Nafion
| Strukturformel | |||||||
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| Allgemeines | |||||||
| Name | Nafion | ||||||
| Andere Namen |
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| CAS-Nummer | 31175-20-9 | ||||||
| Monomere/Teilstrukturen | ? | ||||||
| Art des Polymers | |||||||
| 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 | |||||||
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| 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
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
- Ionenaustauscher-Membranen bei der Chlor-Alkali-Elektrolyse
- Trocknung oder Befeuchtung von Gasen aufgrund seiner hohen Selektivität und Permeabilität für Wasser(dampf)
- Protonen-Austauscher-Membran in Polymerelektrolyt- und Direktmethanolbrennstoffzellen
- Herstellung von Chromsäure und Regenerierung von verunreinigten Chrombädern
- Herstellung von Kaliumdicyanidoaurat(-I) durch Auflösung einer Goldanode in Kaliumcyanid (KCN)
- Als stark saurer, fester Katalysator
Wie andere perfluorierte Austauschermaterialien verliert Nafion ab einer Temperatur von 100 °C weitgehend seine Protonenleitfähigkeit und zeigt in Direktmethanolbrennstoffzellen eine zu hohe Durchlässigkeit für Wasser und Methanol.
Einzelnachweise
- ↑ Flemion (Fluoropolymer Ion-Exchange Membrane)
- ↑ a b Datenblatt Nafion® NR50 bei Sigma-Aldrich (PDF).
- ↑ Datenblatt Nafion bei Alfa Aesar (Seite nicht mehr abrufbar).
Weblinks
- Nafion-Eigenschaften ( vom 1. August 2013 im Internet Archive)
- Was ist Nafion?
- Technische Daten zu Nafion (englisch; PDF; 78 kB)