氫氟酸

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氫氟酸
IUPAC名
Hydrofluoric acid
別名 氟化氫
識(shí)別
CAS號(hào) 7664-39-3
RTECS MW7875000
性質(zhì)
化學(xué)式 HF
外觀 無色溶液
密度 1.15 g/mL (濃度為48%的氫氟酸)
pKa 3.18
危險(xiǎn)性
警示術(shù)語 R:R26/27/28-R35-R37
安全術(shù)語 S:S1/2-S7/9-S26-S36/37-S45
MSDS duPont MSDS
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
4
1
COR
閃點(diǎn) 不可燃
相關(guān)物質(zhì)
其他陰離子 氯化氫
溴化氫
碘化氫
其他陽離子 氟化鈉
若非注明,所有數(shù)據(jù)均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

氫氟酸是氟化氫的水溶液,具有強(qiáng)烈的腐蝕性,純氟化氫有時(shí)也稱作無水氫氟酸。因?yàn)闅湓雍头?a href="/w/%E5%8E%9F%E5%AD%90" title="原子">原子間結(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,但是氫氟酸卻能夠溶解很多其他酸都不能溶解的玻璃(二氧化硅)。[1] 反應(yīng)方程式如下:

\rm SiO_2+6 HF\rightarrow H_2[SiF_6]+2 H_2O\,

以上反應(yīng)分兩步進(jìn)行:

\rm SiO_2 + 4 HF\rightarrow SiF_4\uparrow+2H_2O\,

SiF4易溶于水,與HF繼續(xù)反應(yīng):

\rm SiF_4+2 HF\rightarrow H_2[SiF_6]\,

正因如此,它必須儲(chǔ)存在塑料容器中(放在聚四氟乙烯容器中最好)[1]。如果要長期儲(chǔ)存,不僅需要密封容器,而且容器應(yīng)盡可能真空,因?yàn)闅浞崮軌蛉芙饨^大多數(shù)無機(jī)氧化物。高濃度的氫氟酸是強(qiáng)酸,原因是發(fā)生了如下反應(yīng):

\rm 2HF \rightarrow H^++ FHF^- \,

目錄

生產(chǎn)

實(shí)驗(yàn)室中用螢石(氟化鈣 CaF2)和濃硫酸來制造氫氟酸。[1]

加熱到250攝氏度時(shí),這兩種物質(zhì)便反應(yīng)生成氟化氫。反應(yīng)方程式為:

\rm CaF_2+H_2SO_4\rightarrow 2 HF+CaSO_4\,

這個(gè)反應(yīng)生成的蒸氣是氟化氫、硫酸和其他幾種副產(chǎn)品的混合物。在此之后氟化氫可以通過蒸餾來提純。工業(yè)上的氫氟酸是通過用酸分解磷灰石獲得的。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的氣體中也有氟化氫。這是某些種類橡膠做的皮圈和軟管在400℃下反應(yīng)生成的。

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。[1]氫氟酸也用來蝕刻玻璃,半導(dǎo)體工業(yè)使用它來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”過程中也會(huì)用到氫氟酸。[1]

氫氟酸也用于多種含氟有機(jī)物的合成,比如特氟?。ň鬯姆蚁€有氟利昂一類的致冷劑。[1]

安全性

在人體內(nèi)部,氫氟酸與鈣離子和鎂離子反應(yīng),正因?yàn)槿绱?,它?huì)使依靠以上兩種離子發(fā)揮機(jī)能的器官喪失作用。接觸、暴露在氫氟酸中一開始可能并不會(huì)疼痛,而征狀可能直到幾小時(shí)后氫氟酸與骨骼中的鈣反應(yīng)時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。如果不進(jìn)行處理,最終可能導(dǎo)致心、肝、腎和神經(jīng)系統(tǒng)的嚴(yán)重甚至是致命損傷。[2][3]

接觸氫氟酸后的初始救護(hù)措施通常包括在接觸部位涂上葡萄糖酸鈣凝膠。如果接觸范圍過廣,又或者延誤時(shí)間太長的話,醫(yī)護(hù)人員可能會(huì)在動(dòng)脈或周圍組織中注射鈣鹽溶液。但無論如何,接觸氫氟酸后必須得到及時(shí)并且專業(yè)的護(hù)理。[2][3]

即使能得到及時(shí)治療,身體表面少于10%的面積暴露在氫氟酸中也會(huì)是致命的。(身體少于2%的面積暴露在氫氟酸中也有可能是致命的。)吞服高濃度的氫氟酸溶液會(huì)導(dǎo)致急性的低血鈣癥,引致心臟停搏及死亡。[2][3]

參考文獻(xiàn)

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 氫氟酸. chemicalbooks.com. 
  2. 2.0 2.1 2.2 Hydrofluoric Acid Chemical Safety Information (pdf). 北卡羅來納大學(xué)教堂山分校. 
  3. 3.0 3.1 3.2 氫氟酸(HF)中毒. 臺(tái)灣毒藥物防治咨詢中心. 

參見

參考來源

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