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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  checkY
PubChem 14917
ChemSpider 14214
SMILES
 
  • F
InChI
 
  • 1/FH/h1H
InChIKey KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYAC
EINECS 231-634-8
ChEBI 29228
RTECS MW7875000
性質
化學式 HF(aq)
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
GHS危險性符號
CorrosiveAcute Toxicity
GHS提示詞 DANGER
H-術語 H280, H300, H310, H314, H318, H330
P-術語 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
 
相關物質
其他陰離子 氫氯酸
氫溴酸
氫碘酸
其他陽離子 氟化鈉
氟化鉀
氟化鈣
若非註明,所有數據均出自標準狀態(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。

生產

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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℃時,這兩種物質便反應生成氟化氫。反應方程式為:

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。

性質

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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,因此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二氧化矽玻璃[1] 反應方程式如下:

以上反應分兩步進行:

SiF4易溶於水,與HF繼續反應:

正因如此,它必須儲存在塑膠容器中(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[2]

用途

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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),還有氟利昂一類的製冷劑[1]

安全性

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受氫氟酸穿透之示意圖

氫氟酸含有劇毒,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)發生反應。接觸氫氟酸後的初始救護措施通常先以六氟靈法語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。[5][6]口服鈣劑(如葡萄糖酸鈣水溶液)或能中和一部分體內的氟離子。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能致命(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。[5][6]

一般說來,骨部最容易因接觸氫氟酸而局部中毒。所以暴露於氫氟酸後需要立即物理清理,往往需要到醫院拔指甲以減輕毒物累積擴散。

參考文獻

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 氢氟酸. chemicalbook.com. [2013-12-29]. (原始內容存檔於2013-12-30). 
  2. ^ 存档副本. [2020-06-28]. (原始內容存檔於2020-06-30). 
  3. ^ 六氟靈使用法則. 永百實業股份有限公司. [2019-08-29]. (原始內容存檔於2019-08-29). 
  4. ^ 存档副本 (PDF). [2021-03-23]. (原始內容存檔 (PDF)於2021-06-08). 
  5. ^ 5.0 5.1 Hydrofluoric Acid Chemical Safety Information (PDF). 北卡羅來納大學教堂山分校. (原始內容 (pdf)存檔於2013年8月10日). 
  6. ^ 6.0 6.1 氫氟酸(HF)中毒. 台灣毒藥物防治諮詢中心. (原始內容存檔於2013-06-22). 

參見

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