氫氟酸

氫氟酸

氫氟酸(HF)是氟化氫氣體的水溶液,無色,有刺激性氣味。具有強烈的腐蝕性。用氟化氫溶於水而得。氫氟酸在鋁和鈾的提純中起著重要作用。它也可用來蝕刻玻璃,去矽表面的氧化物,在煉油廠中它可以用作異丁烷和丁烷的烷基化反應的催化劑。

基本信息

簡介

氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液,為無色透明至淡黃色冒煙液體。有刺激性氣味。分子式HF·H2O。相對密度1.15~1.18。沸點112.2℃(按重量百分比計為38.2%)。具有弱酸性,但濃時的電離度比稀時大而與一般弱電解質有區別。腐蝕性強,對牙、骨損害較嚴重。對矽的化合物有強腐蝕性。應在密閉的塑膠瓶內保存。由水吸收氟化氫氣體製得。主要用作分析試劑、高純氟化物的製備、玻璃蝕刻及電鍍表面處理等。

理化性質

物理性質

1、氫氟酸極易揮發,置空氣中,即發白煙。

2、氫氟酸不燃,但能與大多數金屬反應,生成氫氣而引起爆炸。

3、氫氟酸為高度危害毒物,觸及皮膚易致潰爛,若吸入它的蒸氣,可以致命。

化學性質

氫氟酸氫氟酸

1、氫氟酸能與一般金屬、金屬氧化物、以及氫氧化物相作用,生成各種鹽類,但作用不及鹽酸那樣劇烈。金、、鉛、石蠟以及某些塑膠(聚乙烯等)與它不起作用,所以可作容器。

2、腐蝕性極強,能侵蝕玻璃矽酸鹽而生成氣態的四氟化矽。玻璃是矽的化合物,因此氫氟酸不能盛放玻璃容器中。反應式如下:SiO2+6HF→H2[SIF6]+2H2O。

3、氫氟酸能形成酸式鹽。氫氟酸本是一元酸,但能製得一系列的酸式鹽,如NaHF2、KHF2、NH4HF2等氫鹵酸

4、氫氟酸的弱酸性。在氫鹵酸中只有氫氟酸是弱酸(其電離常數為3.5×10-4 ,在濃度為0.1mo1/L時它的表觀電離度為10%)。高濃度的氫氟酸是強酸,因為發生了2HF→H +FHF反應。

氟氫酸的分子結構數據

芳香鍵的數目: 0
原子的數目: 2
化學鍵的數目: 1
單鍵的數目: 1
雙鍵的數目: 0
三鍵的數目: 0
氫鍵受體1: 1
氫鍵受體2: 0
氫鍵供體: 1
重原子數量: 1
分子量/相對分子質量: 20.0063
F原子的數目 1

製取方法

1、實驗室中用螢石(氟化鈣CaF2)和濃硫酸來製造氫氟酸。這兩種物質被加熱到250℃時,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。反應方程式為:CaF2+H2SO4→2HF+CaSO4
2、工業上的氫氟酸是通過用酸分解磷灰石而獲得。

主要用途

氫氟酸氫氟酸

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。氫氟酸也用來蝕刻玻璃,清洗鑄件上的殘砂、控制發酵、電拋光和清洗腐蝕半導體矽片。在煉油廠中它可以用作異丁烷和丁烷的烷基化反應的催化劑,除去不鏽鋼表面含氧雜質的“浸酸”過程中也會用到氫氟酸。氫氟酸也用於多種含氟有機物的合成,比如Teflon(聚四氟乙烯)、氟里昂一類的致冷劑

用於原子能工業、制元素氟、氟化物,也可作催化劑、氟化劑等用於有機或無機氟化物的製造,也用於不鏽鋼、非鐵金屬酸洗、玻璃器皿磨砂和酸洗、磨砂燈泡的處理等。

儲存與運輸 

儲存要求

儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過30℃,相對濕度不超過85%。保持容器(如塑膠、蠟質制或鉛制容器)密封。應與鹼類、活性金屬粉末、玻璃製品分開存放,切忌混儲。氫氟酸沒有還原性。如果要長期儲存,容器中應儘可能將空氣排盡。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

廢棄處置方法

用過量石灰水中和,析出的沉澱填埋處理或回收利用,上清液稀釋後排入廢水系統。

包裝要求

裝入鉛桶或特殊塑膠容器內,再裝入木箱中。空隙用不燃材料填充妥實;裝入塑膠瓶,特種電木、橡膠或鉛容器,嚴封后再裝入堅固木箱中。木箱內用不燃材料襯墊,每箱淨重不超過20公斤,3~5公斤包裝每箱限裝4瓶。

運輸管理

鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。起運時包裝要完整,裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與鹼類、活性金屬粉末、玻璃製品、食用化學品等混裝混運。運輸時運輸車輛應配備泄漏應急處理設備。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫。公路運輸時要按規定路線行駛,勿在居民區和人口稠密區停留。

管制規定

氫氟酸氫氟酸

根據中華人民共和國相關法律,硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、氫氧化鈉、有毒試劑、強氧化試劑、易燃易爆試劑等屬於管制品。由於氫氟酸屬於有毒試劑,需要組織機構才能購買,如學校實驗室、科學研究所、科學院等。需要由這些組織機構開出證明,然後到當地公安局備案,開出證明,拿著機構和公安局的兩份證明到化學試劑店才能購買。

安全性

健康危害

氫氟酸氫氟酸灼傷

氫氟酸對皮膚有強烈刺激性和腐蝕性。氫氟酸中的氫離子對人體組織有脫水和腐蝕作用,而氟是最活潑的非金屬元素之一。皮膚與氫氟酸接觸後,氟離子不斷解離而滲透到深層組織,溶解細胞膜,造成表皮、真皮、皮下組織乃至肌層液化壞死。氟離子還可干擾烯醇化酶的活性使皮膚細胞攝氧能力受到抑制。

皮膚接觸高濃度或40%以上濃度的氫氟酸疼痛立即發生,局部皮膚初期潮紅,迅即轉為灰白色大理石狀,繼而組織液化壞死呈果漿狀,如不及時處理可深達骨質,引起骨質無菌性壞死。接觸低濃度(〈40%)的氫氟酸時,可有麻木和蟻走感。皮膚接觸局部最初發現為局部紅斑,迅即轉為繞以紅暈的白色水腫或水皰,指甲部位呈灰黑色、浮動。濃度低於20%-3%的氫氟酸引起刺激性疼痛和遲發性疼痛。

眼部氫氟酸灼傷表現為球結膜水腫、出血、角膜可迅速形成白色假膜樣混濁、基質水腫、復發性上皮糜爛、脫落,處理不及時可引起穿孔

吸入高濃度的氫氟酸酸霧,可引起中毒性肺水腫、手足抽搐、心律失常、低血鈣、低血鎂、高血鉀,嚴重者心室纖顫致死,甚至引起反射性窒息。

氫氟酸也可經皮膚吸收而引起嚴重中毒。人體攝入1.5g氫氟酸可致立即死亡。

應急處置

1、皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水徹底沖洗至少15分鐘,儘快地稀釋和衝去氫氟酸。就醫。
2、眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。
3、吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
4、食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。

防護措施

1、密閉操作,注意通風。操作儘可能機械化、自動化。

2、操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。可能接觸其煙霧時,佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩)或空氣呼吸器。緊急事態搶救或撤離時,建議佩戴氧氣呼吸器。穿戴橡膠耐酸鹼服、手套、膠鞋等。

3、車間內安裝淋浴和洗眼設備,以便皮膚、眼污染後能及時沖洗。工作完畢,淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服,洗後備用。

4、工作現場禁止吸菸、進食、飲水、喝飲料。

5、保持良好的衛生習慣。定期進行體檢、尿氮測定和骨骼X線攝片檢查。

相關事件

2012年9月27日化學品製造商“胡貝全球”位於龜尾市東部的化工廠發生爆炸,致死5名工人,大約8噸氫氟酸泄漏。大約3200人在吸入毒氣後因出現不同程度的中毒症狀接受治療。10月8日韓國政府決定,將發生氫氟酸泄漏事故的慶尚北道龜尾市事發地區指定為“特別災區”。

無機化學

無機化學是除碳氫化合物及其衍生物外,對所有元素及其化合物的性質和他們的反應進行實驗研究和理論解釋的科學,是化學學科中發展最早的一個分支學科。現在讓我們來認識一下這部分化學知識吧。

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