- substance inorganique, acide monobasique, solution de HF dans l'eau. Le réactif est également appelé acide fluorhydrique et acide fluorhydrique. Ce dernier nom est dû au fait que le fluorure d'hydrogène est obtenu à partir de spath fluor contenant du fluor (CaF2), un très beau minéral fluorite qui brille sous un rayonnement ultraviolet ou lorsqu'il est chauffé.
Propriétés
Le composé est un liquide transparent, incolore, avec une odeur âcre. Ne brûle pas, mais est très toxique pour l'homme et l'environnement. D'un point de vue chimique, c'est un acide de force moyenne. Il réagit avec la plupart des métaux pour former des sels - fluorures. Les sels de métaux alcalins sont solubles dans l’eau, tandis que les sels alcalino-terreux sont peu solubles, voire insolubles. Le réactif, quelle que soit sa concentration, ne dissout pas le plomb, le platine, le palladium, l'or et ne réagit pas avec la paraffine, le polyéthylène, les plastiques fluorés et autres plastiques, matériaux en caoutchouc. Un acide contenant plus de 60 % de HF ne réagit pas avec le fer.
Une caractéristique importante de l’acide fluorhydrique est qu’il est le seul à réagir avec l’oxyde de silicium, qui constitue la base de tous les matériaux silicatés, y compris le verre. Il ne peut donc pas être versé dans des récipients en verre.
L'acide fluorhydrique a une autre propriété intéressante : l'eau additionnée même d'une petite quantité de ce réactif gèle à des températures plus basses.
Mesures de sécurité
L'acide fluorhydrique et ses vapeurs sont toxiques. L'acide dilué est particulièrement insidieux : s'il éclabousse la peau, une personne peut ne rien ressentir du tout, mais la substance sera absorbée par la peau et pénétrera dans la circulation sanguine. Après environ une journée, des symptômes d'intoxication toxique, d'œdème pulmonaire, de perturbation du système cardiovasculaire et du tractus gastro-intestinal apparaîtront, car le composé forme des sels de calcium et de magnésium insolubles, liant ces éléments importants pour le fonctionnement normal de l'organisme. Une brûlure chimique apparaîtra sur la peau du fait que le réactif détruit les fibres.
L'acide fluorhydrique est irritant pour le système respiratoire et les yeux, a un léger effet narcotique, a la capacité d'endommager l'ADN et d'augmenter les effets d'autres facteurs indésirables. Il appartient à la 2ème classe de danger (fluorure d'hydrogène gazeux - à la première). Il est nécessaire de travailler avec de l'acide fluorhydrique uniquement dans un respirateur, des lunettes bien ajustées à la peau, des vêtements de protection et des gants en caoutchouc, ainsi que sous une hotte. Lors du nettoyage des déversements, il est recommandé d'utiliser des masques à gaz avec une source d'air indépendante. Les victimes d'empoisonnement doivent être transportées d'urgence à l'hôpital, après avoir d'abord lavé la zone où le réactif est entré en contact avec une grande quantité d'eau et l'avoir traitée avec un gel de gluconate de calcium à 2,5 pour cent. À l'hôpital, les perfusions intra-artérielles de chlorure de calcium sont généralement utilisées comme antidote.
Stockage et transport
L'acide fluorhydrique est stocké et transporté dans des bidons, des conteneurs et des cubes en plastique (polyéthylène, fluoroplastique). Pour les grands conteneurs, une caisse métallique est utilisée. L'acide à haute concentration peut être transporté par rail et par route dans des réservoirs en fer et en acier. Régime de température - pas supérieur à +30 °C.
Application
L'acide fluorhydrique est disponible en différentes concentrations, de haute pureté et de qualité technique avec des impuretés. Les principaux domaines de son utilisation :
- Dans les industries pétrochimiques et minières - pour augmenter la production de pétrole et détruire les roches contenant du silicium.
— Pour l'isolement de certains métaux, par exemple le tantale, le zirconium, le niobium.
— Dans l'industrie chimique - comme catalyseur dans certains processus ; pour la production de matériaux plastiques fluorés, de réfrigérants, d'acides fluorés, de borates et de fluorures, de composés organiques à base de fluor, d'huiles lubrifiantes synthétiques.
— Dans la fabrication du verre, en utilisant ce produit chimique. Le réactif effectue une gravure transparente du verre de silicium.
—L'acide fluorhydrique de haute pureté est nécessaire pour nettoyer et graver le silicium des semi-conducteurs.
- En chimie analytique - pour dissoudre les silicates.
— Dans la production de l'aluminium et son travail.
— Il fait partie intégrante des liquides utilisés pour la gravure et le polissage, pour le traitement électrochimique des alliages et de l'acier inoxydable. Il est également utilisé pour nettoyer les pièces métalliques du sable.
(acide fluorhydrique/fluorhydrique/fluorhydrique) est une substance d'étymologie inorganique, une solution de fluorure d'hydrogène dans l'eau, un acide 1-basique. Le rejet industriel s'effectue à différentes concentrations : 40 % (option la plus courante), 50 % et 72 %. Le nom de la substance a été donné par le spath fluor, la matière première utilisée pour la production de l'acide en question.
Masse molaire – 20,0063 g/mol, densité – 1,15 g/cm³. Propriétés thermiques : température de fusion – -83,55 °C, température d'ébullition – 85,8 °C. Formule : HF.
Propriétés de l'acide fluorhydrique
Physique. C'est un matériau liquide, incolore et facilement mobile. L'odeur est piquante, brûlante. Se mélange lorsqu'il est combiné avec de l'eau. La dissolution du fluorure d'hydrogène dans l'eau entraîne la génération d'une très grande quantité de chaleur (59,1 kJ/mol). Le produit obtenu est du HF à 38,6 % (37,5 %), un mélange azéotropique qui bout à 114 °C (109 °C). C'est le résultat du travail avec des substances hautement concentrées et diluées.
Les paramètres de basse température sont une condition préalable à la formation de composés peu stables au contact du fluorure d'hydrogène et de l'eau.
Chimique. L'acide fluorhydrique appartient aux acides moyennement forts. Il est capable de corroder le verre et d'autres silicates (c'est le seul acide qui réagit avec l'oxyde de silicium - la base de tous les matériaux silicatés), le stockage et le transport doivent donc être effectués en PE. récipient, en aucun cas dans des récipients en verre. La réaction se déroule avec la libération de fluorure de silicium à l'état gazeux.
L'acide fluorhydrique réagit avec divers métaux pour former des fluorures. Le plomb, le platine, l'or et le palladium ne peuvent pas y être dissous. Il n'y a aucun effet sur des matériaux tels que paraffine, caoutchouc, polyéthylène, plastique fluoré et autres plastiques. Si sa concentration ne dépasse pas 60 %, alors il n'y a aucun effet sur le fer.
Une autre propriété intéressante de cette substance est que l’eau gèle à une température plus basse si on y ajoute du HF.
Toxique. L'acide fluorhydrique n'est pas inflammable, mais a un fort effet toxique sur l'homme et l'environnement. Ce n'est pas seulement toxique, mais aussi caractérisé par des effets narcotiques. Il peut provoquer une intoxication aiguë, provoquer des modifications négatives du tube digestif, du sang et des organes hématopoïétiques, et également entraîner un œdème pulmonaire. Pénétrant dans le sang par la peau, il peut lier le calcium et perturber l'activité du système cardiovasculaire.
Il est lourd de conséquences néfastes en cas d'inhalation, irrite la peau et les muqueuses, a une résorption cutanée et une embryotoxicité, a un effet mutagène et peut s'accumuler dans l'organisme.
L'acide lui-même, comme le fluorure d'hydrogène pur, appartient à la classe de danger 2 en termes d'impact sur l'environnement extérieur.
Il faut être prudent car lors du premier contact avec la peau, l'acide fluorhydrique peut ne pas provoquer de douleur importante, tout en continuant à être absorbé lentement et imperceptiblement. Mais un certain temps passera - et des brûlures chimiques, des douleurs, des gonflements et un effet toxique général se manifesteront avec toute leur force.
Acide fluorhydrique : application
Des matériaux techniques et de haute pureté de différentes concentrations sont utilisés dans de nombreuses industries. Les principaux sont les suivants :
– production de verre (gravure transparente du verre de silicium, élimination des aspérités de la surface du cristal) ;
– pétrochimie et mines (traitement et nettoyage des surfaces, augmentation de l'efficacité de la production pétrolière par élimination des dépôts d'asphalte et de paraffine, destruction des roches contenant du silicium) ;
– la chimie (isolement de nombreux métaux, notamment Ta, Zr et Nb, catalyse de certains procédés chimiques, notamment lors de l'alkylation dans la réaction de l'isobutane et de l'oléfine, ainsi que la production de fluorolones, réfrigérants, contenant des acides fluorés, des borates et des fluorures, organe. composés à base de F, lubrifiants artificiels et plastiques) ;
– chimie analytique (dissolution de composés silicatés) ;
– industrie de l'aluminium (production aluminium méthode électrolytique et travailler avec);
– travail des métaux (inclus dans les compositions destinées à la gravure et au polissage, au traitement électrochimique des alliages et de l'acier inoxydable, utilisés pour nettoyer les pièces métalliques du sable et des impuretés céramiques) ;
– industrie des semi-conducteurs (purification et gravure du silicium pour semi-conducteurs) ;
– dentisterie et ingénierie dentaire (retrait des prothèses en céramique leucite de l'intérieur, agit également comme agent de mordançage et élément de la charpente métallique des couronnes en céramique, assurant une fixation fiable) ;
– création de systèmes de filtration.
Comme vous pouvez le constater, malgré son danger, l'acide fluorhydrique, en raison d'un certain nombre de propriétés physiques et chimiques précieuses, est très important pour diverses industries. Utilisez-le en tenant compte de toutes les exigences de sécurité - vous minimiserez les conséquences négatives tout en obtenant les résultats souhaités.
Tous les fluorures solubles dans l'eau sont toxiques.
| Général | |
|---|---|
| Systématique Nom |
fluorure d'hydrogène |
| Noms traditionnels | acide fluorhydrique |
| Chimique. formule | HF |
| Propriétés physiques | |
| État | liquide incolore |
| Masse molaire | 20,0063g/ taupe |
| Densité | 1,258 (70 %) |
| Propriétés thermiques | |
| T. flotter. | −75 (70 %) |
| T. kip. | 85,8 (70%) °C |
| T. vsp. | ininflammable °C |
| Propriétés chimiques | |
| pK un | 3,17 |
| Solubilité dans l'eau | mixte |
| Classification | |
| Rég. Numéro CAS | 7664-39-3 |
| Rég. Numéro CE | 231-634-8 |
| RTECS | MW7875000 |
| Sécurité | |
| Toxicité | |
| Les données sont fournies pour conditions standards (25 °C, 100 kPa), sauf indication contraire. | |
Propriétés
Physique
Un liquide incolore et très mobile avec une odeur âcre et un goût de « vinaigre » brûlant. La dissolution du fluorure d'hydrogène dans l'eau s'accompagne d'un dégagement de chaleur assez important (59,1 kJ/mol). Il se caractérise par la formation de 38,6 % de HF et bouillant à 114 °C. mélange azéotropique(selon d'autres sources, 37,5% et point d'ébullition 109 °C). Tel azéotrope est finalement obtenu par distillation d’acide concentré et dilué.
À basse température, le fluorure d'hydrogène forme des composés instables avec l'eau de composition H 2 O HF, H 2 O 2HF et H 2 O 4HF. Le plus stable d'entre eux est le premier (fusion à −35 °C), qu'il faut considérer comme du fluorure d'hydronium - [H 3 O]F. Le second est le fluorure d'hydronium [H 3 O].
Chimique
L'acide fluorhydrique est un acide plutôt faible (moyennement fort) ( constante de dissociation est 6,8⋅10 −4, degré de dissociation 0,1 n. solution 9%), mais ça se corrode verre et d'autres matériaux silicatés, de sorte que l'acide fluorhydrique est stocké et transporté vers polyéthylène récipient.
La réaction se déroule avec dégagement de gaz fluorure de silicium(SiF4) :
N une 2 O ⋅ C une O ⋅ 6 S je O 2 + 28 H F → N une 2 S je F 6 + C une S je F 6 + 4 S je 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))).
Réagit avec de nombreux métaux pour former des fluorures ( plomb ne se dissout pas dans l'acide fluorhydrique, car du fluorure insoluble PbF 2 se forme à sa surface ; platine , palladium Et or ne se dissout pas non plus), n'affecte pas paraffine, qui est utilisé lors du stockage de cet acide.
Acide fluorhydrique technique
L'acide fluorhydrique technique contient généralement un certain nombre d'impuretés - Fe, Rb, As, acide hydrofluorosilicique H 2 SiF 6, SO 2, etc.
Pour une purification grossière, il est distillé dans des appareils en platine ou en plomb, en jetant les premières portions distiller.
Pour obtenir un acide plus pur, l'acide technique est converti en fluorhydrate de potassium, puis décomposez-le en chauffant en dissolvant le fluorure d'hydrogène dans de l'eau distillée.
L'acide fluorhydrique fort (plus de 60 % HF) peut être stocké et transporté dans des conteneurs en acier, mais corrode le verre. Pour stocker l'acide fluorhydrique et travailler avec lui en laboratoire, des récipients en Téflon , polyéthylène et autres plastiques.
Application
Grand consommateur d'acide fluorhydrique - industrie de l'aluminium.
- Une solution de fluorure d'hydrogène est utilisée pour gravure verre de silicate (par exemple - en appliquant des inscriptions - à cet effet le verre est recouvert paraffine, découpe de trous pour la gravure). La gravure mate est obtenue dans la vapeur de fluorure d'hydrogène.
- Pour la gravure silicium dans l'industrie des semi-conducteurs.
- Dans le cadre de mélanges de gravure, gravure-polissage, solutions pour traitements électrochimiques acier inoxydable et alliages spéciaux.
- Reçu fluorures, les fluorures de silicium et les fluorures de boro, les composés organofluorés, ainsi que les acides correspondants ( acide hydrofluorosilicique et acide fluorhydrique), synthétique huiles lubrifiantes Et plastiques.
- Dissoudre silicates pour différents types d'analyses.
- Au cours du processus d'alkylation, comme catalyseur en réaction isobutane Et oléfine.
Propriétés toxiques
toxique. Possible aigu et chronique empoisonnement avec des changements dans le sang et organes hématopoïétiques, organes système digestif , œdème pulmonaire.
A un effet prononcé lors de l'inhalation, un effet irritant sur peau et les muqueuses des yeux (provoque des douleurs brûlures et ulcérations) ; résorbable par la peau, embryotrope, mutagène et effet cumulatif. Elle a reçu le deuxième classe de danger pour l'environnement; Le fluorure d'hydrogène pur appartient également à la deuxième classe de danger.
Lorsqu'il entre en contact avec la peau, il ne provoque pas de douleur intense au début, il est facilement et imperceptiblement absorbé, mais après un court laps de temps, il provoque œdème , douleur, brûlure chimique et effet toxique général. Les symptômes liés à l'exposition à des solutions faiblement concentrées peuvent apparaître un jour, voire plus, après le contact avec la peau.
S'il pénètre dans le sang par la peau, il lie le calcium sanguin et peut provoquer un dysfonctionnement cardiaque. Les brûlures d'une superficie supérieure à 160 cm2 sont dangereuses en raison d'éventuelles manifestations toxiques systémiques.
Toxicité de l'acide fluorhydrique et de ses solubles sels probablement expliqué par la capacité des ions libres fluorure lier biologiquement important ions calcium Et magnésium en sels insolubles ( empoisonnement au fluor). Ainsi, pour traiter les conséquences d’une exposition à l’acide fluorhydrique, il est souvent utilisé
La réaction se produit avec dégagement de fluorure de silicium gazeux (SiF 4) :
Impossible d'analyser l'expression (fichier exécutable texvc introuvable ; Voir math/README pour l'aide à la configuration.) : \mathsf(Na_2O \cdot CaO \cdot 6SiO_2 + 28HF \rightarrow Na_2SiF_6 + CaSiF_6 + 4SiF_4\uparrow + 14H_2O)
.
Réagit avec de nombreux métaux pour former des fluorures (le plomb ne se dissout pas dans l'acide fluorhydrique, car du fluorure insoluble PbF 2 se forme à sa surface ; le platine, le palladium et l'or sont également insolubles), n'affecte pas la paraffine, qui est utilisée lors du stockage de cet acide.
Acide fluorhydrique technique
L'acide fluorhydrique technique contient généralement un certain nombre d'impuretés - Fe, Rb, As, acide hydrofluorosilicique H 2 SiF 6, SO 2, etc.
Pour une purification grossière, il est distillé dans des appareils en platine ou en plomb, en éliminant les premières portions du distillat.
Pour obtenir un acide plus pur, l'acide industriel est converti en fluorhydrate de potassium, puis décomposé par chauffage, en dissolvant le fluorure d'hydrogène dans de l'eau distillée.
L'acide fluorhydrique fort (plus de 60 % HF) peut être stocké et transporté dans des conteneurs en acier. Pour stocker l'acide fluorhydrique et travailler avec lui dans des conditions de laboratoire, les récipients en téflon, polyéthylène et autres plastiques sont les plus pratiques.
Application
L’industrie de l’aluminium est l’un des principaux consommateurs d’acide fluorhydrique.
- Une solution de fluorure d'hydrogène est utilisée pour la gravure transparente du verre silicaté (par exemple, pour appliquer des inscriptions - pour cela, le verre est recouvert de paraffine, en découpant des trous pour la gravure). La gravure mate est obtenue dans la vapeur de fluorure d'hydrogène.
- Pour la gravure du silicium dans l'industrie des semi-conducteurs.
- Dans la composition de mélanges de gravure, de gravure et de polissage, solutions pour le traitement électrochimique de l'acier inoxydable et des alliages spéciaux.
- Préparation de fluorures, d'acide fluorosilicique et de borofluorures, de composés organofluorés, ainsi que des acides correspondants (acide silicique hydroélectrique et acide fluorhydrique), d'huiles lubrifiantes synthétiques et de plastiques.
- Pour dissoudre les silicates dans différents types d'analyses.
- Dans le processus d'alkylation, comme catalyseur dans la réaction de l'isobutane et de l'oléfine.
Propriétés toxiques
A un effet prononcé lorsqu'il est inhalé, irritant pour la peau et les muqueuses des yeux (provoque des brûlures et des ulcérations douloureuses) ; effets résorbants cutanés, embryotropes, mutagènes et cumulatifs. On lui attribue la deuxième classe de danger pour l'environnement ; Le fluorure d'hydrogène pur appartient également à la deuxième classe de danger.
Au début, au contact de la peau, il ne provoque pas de douleur intense, il est facilement et imperceptiblement absorbé, mais peu de temps après, il provoque un gonflement, une douleur, des brûlures chimiques et un effet toxique général. Les symptômes liés à l'exposition à des solutions faiblement concentrées peuvent apparaître un jour, voire plus, après le contact avec la peau.
S'il pénètre dans le sang par la peau, il lie le calcium sanguin et peut provoquer un dysfonctionnement cardiaque. Les brûlures d'une superficie supérieure à 160 cm2 sont dangereuses en raison d'éventuelles manifestations toxiques systémiques.
La toxicité de l'acide fluorhydrique et de ses sels solubles s'explique probablement par la capacité des ions fluorure libres à lier les ions calcium et magnésium biologiquement importants en sels insolubles (voir Empoisonnement au fluorure). Par conséquent, pour traiter les effets de l'acide fluorhydrique, le gluconate de calcium est souvent utilisé comme source d'ions Ca 2+. Les zones touchées par des brûlures à l'acide fluorhydrique sont lavées à l'eau et traitées avec un gel de gluconate de calcium à 2,5 %. Cependant, comme l’acide pénètre dans la peau, un simple rinçage ne suffit pas et il faut consulter un médecin pour un traitement. Les perfusions intra-artérielles de chlorure de calcium se sont révélées très efficaces.
Concentration maximale admissible (MPC) d'acide fluorhydrique :
