氢氟酸
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氢氟酸 | |
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IUPAC名 Hydrofluoric acid | |
别名 | 氟化氢 |
识别 | |
CAS号 | 7664-39-3 |
PubChem | 14917 |
ChemSpider | 14214 |
SMILES |
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InChI |
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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 | |
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 | |
相关物质 | |
其他阴离子 | 氢氯酸 氢溴酸 氢碘酸 |
其他阳离子 | 氟化钠 氟化钾 氟化钙 |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
氢氟酸是氟化氢的水溶液,具有强烈的腐蚀性,纯氟化氢有时也称作无水氢氟酸。
生产
[编辑]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
[编辑]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酸,但是氢氟酸却能够溶解很多其他酸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,它必须储存在塑胶容器中(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
[编辑]由于氢氟酸溶解氧化物的能力,它在铝和铀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硅表面的氧化物,在炼油厂中它可以用作异丁烷和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氟有机物的合成,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
[编辑]氢氟酸含有剧毒,在坊间有蚀骨水、化骨水、白骨酸之称,其所释出的氟离子腐蚀力很强,会直接穿透组织,与钙(骨头,其他器官也会顿时受到永久性伤害)发生反应。接触氢氟酸后的初始救护措施通常先以六氟灵冲洗,在事故地点及时使用,能够减少送医后的治疗。若现场无六氟灵则先以大量清水冲洗20至30分钟[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钙盐溶液。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
[编辑]- ^ 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).
- ^ 存档副本. [2020-06-28]. (原始内容存档于2020-06-30).
- ^ 六氟靈使用法則. 永百实业股份有限公司. [2019-08-29]. (原始内容存档于2019-08-29).
- ^ 存档副本 (PDF). [2021-03-23]. (原始内容存档 (PDF)于2021-06-08).
- ^ 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).
- ^ 6.0 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).