの溶液を残します。シリコンはまた、可溶性イオン (NH4)2SiF6)、アルミニウムは同様のイオンを形成し、固体として残ります (NH4)3アルフ6）。これらはそれぞれ個別に処理されます。
全てを使う
より簡単なルートの 1 つであるアルミニウムの化学から始めましょう。まず、加熱（NH4)3アルフ6 摂氏約 300 度までは三フッ化アルミニウムが生成され、アンモニアとフッ化水素が放出されます。次に、温度を摂氏 700 度まで上げると、三フッ化アルミニウムが水と反応し、酸化アルミニウムが残り、さらに多くのフッ化水素が放出されます。
繰り返しになりますが、フッ化水素は危険な物質であり、取り扱いには注意が必要です。しかし、アンモニア (ここでは 2 つの異なる反応中に形成される) と反応して、プロセス全体の開始に使用されたフッ化アンモニウムを固定することも簡単です。したがって、非効率による軽微な損失は別として、このプロセスでは主要コンポーネントの 1 つが更新されます。一方、酸化アルミニウムは金属アルミニウム製造の主な出発原料の 1 つであるため、最終製品の純度が 98% 以上であることを考慮すると、酸化アルミニウムを供給することができます。
このような温度で必要なエネルギーと、非常に危険な化学物質が含まれることを考慮すると、これがおそらくプロセス全体の中で最も最悪の側面であることだけをここで指摘しておきます。
対照的に、シリコンのクリーニングは公園を散歩するようなものです。溶液にアンモニアをさらに追加すると、開始化学物質 (NH4)2SiF6) 水と反応し、二酸化ケイ素とフッ化アンモニウムを放出します。繰り返しますが、フッ化アンモニウム溶液は出発原料の 1 つです。二酸化ケイ素は単にこの溶液から落ちます。さまざまな用途がありますが、研究チームはコンクリートの補強に非常に効果的であることを示しました。
