氫氟酸:
化學(xué)式:
HF
相對分子質(zhì)量
20.01
性狀:
無色透明發(fā)煙液體。為氟化氫氣體的水溶液。呈弱酸性。有刺激性氣味。與硅和硅化合物反應(yīng)生成氣態(tài)的四氟化硅,但對塑料、石蠟、鉛、金、鉑不起腐蝕作用。能與水和乙醇混溶。相對密度1.298。38.2%的氫氟酸為共沸混合物,共沸點(diǎn)112.2℃。劇毒,最小致死量(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。如吸入蒸氣或接觸皮膚能形成較難愈合的潰瘍。
儲存
塑料瓶密封陰涼保存。
用途
測定二氧化硅。冶金金相分析。硅化合物分析。制造氟化物。銅類清潔劑。玻璃蝕刻。
安全措施
泄漏:迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū),并進(jìn)行隔離,嚴(yán)格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防酸堿工作服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源,防止進(jìn)入下水道、排洪溝等限制性空間。
小量泄露:用砂土、干燥石灰或蘇打灰混合。也可用大量水沖洗,洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。
大量泄露:構(gòu)筑圍堤或挖坑收容;用泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)S檬占鲀?nèi),回收或運(yùn)至廢物處理場所處置。
滅火方法
燃燒性:不燃
滅火劑:霧狀水、泡沫。
滅火注意事項(xiàng):消防人員必須佩戴氧氣呼吸器、穿全身防護(hù)服。
緊急處理
吸入:迅速脫離現(xiàn)場至新鮮空氣處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。
食入:誤服者用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。
皮膚接觸:立即脫去被污染衣著,用大量流動清水沖洗,至少15分鐘。就醫(yī)。或者,立即脫去被污染衣著,用敵腐特靈沖洗,如果是含氟的酸,用六氟靈沖洗。就醫(yī)。
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?;蛘哂脭掣仂`洗眼器(如果是含氟的酸,用六氟靈沖洗)就醫(yī)
理化性質(zhì):
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(diǎn)112.2℃(按重量百分比計(jì)為38.2%)。
市售通常濃度:約47% ,其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)35.35%。為高度危害毒物。最濃時(shí)的密度1.14g/cm3
沸點(diǎn)393.15K(120℃)。隨著HF 溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高, HF對碳鋼的腐蝕速率是先升高后降低[2]。
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。腐蝕性強(qiáng),對牙、骨損害較嚴(yán)重。對硅的化合物有強(qiáng)腐蝕性。應(yīng)在密閉的塑料瓶內(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(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) + 2 H2O(l)
生成的SiF4可以繼續(xù)和過量的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,它必須儲存在塑料(理論上講,放在聚四氟乙烯做成的容器中會更好)、蠟質(zhì)制或鉛制的容器中。氫氟酸沒有還原性。如果要長期儲存,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。
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)來制備氫氟酸。[3]?
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蒸餾等方法來提純
也可用HCl與螢石(氟化鈣CaF2)反應(yīng)制?。?br />
CaF2+2HCl=CaCl2+2HF
氟氣與氫氣混合后立刻爆炸,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
2.HF+F-=HF2- k2=5.2
此時(shí)隨著濃度增大(大于5mol),HF已經(jīng)是相當(dāng)強(qiáng)的強(qiáng)酸了
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)還有氟利昂一類的致冷劑。
腐蝕性強(qiáng)的原因:
1.氟是最活潑的非金屬,它的原子半徑很小,它的化合物常常有特殊的性質(zhì)。F原子的原子結(jié)構(gòu)是2,7 最外層電子是7,得到電子的能力強(qiáng).在加上電子層數(shù)少只有2層,核內(nèi)的質(zhì)子對電子的束縛力強(qiáng),導(dǎo)致電子無法或是很難逃逸;氟離子能夠與很多離子絡(luò)合,發(fā)生配位反應(yīng)。
2.氫氟酸中的氟離子的半徑很小,甚至小于氧離子,這導(dǎo)致它有很強(qiáng)的滲透性,致密的氧化物也不能阻止它的滲透。