氢氟酸

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氢氟酸
IUPAC名
Hydrofluoric acid
别名 氟化氢
识别
CAS号 7664-39-3  checkY
PubChem 14917
ChemSpider 14214
SMILES
 
  • F
InChI
 
  • 1/FH/h1H
InChIKey KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYAC
EINECS 231-634-8
ChEBI 29228
RTECS MW7875000
性质
化学式 HF(aq)
外观 无色溶液
密度 1.15 g/mL (浓度为48%的氢氟酸)
pKa 3.18
危险性
GHS危险性符号
CorrosiveAcute Toxicity
GHS提示词 DANGER
H-术语 H280, H300, H310, H314, H318, H330
P-术语 P260, P262, P264, P270, P271, P280, P284, P301+310, P301+330+331, P302+350, P303+361+353, P304+340, P305+351+338, P310
NFPA 704
0
4
0
 
相关物质
其他阴离子 氫氯酸
氫溴酸
氫碘酸
其他阳离子 氟化鈉
氟化鉀
氟化鈣
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

氢氟酸氟化氢溶液,具有强烈的腐蚀性,纯氟化氢有时也称作无水氢氟酸。

生产

实验室中用萤石氟化钙 CaF2)和浓硫酸来制造氢氟酸。[1]加热到250℃时,这两种物质便反应生成氟化氢。反应方程式为:

这个反应生成的蒸气是氟化氢、硫酸和其他几种副产品的混合物。在此之后氟化氢可以通过蒸馏来提纯。工业上的氢氟酸是通过用酸分解磷灰石获得的。

汽车发动机产生的气体中也有氟化氢。这是某些种类橡胶做的皮圈和软管在400℃下反应生成的。

性质

氢原子和氟原子间结合的能力相对较强,使得氢氟酸在水中不能完全电离,因此理论上低浓度的氢氟酸是一种弱,但是氢氟酸却能够溶解很多其他都不能溶解的二氧化硅玻璃[1] 反应方程式如下:

以上反应分两步进行:

SiF4易溶于水,与HF继续反应:

正因如此,它必须储存在塑膠容器中(放在聚四氟乙烯容器中最好)[1]。如果要长期储存,不仅需要密封容器,而且容器应尽可能真空,因为氢氟酸能够溶解绝大多数无机氧化物[2]

用途

由于氢氟酸溶解氧化物的能力,它在的提纯中起着重要作用。[1]氢氟酸也用来蚀刻玻璃半导体工业使用它来除去表面的氧化物,在炼油厂中它可以用作异丁烷丁烷的烷基化反应的催化剂,除去不锈钢表面的含氧杂质的“浸酸”过程中也会用到氢氟酸。[1]

氢氟酸也用于多种含有机物的合成,比如特氟隆(聚四氟乙烯),还有氟利昂一类的制冷剂[1]

安全性

受氫氟酸穿透之示意圖

氢氟酸十分剧毒,在坊間有蝕骨水、化骨水、白骨酸之稱,其所釋出的氟離子腐蝕力很強,會直接穿透組織,與鈣(骨頭,其他器官也會頓時受到永久性傷害)发生反应。接触氢氟酸后的初始救护措施通常先以六氟靈法语Hexafluorine沖洗,在事故地點及時使用,能夠減少送醫後的治療。若現場無六氟靈則先以大量清水沖洗20至30分鐘[3][4]。如果接触范围过广,又或者延误时间太长的话,医护人员可能会在动脉或周围组织中注射溶液。但无论如何,接触氢氟酸后必须得到及时并且专业的护理。[5][6]口服钙剂(如葡萄糖酸钙水溶液)或能中和一部分体内的氟离子。即使能得到及时治疗,身体表面少于10%的面积暴露在氢氟酸中也能致命(身体少于2%的面积暴露在氢氟酸中也有可能是致命的。)吞服高浓度的氢氟酸溶液会导致急性的低血钙症,引致心脏停搏及死亡。[5][6]

一般说来,骨部最容易因接触氢氟酸而局部中毒。所以暴露于氢氟酸后需要立即物理清理,往往需要到医院拔指甲以减轻毒物累积扩散。

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 氢氟酸. chemicalbook.com. [2013-12-29]. (原始内容存档于2013-12-30). 
  2. ^ 存档副本. [2020-06-28]. (原始内容存档于2020-06-30). 
  3. ^ 六氟靈使用法則. 永百實業股份有限公司. [2019-08-29]. (原始内容存档于2019-08-29). 
  4. ^ 存档副本 (PDF). [2021-03-23]. (原始内容存档 (PDF)于2021-06-08). 
  5. ^ 5.0 5.1 Hydrofluoric Acid Chemical Safety Information (PDF). 北卡罗来纳大学教堂山分校. (原始内容 (pdf)存档于2013年8月10日). 
  6. ^ 6.0 6.1 氫氟酸(HF)中毒. 台湾毒药物防治咨询中心. (原始内容存档于2013-06-22). 

参见