Nafion

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Strukturformel
Nafion-Polymer
Allgemeines
Name Nafion
Andere Namen

2-[1-[Difluor[(trifluorethenyl)oxy]methyl]-1,2,2,2-tetrafluorethoxy]-1,1,2,2-tetrafluorethansulfonsäure

CAS-Nummer 31175-20-9
Monomere/Teilstrukturen ?
Art des Polymers

Ionomer

Kurzbeschreibung

fester, weißer, geruchloser Stoff

Eigenschaften
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,1 g/cm3

Glastemperatur

ca. 110 °C (in trockenem Zustand)

Elektrische Leitfähigkeit

0,5–2,31·10−3 (m · Ohm)−1

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
07 – Achtung

Achtung

H- und P-Sätze H: 319​‐​335
P: 261​‐​305+351+338 [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [2][3]
Reizend
Reizend
(Xi)
R- und S-Sätze R: 36​‐​38
S: 26
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Nafion ist ein sulfoniertes Tetrafluorethylen-Polymer (PTFE), das in den späten 1960er Jahren federführend von Walther Grot als eine Modifikation von Teflon entwickelt wurde. Nafion gehört zu den Ionomeren und ist ein eingetragenes Warenzeichen der Firma DuPont.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Durch die Addition der stark sauren Sulfonsäuregruppen stand mit Nafion erstmals ein Polymer mit ionischen Eigenschaften zur Verfügung. Es zeigt einige grundlegend von denen des Teflon abweichende Charakteristiken unter Beibehaltung der hohen chemischen Resistenz:

  • schnelle Diffusion von Wasser und Alkoholen, aber hydraulisch dicht
  • selektiv leitend für Protonen und andere Kationen (Sperreffekt für Anionen)
  • hohe Betriebstemperaturen im Vergleich zu anderen Polymeren (bis 190 °C)

Technische Anwendungen für Nafion-Membranen[Bearbeiten]

Wie andere perfluorierte Austauschermaterialien verliert Nafion ab Temperatur von 100°C weitgehend seine Protonenleitfähigkeit und zeigt in Direktmethanolbrennstoffzellen eine zu hohe Durchlässigkeit für Wasser und Methanol.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b Datenblatt Nafion® NR50 bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 12. April 2011 (PDF).
  2. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  3. Datenblatt Nafion bei AlfaAesar, abgerufen am 15. Dezember 2010 (JavaScript erforderlich).

Weblinks[Bearbeiten]