Propiedades y aplicaciones del ácido fluorhídrico. El ácido fluorhídrico (ácido fluorhídrico) es un reactivo extremadamente tóxico pero muy utilizado.

- sustancia inorgánica, ácido monobásico, solución de HF en agua. El reactivo también se llama ácido fluorhídrico y ácido fluorhídrico. Este último nombre se debe a que el fluoruro de hidrógeno se obtiene del espato flúor que contiene flúor (CaF2), un mineral de fluorita muy bonito que brilla bajo la radiación ultravioleta o cuando se calienta.

Propiedades

El compuesto es un líquido transparente, incoloro y de olor acre. No arde, pero es muy tóxico para los seres humanos y el medio ambiente. Desde el punto de vista químico, es un ácido de fuerza media. Reacciona con la mayoría de los metales y forma sales: fluoruros. Las sales de metales alcalinos son solubles en agua, mientras que las sales alcalinotérreas son poco solubles o incluso insolubles. El reactivo de cualquier concentración no disuelve plomo, platino, paladio, oro y no reacciona con parafina, polietileno, fluoroplásticos y otros plásticos y materiales de caucho. Un ácido que contiene más del 60% de HF no reacciona con el hierro.

Una característica importante del ácido fluorhídrico es que es el único que reacciona con el óxido de silicio, que forma la base de todos los materiales de silicato, incluido el vidrio. Por tanto, no se puede verter en recipientes de vidrio.

El ácido fluorhídrico tiene otra propiedad interesante: el agua con la adición de incluso una pequeña cantidad de este reactivo se congela a temperaturas más bajas.

Medidas de seguridad

El ácido fluorhídrico y sus vapores son venenosos. El ácido diluido es especialmente insidioso: si salpica la piel, es posible que una persona no sienta nada en absoluto, pero la sustancia será absorbida por la piel y entrará al torrente sanguíneo. Después de aproximadamente un día, aparecerán síntomas de intoxicación tóxica, edema pulmonar, alteración del sistema cardiovascular y del tracto gastrointestinal, ya que el compuesto forma sales insolubles de calcio y magnesio, uniendo estos elementos importantes para el funcionamiento normal del cuerpo. Aparecerá una quemadura química en la piel debido a que el reactivo destruye la fibra.

El ácido fluorhídrico irrita el sistema respiratorio y los ojos, tiene un leve efecto narcótico, tiene la capacidad de dañar el ADN y potenciar los efectos de otros factores adversos. Pertenece a la segunda clase de peligro (gas fluoruro de hidrógeno, a la primera). Es necesario trabajar con ácido fluorhídrico solo en un respirador, gafas ajustadas a la piel, ropa protectora y guantes de goma, y ​​en una campana extractora. A la hora de limpiar derrames, se recomienda utilizar máscaras antigás con fuente de aire independiente. Las víctimas de intoxicación deben ser trasladadas urgentemente al hospital, después de lavar previamente con gran cantidad de agua la zona donde entró en contacto el reactivo y tratarla con gel de gluconato de calcio al 2,5 por ciento. En el hospital, se suelen utilizar infusiones intraarteriales de cloruro de calcio como antídoto.

Almacenamiento y transporte

El ácido fluorhídrico se almacena y transporta en botes, contenedores y cubos de plástico (polietileno, fluoroplástico). Para contenedores grandes se utiliza una caja de metal. El ácido en alta concentración puede transportarse por ferrocarril y carretera en tanques de hierro y acero. Régimen de temperatura: no superior a +30 °C.

Solicitud

El ácido fluorhídrico está disponible en varias concentraciones, alta pureza y grado técnico con impurezas. Las principales áreas de su uso:
- En las industrias petroquímica y minera, para aumentar la producción de petróleo y destruir las rocas que contienen silicio.
— Para el aislamiento de ciertos metales, por ejemplo, tantalio, circonio, niobio.
— En la industria química, como catalizador en algunos procesos; para la producción de materiales fluoroplásticos, refrigerantes, ácidos que contienen flúor, boratos y fluoruros, compuestos orgánicos a base de flúor, aceites lubricantes sintéticos.
— En la fabricación de vidrio, utilizando este químico. El reactivo realiza un grabado transparente del vidrio de silicona.
—El ácido fluorhídrico de alta pureza es necesario para limpiar y grabar silicio para semiconductores.
- En química analítica - para disolver silicatos.
— En la producción de aluminio y su trabajo.
— Es parte integral de los líquidos utilizados para el grabado y pulido, para el procesamiento electroquímico de aleaciones y acero inoxidable. También se utiliza para limpiar arena de piezas metálicas.

(fluorhídrico/fluorhídrico/ácido fluorhídrico) es una sustancia de etimología inorgánica, una solución de fluorhídrico en agua, un ácido 1-básico. La liberación industrial se realiza en diferentes concentraciones: 40% (la opción más común), 50% y 72%. El nombre de la sustancia lo dio el espato flúor, materia prima para la producción del ácido en cuestión.

Masa molar – 20,0063 g/mol, densidad – 1,15 g/cm³. Propiedades térmicas: temperatura de fusión – -83,55 °C, temperatura de ebullición – 85,8 °C. Fórmula: HF.

Propiedades del ácido fluorhídrico

Físico. Es un material líquido, incoloro y de fácil movilidad. El olor es acre, quemado. Se mezcla cuando se combina con agua. La disolución de fluoruro de hidrógeno en agua produce una gran cantidad de calor (59,1 kJ/mol). El producto resultante es 38,6% (37,5%) HF, una mezcla azeotrópica que hierve a 114 °C (109 °C). Es el resultado de trabajar con sustancias tanto altamente concentradas como diluidas.

Los parámetros de baja temperatura son una condición previa para la formación de compuestos que no son muy estables al contacto entre el fluoruro de hidrógeno y el agua.

Químico. El ácido fluorhídrico pertenece a los ácidos medio fuertes. Es capaz de corroer el vidrio y otros silicatos (este es el único ácido que reacciona con el óxido de silicio, la base de todos los materiales de silicato), por lo que el almacenamiento y transporte deben realizarse en PE. envase, bajo ningún concepto en envases de vidrio. La reacción procede con la liberación de fluoruro de silicio en estado gaseoso.

El ácido fluorhídrico reacciona con varios metales para formar fluoruros. En él no se pueden disolver plomo, platino, oro ni paladio. No hay ningún efecto sobre materiales como parafina, caucho, polietileno, fluoroplástico y otros plásticos. Si su concentración no supera el 60%, entonces no hay ningún efecto sobre el hierro.

Otra propiedad interesante de esta sustancia es que el agua se congela a una temperatura más baja si se le añade HF.

Tóxico. El ácido fluorhídrico no es inflamable, pero tiene un fuerte efecto tóxico sobre las personas y el medio ambiente. No sólo es venenoso, sino que también se caracteriza por efectos narcóticos. Puede causar intoxicación aguda, provocar cambios negativos en el tracto digestivo, la sangre y los órganos hematopoyéticos y también provocar edema pulmonar. Al penetrar en la sangre a través de la piel, puede unirse al calcio e interrumpir la actividad del sistema cardiovascular.

Está plagado de consecuencias nocivas si se inhala, irrita la piel y las membranas mucosas, tiene reabsorción cutánea y embriotoxicidad, tiene un efecto mutagénico y puede acumularse en el cuerpo.

El ácido en sí, al igual que el fluoruro de hidrógeno puro, pertenece a la clase de peligro 2 en cuanto a su impacto sobre el medio ambiente.

Se debe tener precaución, ya que tras el contacto inicial con la piel, el ácido fluorhídrico puede no causar un dolor significativo y continuar absorbiéndose lenta e imperceptiblemente. Pero pasará algún tiempo y las quemaduras químicas, el dolor, la hinchazón y un efecto tóxico general se manifestarán con toda su fuerza.

Ácido fluorhídrico: aplicación

En muchas industrias se utiliza material técnico y de alta pureza en diversas concentraciones. Los principales son los siguientes:

– producción de vidrio (grabado transparente del vidrio de silicona, eliminación de asperezas de la superficie del cristal);

– petroquímica y minería (procesamiento y limpieza de superficies, aumento de la eficiencia de la producción de petróleo mediante la eliminación de depósitos de asfalto y parafina, destrucción de rocas que contienen silicio);

– química (aislamiento de varios metales, en particular Ta, Zr y Nb, catálisis de algunos procesos químicos, en particular durante la alquilación en la reacción de isobutano y olefina, así como la producción de fluorolonas, refrigerantes, que contiene ácidos fluorados, boratos y fluoruros, órgano. compuestos a base de F, lubricantes artificiales y plásticos);

– química analítica (disolución de compuestos de silicato);

– industria del aluminio (producción aluminio método electrolítico y trabajar con él);

– trabajo de metales (incluido en composiciones destinadas al grabado y pulido, procesamiento electroquímico de aleaciones y acero inoxidable, utilizado para limpiar piezas de metal de arena e impurezas cerámicas);

– industria de semiconductores (purificación y grabado de silicio para semiconductores);

– odontología e ingeniería dental (eliminación de prótesis de cerámica de leucita desde el interior, además actúa como agente de grabado y elemento de estructura metálica para coronas de cerámica, asegurando una fijación confiable);

– creación de sistemas de filtrado.

Como puede ver, a pesar de su peligrosidad, el ácido fluorhídrico, debido a una serie de valiosas propiedades físicas y químicas, es muy importante para diversas industrias. Úselo teniendo en cuenta todos los requisitos de seguridad: minimizará las consecuencias negativas y obtendrá los resultados deseados.

Todos los fluoruros solubles en agua son tóxicos.

Son comunes
Sistemático
Nombre
fluoruro de hidrógeno
Nombres tradicionales ácido fluorhídrico
Química. fórmula frecuencia cardíaca
Propiedades físicas
Estado líquido incoloro
Masa molar 20,0063 gramos/ lunar
Densidad 1,258 (70 %)
Propiedades termales
T. flotar. −75 (70 %)
T. kip. 85,8 (70%)°C
T vsp. no inflamable °C
Propiedades químicas
pk un 3,17
Solubilidad en agua mezclado
Clasificación
Reg. número CAS 7664-39-3
Reg. número CE 231-634-8
RTECS MW7875000
Seguridad
Toxicidad
Se proporcionan datos para condiciones estándar (25 °C, 100 kPa), a menos que se indique lo contrario.

Propiedades

Físico

Líquido incoloro, muy móvil, con un olor acre y un sabor a "vinagre" ardiente. La disolución del fluoruro de hidrógeno en agua va acompañada de una liberación de calor bastante importante (59,1 kJ/mol). Se caracteriza por la formación de un contenido de 38,6% de HF y un punto de ebullición de 114 °C. mezcla azeotrópica(según otras fuentes, 37,5% y punto de ebullición 109 °C). Semejante azeótropo Se obtiene finalmente por destilación de ácido tanto concentrado como diluido.

A bajas temperaturas, el fluoruro de hidrógeno forma compuestos inestables con agua de la composición H 2 O HF, H 2 O 2HF y H 2 O 4HF. El más estable de ellos es el primero (fundido -35 °C), que debe considerarse como fluoruro de hidronio - [H 3 O]F. El segundo es el hidrofluoruro de hidronio [H 3 O].

Químico

El ácido fluorhídrico es un ácido bastante débil (fuerza media) ( Constante de disociación es 6.8⋅10 −4, grado de disociación 0,1 norte. solución 9%), pero se corroe vaso y otros materiales de silicato, por lo que el ácido fluorhídrico se almacena y transporta a polietileno envase.

La reacción procede con la liberación de gas. fluoruro de silicio(SiF4):

N a 2 O ⋅ C a O ⋅ 6 S i O 2 + 28 H F → N a 2 S i F 6 + C a S i F 6 + 4 S i F 4 + 14 H 2 O (\displaystyle (\mathsf ( Na_(2)O\cdot CaO\cdot 6SiO_(2)+28HF\rightarrow Na_(2)SiF_(6)+CaSiF_(6)+4SiF_(4)\uparrow +14H_(2)O))).

Reacciona con muchos metales para formar fluoruros ( dirigir no se disuelve en ácido fluorhídrico, ya que en su superficie se forma fluoruro insoluble PbF 2; platino , paladio Y oro tampoco se disuelve), no afecta parafina, que se utiliza para almacenar este ácido.

Ácido fluorhídrico técnico

El ácido fluorhídrico técnico suele contener varias impurezas: Fe, Rb, As, ácido hidrofluorosilícico H2SiF6, SO2, etc.

Para una purificación aproximada se destila en aparatos de platino o plomo, desechando las primeras porciones. destilar.

Para obtener un ácido más puro, el ácido técnico se convierte en hidrofluoruro de potasio, luego descompóngalo calentando, disolviendo fluoruro de hidrógeno en agua destilada.

El ácido fluorhídrico fuerte (más del 60 % de HF) se puede almacenar y transportar en contenedores de acero, pero corroe el vidrio. Para almacenar ácido fluorhídrico y trabajar con él en condiciones de laboratorio, se utilizan recipientes hechos de teflón , polietileno y otros plásticos.

Solicitud

Gran consumidor de ácido fluorhídrico. industria del aluminio.

Propiedades tóxicas

venenoso. Posible agudo y crónico. envenenamiento con cambios en la sangre y órganos hematopoyéticos, órganos sistema digestivo , edema pulmonar.

Tiene un efecto pronunciado por inhalación, efecto irritante sobre piel y membranas mucosas de los ojos (provoca dolor quemaduras y ulceraciones); de resorción cutánea, embriotrópica, mutagénico y efecto acumulativo. Le concedieron el segundo Nivel de riesgo por el medio ambiente; El fluoruro de hidrógeno puro también pertenece a la segunda clase de peligro.

Al entrar en contacto con la piel, al principio no provoca dolor intenso, se absorbe fácil e imperceptiblemente, pero al poco tiempo provoca edema , dolor, quemadura química y efecto tóxico general. Los síntomas por exposición a soluciones débilmente concentradas pueden aparecer un día o incluso más después del contacto con la piel.

Si ingresa a la sangre a través de la piel, se une al calcio sanguíneo y puede causar disfunción cardíaca. Las quemaduras con una superficie superior a 160 cm2 son peligrosas debido a posibles manifestaciones tóxicas sistémicas.

Toxicidad del ácido fluorhídrico y sus solubles. sales presumiblemente explicado por la capacidad de los iones libres fluoruro unirse biológicamente importante iones calcio Y magnesio en sales insolubles ( envenenamiento por fluoruro). Por lo tanto, para tratar las consecuencias de la exposición al ácido fluorhídrico, se suele utilizar

La reacción se produce con la liberación de fluoruro de silicio gaseoso (SiF 4):

No se puede analizar la expresión (archivo ejecutable texvc extraviado; Consulte matemáticas/README para obtener ayuda con la configuración): \mathsf(Na_2O \cdot CaO \cdot 6SiO_2 + 28HF \rightarrow Na_2SiF_6 + CaSiF_6 + 4SiF_4\uparrow + 14H_2O) .

Reacciona con muchos metales para formar fluoruros (el plomo no se disuelve en ácido fluorhídrico, ya que en su superficie se forma fluoruro insoluble PbF 2; el platino, el paladio y el oro también son insolubles), no afecta la parafina, que se utiliza para almacenar este ácido.

Ácido fluorhídrico técnico

El ácido fluorhídrico técnico suele contener varias impurezas: Fe, Rb, As, ácido hidrofluorosilícico H 2 SiF 6, SO 2, etc.

Para una purificación aproximada, se destila en aparatos de platino o plomo, desechando las primeras porciones del destilado.

Para obtener un ácido más puro, el ácido industrial se convierte en hidrofluoruro de potasio y luego se descompone calentando disolviendo fluoruro de hidrógeno en agua destilada.

El ácido fluorhídrico fuerte (más del 60% HF) se puede almacenar y transportar en contenedores de acero. Para almacenar ácido fluorhídrico y trabajar con él en condiciones de laboratorio, los más convenientes son recipientes hechos de teflón, polietileno y otros plásticos.

Solicitud

Un importante consumidor de ácido fluorhídrico es la industria del aluminio.

  • La solución de fluoruro de hidrógeno se utiliza para el grabado transparente de vidrio de silicato (por ejemplo, aplicando inscripciones; para ello, el vidrio se recubre con parafina y se cortan orificios para grabar). El grabado mate se obtiene en vapor de fluoruro de hidrógeno.
  • Para grabado de silicio en la industria de semiconductores.
  • En la composición de mezclas de grabado, grabado y pulido, soluciones para el procesamiento electroquímico de acero inoxidable y aleaciones especiales.
  • Preparación de fluoruros, ácido fluorosilícico y borofluoruros, compuestos organofluorados, así como los ácidos correspondientes (ácido hidrosilícico y ácido fluorhídrico), aceites lubricantes sintéticos y plásticos.
  • Para disolver silicatos en diversos tipos de análisis.
  • En el proceso de alquilación, como catalizador en la reacción de isobutano y olefina.

Propiedades tóxicas

Tiene un efecto pronunciado cuando se inhala, irrita la piel y las membranas mucosas de los ojos (provoca quemaduras dolorosas y ulceraciones); Efectos de resorción cutánea, embriotrópicos, mutagénicos y acumulativos. Se le asigna la segunda clase de peligro ambiental; El fluoruro de hidrógeno puro también pertenece a la segunda clase de peligro.

Cuando entra en contacto con la piel al principio no provoca dolor intenso, se absorbe fácil e imperceptiblemente, pero al poco tiempo provoca hinchazón, dolor, quemaduras químicas y un efecto tóxico general. Los síntomas por exposición a soluciones débilmente concentradas pueden aparecer un día o incluso más después del contacto con la piel.

Si ingresa a la sangre a través de la piel, se une al calcio sanguíneo y puede causar disfunción cardíaca. Las quemaduras con una superficie superior a 160 cm2 son peligrosas debido a posibles manifestaciones tóxicas sistémicas.

La toxicidad del ácido fluorhídrico y sus sales solubles probablemente se explica por la capacidad de los iones de fluoruro libres para unir iones de calcio y magnesio biológicamente importantes en sales insolubles (ver Intoxicación por fluoruro). Por lo tanto, para tratar los efectos del ácido fluorhídrico, a menudo se utiliza gluconato de calcio como fuente de iones Ca 2+. Las áreas afectadas con quemaduras por ácido fluorhídrico se lavan con agua y se tratan con gel de gluconato de calcio al 2,5%. Sin embargo, dado que el ácido penetra en la piel, un simple enjuague no es suficiente y es necesario acudir al médico para recibir tratamiento. Las infusiones intraarteriales de cloruro de calcio han demostrado una alta eficacia.

Concentración máxima permitida (MPC) de ácido fluorhídrico:



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