氫氟酸

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氫氟酸
IUPAC名
Hydrofluoric acid
別名 氟化氫
識別
CAS號 7664-39-3
RTECS MW7875000
性質
化學式 HF
外觀 無色溶液
密度 1.15 g/mL (濃度為48%的氫氟酸)
pKa 3.18
危險性
警示術語 R:R26/27/28-R35-R37
安全術語 S:S1/2-S7/9-S26-S36/37-S45
MSDS duPont MSDS
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
4
1
COR
閃點 不可燃
相關物質
其他陰離子 氯化氫
溴化氫
碘化氫
其他陽離子 氟化鈉
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

氫氟酸氟化氫溶液,具有強烈的腐蝕性,純氟化氫有時也稱作無水氫氟酸。因為氫原子和氟原子間結合的能力相對較強,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,但是氫氟酸卻能夠溶解很多其他都不能溶解的玻璃(二氧化矽)。[1] 反應方程式如下:

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

以上反應分兩步進行:

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

SiF4易溶於水,與HF繼續反應:

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

正因如此,它必須儲存在塑料容器中(放在聚四氟乙烯容器中最好)[1]。如果要長期儲存,不僅需要密封容器,而且容器應儘可能真空,因為氫氟酸能夠溶解絕大多數無機氧化物。高濃度的氫氟酸是強酸,原因是發生了如下反應:

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

生產[編輯]

實驗室中用螢石氟化鈣 CaF2)和濃硫酸來製造氫氟酸。[1]

加熱到250攝氏度時,這兩種物質便反應生成氟化氫。反應方程式為:

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

這個反應生成的蒸氣是氟化氫、硫酸和其他幾種副產品的混合物。在此之後氟化氫可以通過蒸餾來提純。工業上的氫氟酸是通過用酸分解磷灰石獲得的。

汽車發動機產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℃下反應生成的。

用途[編輯]

由於氫氟酸溶解氧化物的能力,它在的提純中起著重要作用。[1]氫氟酸也用來蝕刻玻璃半導體工業使用它來除去表面的氧化物,在煉油廠中它可以用作異丁烷丁烷的烷基化反應的催化劑,除去不鏽鋼表面的含氧雜質的「浸酸」過程中也會用到氫氟酸。[1]

氫氟酸也用於多種含有機物的合成,比如特氟隆(聚四氟乙烯),還有氟利昂一類的致冷劑[1]

安全性[編輯]

在人體內部,氫氟酸與離子離子反應,正因為如此,它會使依靠以上兩種離子發揮機能的器官喪失作用。接觸、暴露在氫氟酸中一開始可能並不會疼痛,而徵狀可能直到幾小時後氫氟酸與骨骼中的反應時才會出現。如果不進行處理,最終可能導致心、肝、腎和神經系統的嚴重甚至是致命損傷。[2][3]

接觸氫氟酸後的初始救護措施通常包括在接觸部位塗上葡萄糖酸鈣凝膠。如果接觸範圍過廣,又或者延誤時間太長的話,醫護人員可能會在動脈或周圍組織中注射溶液。但無論如何,接觸氫氟酸後必須得到及時並且專業的護理。[2][3]

即使能得到及時治療,身體表面少於10%的面積暴露在氫氟酸中也會是致命的。(身體少於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導致急性的低血鈣症,引致心臟停搏及死亡。[2][3]

參考文獻[編輯]

參見[編輯]