氫氟酸

氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液,清澈,無(wú)色,、發(fā)煙的腐蝕性液體,,有劇烈刺激性氣味。熔點(diǎn)-83.3℃,,沸點(diǎn)112.2℃,,密度0.988g/cm³。易溶于水,、乙醇,,微溶于乙醚。因?yàn)闅湓雍头娱g結(jié)合的能力相對(duì)較強(qiáng),,使得氫氟酸在水中不能完全電離,,所以理論上低濃度的氫氟酸是一種弱酸。具有極強(qiáng)的腐蝕性,,能強(qiáng)烈地腐蝕金屬,、玻璃和含硅的物體。劇毒,,如吸入蒸氣或接觸~會(huì)造成難以~的灼傷,。實(shí)驗(yàn)室一般用螢石(主要成分為氟化鈣)和濃硫酸來(lái)制取,需要密封在塑料瓶中,,并保存于陰涼處,。
基礎(chǔ)信息
中文名 |
氫氟酸 |
外 觀 |
無(wú)色溶液 |
英文名 |
Hydrofluoric acid |
摩爾質(zhì)量 |
20.01 |
別 稱(chēng) |
氟氫酸、氟化氫,、氟化氫溶液 |
主要危害 |
劇毒,、腐蝕性強(qiáng) |
化學(xué)式 |
HF |
IUPAC名 |
Hydrofluoric acid |
CAS登錄號(hào) |
7664-39-3 |
RTECS |
MW7875000 |
沸 點(diǎn) |
112.2℃ |
~性描述 |
S:1/2-7/9-26-36/37-45 |
密 度 |
1.15 g/mL |
危險(xiǎn)性描述 |
R:26/27/28-35 |
致病原理
氟化氫對(duì)衣物、~,、眼睛,、呼吸道、消化道粘膜均有刺激,,腐蝕作用,,氟離子進(jìn)入血液或組織可與其鈣鎂離子結(jié)合,使其成為不溶或微溶的氟化鈣和氟化鎂,,量大的話直接堵塞血管,,直接或間接影響中間神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的功能,導(dǎo)致低血鈣,,低血鎂綜合癥,,氟離子還可以和血紅蛋白結(jié)合形成氟血紅素,抑制琥珀酸脫氫酶,至氧合作用下降,,影響細(xì)胞呼吸功能,。此外,氫氟酸可致接觸部位*灼傷,,使組織蛋白脫水和溶解,,可迅速穿透角質(zhì)層,滲入深部組織,,溶解細(xì)胞膜,,引起組織液化,重者可深達(dá)骨膜和骨質(zhì),,使骨骼成為氟化鈣,,形成愈合緩慢的潰瘍。吸入高濃度蒸汽或者經(jīng)皮吸收可引起化性肺炎肺水腫,。
理化性質(zhì)
市售通常濃度:溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%,,工業(yè)級(jí);質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%,,電子級(jí),。為高度危害毒物。較濃時(shí)的密度1.18g/cm3
隨著HF 溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高, HF對(duì)碳鋼的腐蝕速率是先升高后降低,。
濃度低時(shí)因形成氫鍵具有弱酸性,,但濃時(shí)的電離度比稀時(shí)大而與一般弱電解質(zhì)有別。液態(tài)氟化氫是酸性很強(qiáng)的酸,,酸度與無(wú)水硫酸相當(dāng),,但較氟磺酸弱。腐蝕性強(qiáng),,對(duì)牙,、骨損害較嚴(yán)重。對(duì)硅的化合物有強(qiáng)腐蝕性,。應(yīng)在密閉的塑料瓶?jī)?nèi)保存,。
用HF溶于水而得。用于雕刻玻璃,、清洗鑄件上的殘砂,、控制發(fā)酵,、電拋光和清洗腐蝕半導(dǎo)體硅片(與HNO3的混酸),。因?yàn)闅湓雍头娱g結(jié)合的能力相對(duì)較強(qiáng),使得氫氟酸在水中不能完全電離,。
氫氟酸能夠溶解很多其他酸都不能溶解的玻璃(主要成分:二氧化硅),,生成氣態(tài)的四氟化硅反應(yīng)方程式如下:
SiO2(s) + 4 HF(aq) → SiF4(g) + 2H2O(l)
生成的SiF4可以繼續(xù)和過(guò)量的HF作用,生成氟硅酸:
SiF4(g)+2HF(aq)=H2[SiF6](aq),氟硅酸是一種二元強(qiáng)酸,。
正因如此,,它必須儲(chǔ)存在塑料(理論上講,放在聚四氟乙烯做成的容器中會(huì)更好),、蠟質(zhì)制或鉛制的容器中,。氫氟酸沒(méi)有還原性。如果要長(zhǎng)期儲(chǔ)存,,不僅需要一個(gè)密封容器,,而且容器中應(yīng)盡可能將空氣排盡。
與硅和硅化合物反應(yīng)生成氣態(tài)的四氟化硅(能腐蝕玻璃),,但對(duì)塑料,、石蠟、鉛,、金,、鉑不起腐蝕作用。能與水和乙醇混溶,。市售氫氟酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%,,相當(dāng)于22.5mol/L。35.35%的氫氟酸為共沸混合物,。劇毒,,較小致死量(大鼠,腹腔)25mg/kg,。有腐蝕性,,能強(qiáng)烈地腐蝕金屬、玻璃和含硅的物體,。如吸入蒸氣或接觸~能形成較難愈合的潰瘍,。
工業(yè)制法:工業(yè)上用氟氫化鉀加熱至500℃進(jìn)行熱分解或用螢石(氟化鈣CaF2)和濃硫酸加熱到700℃時(shí)來(lái)制備氫氟酸。
KHF2 --(500℃)→ KF + HF
CaF2+ H2SO4(濃)→(加熱) 2 HF + CaSO4
這樣收集到的氟化氫常含有水,,硅及硫的化合物,。在此之后氟化氫可以通過(guò)蒸餾等方法來(lái)提純
也可用HCl與螢石(氟化鈣CaF2)反應(yīng)制取:
CaF2+2HCl=CaCl2+2HF
氟氣與氫氣混合后立刻 ,,生成氟化氫
F2(g)+H2(g)=2HF(g)
其實(shí)關(guān)于氫氟酸,,它在水溶液中有兩個(gè)平衡:
1HF=H+ F- k1=7.2*10-4
用途
由于氫氟酸溶解氧化物的能力,它在鋁和鈾的提純中起著重要作用,。氫氟酸也用來(lái)蝕刻玻璃,,可以雕刻圖案、標(biāo)注刻度和文字,;半導(dǎo)體工業(yè)使用它來(lái)除去硅表面的氧化物,,在煉油廠中它可以用作異丁烷和丁烷的烷基化反應(yīng)的催化劑,,除去不銹鋼表面的含氧雜質(zhì)的“浸酸”過(guò)程中也會(huì)用到氫氟酸。氫氟酸也用于多種含氟有機(jī)物的合成,,比如Teflon(聚四氟乙烯)還有氟利昂一類(lèi)的致冷劑,。
危害防護(hù)
健康危害: 對(duì)~有強(qiáng)烈的腐蝕作用。灼傷初期~潮紅,、干燥,。創(chuàng)面蒼白,壞死,,繼而呈紫黑色或灰黑色,。深部灼傷或處理不當(dāng)時(shí),可形成難以愈合的深潰瘍,,損及骨膜和骨質(zhì),。本品灼傷疼痛劇烈。眼接觸高濃度本品可引起角膜穿孔,。接觸其蒸氣,,可發(fā)生~、肺炎等,。慢性影響:眼和上呼吸道刺激癥狀,,或有鼻衄,嗅覺(jué)減退,??捎醒例X酸蝕癥。骨骼X線異常與工業(yè)性氟病少見(jiàn),。
燃爆危險(xiǎn): 本品不燃,,劇毒,具強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)刺激性,,可致人體灼傷,。
~接觸: 立即脫去污染的衣著,用大量流動(dòng)清水沖洗至少15分鐘就醫(yī),。
眼睛接觸: 立即提起眼瞼,,用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘就醫(yī)。
吸入: 迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處,。保持呼吸道通暢,。呼吸困難時(shí)給輸氧,不可進(jìn)行人工呼吸,,可能導(dǎo)致進(jìn)行人工呼吸者本人吸入氟化氫氣體,。給予2-4%碳酸氫鈉溶液霧化吸入。就醫(yī),。
食入: 用水漱口,,給飲牛奶或蛋清,。就醫(yī),。
危險(xiǎn)特性: 本品不燃,,但能與大多數(shù)金屬反應(yīng),生成氫氣而引起 ,。遇H發(fā)泡劑立即燃燒,。腐蝕性極強(qiáng)。
有害燃燒產(chǎn)物: 氟化氫,。
滅火方法: 滅火劑:霧狀水,、泡沫。