Vandenilio fluorido rūgšties savybės ir pritaikymas. Vandenilio fluorido rūgštis (hidrofluoro rūgštis) yra ypač toksiškas, bet plačiai naudojamas reagentas.

- neorganinė medžiaga, monobazinė rūgštis, HF tirpalas vandenyje. Reagentas taip pat vadinamas vandenilio fluorido rūgštimi ir vandenilio fluorido rūgštimi. Pastarasis pavadinimas kilęs dėl to, kad vandenilio fluoridas gaunamas iš fluoro turinčio fluoro (CaF2) – labai gražaus fluorito mineralo, švytinčio ultravioletinių spindulių arba kaitinant.

Savybės

Junginys yra skaidrus skystis, bespalvis, aštraus kvapo. Nedega, bet yra labai toksiškas žmonėms ir aplinkai. Cheminiu požiūriu tai vidutinio stiprumo rūgštis. Jis reaguoja su dauguma metalų, sudarydamas druskas – fluoridus. Šarminių metalų druskos yra tirpios vandenyje, o šarminių žemių druskos blogai tirpsta arba net netirpi. Bet kokios koncentracijos reagentas netirpdo švino, platinos, paladžio, aukso, nereaguoja su parafinu, polietilenu, fluoroplastu ir kitais plastikais, guminėmis medžiagomis. Rūgštis, kurioje yra daugiau nei 60 % HF, nereaguoja su geležimi.

Svarbi fluoro vandenilio rūgšties savybė yra ta, kad ji vienintelė reaguoja su silicio oksidu, kuris yra visų silikatinių medžiagų, įskaitant stiklą, pagrindas. Todėl jo negalima pilti į stiklinę tarą.

Vandenilio fluorido rūgštis turi dar vieną įdomią savybę – vanduo, pridėjus net nedidelį kiekį šio reagento, užšąla žemesnėje temperatūroje.

Saugumo priemonės

Vandenilio fluorido rūgštis ir jos garai yra nuodingi. Praskiesta rūgštis yra ypač klastinga: jei ji apsitaškys ant odos, žmogus gali visiškai nieko nejausti, tačiau medžiaga susigers į odą ir pateks į kraują. Maždaug po paros atsiras toksinio apsinuodijimo simptomai, plaučių edema, sutriks širdies ir kraujagyslių sistemos bei virškinimo trakto veikla, nes junginys sudaro netirpias kalcio ir magnio druskas, surišančias šiuos normaliam organizmo funkcionavimui svarbius elementus. Oda atsiras cheminis nudegimas dėl to, kad reagentas sunaikina pluoštą.

Vandenilio fluorido rūgštis dirgina kvėpavimo takus ir akis, turi silpną narkotinį poveikį, gali pažeisti DNR ir sustiprinti kitų nepalankių veiksnių poveikį. Jis priklauso 2-ajai pavojingumo klasei (vandenilio fluorido dujos – pirmai). Su vandenilio fluorido rūgštimi reikia dirbti tik su respiratoriumi, tvirtai prie odos prigludusiais akiniais, apsauginiais drabužiais ir guminėmis pirštinėmis bei traukos gaubte. Valant išsiliejimus, rekomenduojama naudoti dujokaukes su nepriklausomu oro šaltiniu. Apsinuodijusieji turi būti skubiai vežami į ligoninę, prieš tai išplovus vietą, kurioje reagentas pateko į kontaktą su dideliu vandens kiekiu ir apdorojus 2,5 procento kalcio gliukonato geliu. Ligoninėje kaip priešnuodis dažniausiai vartojamas kalcio chlorido infuzijos į arteriją.

Sandėliavimas ir transportavimas

Fluoro rūgštis laikoma ir gabenama plastikiniuose (polietileno, fluoroplasto) kanistruose, konteineriuose ir kubeliuose. Didelėms talpykloms naudojama metalinė dėžė. Didelės koncentracijos rūgštis gali būti gabenama geležinkeliu ir keliais geležies ir plieno talpyklose. Temperatūros režimas – ne aukštesnis kaip +30 °C.

Taikymas

Vandenilio fluorido rūgštis yra įvairių koncentracijų, didelio grynumo ir techninės klasės su priemaišomis. Pagrindinės jo naudojimo sritys:
- Naftos chemijos ir kasybos pramonėje - padidinti naftos gavybą ir sunaikinti silicio turinčias uolienas.
— Tam tikrų metalų, pavyzdžiui, tantalo, cirkonio, niobio, izoliavimui.
— Chemijos pramonėje – kaip kai kurių procesų katalizatorius; fluoroplastikų, šaltnešių, fluoro turinčių rūgščių, boratų ir fluoridų, fluoro pagrindo organinių junginių, sintetinių tepalinių alyvų gamybai.
— Gaminant stiklą, naudojant šią cheminę medžiagą. Reagentas atlieka skaidrų silicio stiklo ėsdinimą.
— Didelio grynumo vandenilio fluorido rūgštis reikalinga puslaidininkių siliciui valyti ir ėsdinti.
- Analitinėje chemijoje - silikatams tirpinti.
— Aliuminio gamyboje ir dirbant su juo.
— Tai yra neatskiriama skysčių, naudojamų ėsdinimui ir poliravimui, lydinių ir nerūdijančio plieno elektrocheminiam apdorojimui, dalis. Jis taip pat naudojamas metalinių ruošinių valymui nuo smėlio.

(hidrofluoridas/hidrofluoridas/hidrofluoridas) yra neorganinės etimologijos medžiaga, vandenilio fluorido tirpalas vandenyje, 1-bazinė rūgštis. Pramoninė gamyba vykdoma skirtingomis koncentracijomis: 40% (dažniausias variantas), 50% ir 72%. Medžiagos pavadinimą davė fluoršpatas – žaliava nagrinėjamos rūgšties gamybai.

Molinė masė – 20,0063 g/mol, tankis – 1,15 g/cm³. Šiluminės savybės: lydymosi temperatūra – -83,55 °C, virimo temperatūra – 85,8 °C. Formulė: HF.

Vandenilio fluorido rūgšties savybės

Fizinis. Tai skysta, bespalvė, lengvai judanti medžiaga. Kvapas aitrus, deginantis. Sumaišoma su vandeniu. Vandenilio fluoridui ištirpus vandenyje susidaro labai didelis šilumos kiekis (59,1 kJ/mol). Gautas produktas yra 38,6% (37,5%) HF, azeotropinis mišinys, verdantis 114 °C (109 °C) temperatūroje. Tai darbo su labai koncentruotomis ir atskiestomis medžiagomis rezultatas.

Žemos temperatūros parametrai yra prielaida junginiams, kurie nėra labai stabilūs, susilietus su hidrofluoridu ir vandeniu, susidarymo sąlyga.

Cheminis. Vandenilio fluorido rūgštis priklauso vidutinio stiprumo rūgštims. Jis gali ėsdinti stiklą ir kitus silikatus (tai vienintelė rūgštis, kuri reaguoja su silicio oksidu – visų silikatinių medžiagų pagrindu), todėl sandėliavimas ir transportavimas turi būti PE. konteineris, jokiu būdu ne stiklinėje taroje. Reakcija vyksta, kai išsiskiria silicio fluoridas dujinėje būsenoje.

Vandenilio fluorido rūgštis reaguoja su įvairiais metalais, sudarydama fluoridus. Jame negali ištirpti švinas, platina, auksas ir paladis. Nėra jokio poveikio tokioms medžiagoms kaip parafino, guma, polietilenas, fluoroplastas ir kiti plastikai. Jei jo koncentracija neviršija 60%, tai geležies poveikio nėra.

Dar viena įdomi šios medžiagos savybė – vanduo užšąla žemesnėje temperatūroje, jei į jį įpilama HF.

Toksiška. Vandenilio fluorido rūgštis nėra degi, tačiau turi stiprų toksinį poveikį žmonėms ir aplinkai. Jis ne tik nuodingas, bet ir pasižymi narkotiniu poveikiu. Tai gali sukelti ūmų apsinuodijimą, sukelti neigiamus virškinimo trakto, kraujo ir kraujodaros organų pokyčius, taip pat sukelti plaučių edemą. Per odą prasiskverbęs į kraują gali surišti kalcį ir sutrikdyti širdies ir kraujagyslių sistemos veiklą.

Įkvėpus, jis sukelia kenksmingų pasekmių, dirgina odą ir gleivines, turi odos rezorbcinį ir embriotoksinį poveikį, turi mutageninį poveikį ir gali kauptis organizme.

Pati rūgštis, kaip ir grynas vandenilio fluoridas, pagal poveikį išorinei aplinkai priklauso 2 pavojingumo klasei.

Reikia būti atsargiems, nes pirmą kartą patekusi ant odos vandenilio fluorido rūgštis gali nesukelti didelio skausmo, o toliau lėtai ir nepastebimai absorbuojama. Tačiau praeis šiek tiek laiko, o cheminiai nudegimai, skausmas, patinimas ir bendras toksinis poveikis pasireikš visa jėga.

Vandenilio fluorido rūgštis: taikymas

Daugelyje pramonės šakų naudojama didelio grynumo ir įvairios koncentracijos techninė medžiaga. Pagrindiniai iš jų yra šie:

– stiklo gamyba (skaidrus silicio stiklo ėsdinimas, šiurkštumo pašalinimas nuo krištolo paviršiaus);

– naftos chemija ir kasyba (paviršių apdirbimas ir valymas, naftos gavybos efektyvumo didinimas šalinant asfalto ir parafino nuosėdas, silicio turinčių uolienų naikinimas);

– chemija (daugelio metalų, ypač Ta, Zr ir Nb, išskyrimas, kai kurių cheminių procesų katalizė, ypač alkilinant izobutano ir olefino reakcijos metu, taip pat fluorolonų gamyba, šaltnešiai, kurių sudėtyje yra fluorintų rūgščių, boratų ir fluoridų, organ. junginiai F, dirbtiniai tepalai ir plastikai);

– analitinė chemija (silikatinių junginių tirpinimas);

– aliuminio pramonė (gamyba aliuminio elektrolitinis metodas ir darbas su juo);

– metalo apdirbimas (įeina į kompozicijas, skirtas ėsdinti ir poliruoti, elektrocheminis lydinių ir nerūdijančio plieno apdorojimas, naudojamas metalo ruošiniams valyti nuo smėlio ir keramikos priemaišų);

– puslaidininkių pramonė (puslaidininkių silicio valymas ir ėsdinimas);

– odontologija ir dantų inžinerija (leucito keramikos protezų išėmimas iš vidaus, plius veikia kaip ėsdinimo priemonė ir metalinio karkaso elementas keramikiniams vainikams, užtikrinantis patikimą fiksaciją);

– filtrų sistemų kūrimas.

Kaip matote, nepaisant pavojingumo, vandenilio fluorido rūgštis dėl daugybės vertingų fizinių ir cheminių savybių yra labai svarbi įvairioms pramonės šakoms. Naudokite jį atsižvelgdami į visus saugos reikalavimus – sumažinsite neigiamas pasekmes ir pasieksite norimų rezultatų.

Visi vandenyje tirpūs fluoridai yra toksiški.

Savybės

Fizinis

Bespalvis, labai judrus aštraus kvapo ir deginančio „acto“ skonio skystis. Vandenilio fluorido tirpimą vandenyje lydi gana didelis šilumos išsiskyrimas (59,1 kJ/mol). Jam būdingas 38,6% HF susidarymas ir virimas 114 °C temperatūroje azeotropinis mišinys(kitais šaltiniais 37,5 proc., o virimo temperatūra 109 °C). Tokie azeotropas galiausiai gaunamas distiliuojant tiek koncentruotą, tiek praskiestą rūgštį.

Žemoje temperatūroje vandenilio fluoridas sudaro nestabilius junginius su vandeniu, kurio sudėtis yra H 2 O HF, H 2 O 2HF ir H 2 O 4HF. Stabiliausias iš jų yra pirmasis (lydymas –35 °C), kurį reikėtų laikyti vandenilio fluoridu – [H 3 O]F. Antrasis yra vandenilio hidrofluoridas [H 3 O].

Cheminis

Vandenilio fluorido rūgštis yra gana silpna (vidutinio stiprumo) rūgštis ( disociacijos konstanta yra 6,8⋅10 -4, disociacijos laipsnis 0,1 n. sprendimas 9 proc., bet rūdija stiklo ir kitų silikatinių medžiagų, todėl vandenilio fluorido rūgštis yra saugoma ir vežama į polietileno konteineris.

Reakcija vyksta, kai išsiskiria dujos silicio fluoridas(SiF 4):

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\rodyklė dešinėn Na_(2)SiF_(6)+CaSiF_(6)+4SiF_(4)\aukštutinė +14H_(2)O))).

Reaguoja su daugeliu metalų, sudarydamas fluoridus ( švino netirpsta vandenilio fluorido rūgštyje, nes jo paviršiuje susidaro netirpus fluoridas PbF 2; platina , paladis Ir aukso taip pat netirpsta), neturi įtakos parafino, kuris naudojamas laikant šią rūgštį.

Techninė fluoro rūgštis

Techninėje vandenilio fluorido rūgštyje paprastai yra daug priemaišų - Fe, Rb, As, hidrofluorsilicio rūgštis H 2 SiF 6, SO 2 ir kt.

Grubiam gryninimui jis distiliuojamas prietaisuose, pagamintuose iš platinos arba švino, išmetant pirmąsias dalis distiliatas.

Norint gauti grynesnę rūgštį, techninė rūgštis paverčiama į kalio hidrofluoridas, tada suskaidykite jį kaitindami, distiliuotame vandenyje ištirpindami vandenilio fluoridą.

Stiprią vandenilio fluorido rūgštį (daugiau nei 60 % HF) galima laikyti ir gabenti plieniniuose konteineriuose, tačiau rūdija stiklas. Laikyti vandenilio fluorido rūgštį ir dirbti su ja laboratorinėmis sąlygomis, indai pagaminti iš teflonas , polietileno ir kiti plastikai.

Taikymas

Didelis vandenilio fluorido vartotojas - aliuminio pramonė.

• Skaidrumui naudojamas vandenilio fluorido tirpalas ofortas silikatinis stiklas (pavyzdžiui - uždedant užrašus - tam tikslui stiklas uždengiamas parafino, išpjaukite skylutes ėsdinimui). Matinis ėsdinimas gaunamas vandenilio fluorido garuose.
• Dėl oforto silicio puslaidininkių pramonėje.
• Kaip ėsdinimo, ėsdinimo-poliravimo mišinių dalis, elektrocheminio apdorojimo tirpalai nerūdijančio plieno ir specialūs lydiniai.
• Kvitas fluoridai, silicio fluoridai ir boro fluoridai, organiniai fluoro junginiai, taip pat atitinkamos rūgštys ( hidrofluorsilicio rūgštis ir vandenilio fluorido rūgštis), sintetinė tepalinės alyvos Ir plastikai.
• Kad ištirptų silikataiįvairių tipų analizėms.
• Alkilinimo proceso metu, kaip katalizatorius reakcijoje izobutanas Ir olefinas.

Toksiškos savybės

nuodingas. Galimas ūminis ir lėtinis apsinuodijimas su pokyčiais kraujyje ir kraujodaros organai, organai virškinimo sistema , plaučių edema.

Turi ryškų poveikį įkvėpus, dirginantį poveikį oda ir akių gleivinės (sukelia skausmą nudegimų ir opos); odą rezorbcinis, embriotropinis, mutageninis ir kaupiamasis poveikis. Ji buvo apdovanota antrąja pavojingumo klasė aplinkai; grynas vandenilio fluoridas taip pat priklauso antrajai pavojingumo klasei.

Patekęs ant odos, iš pradžių nesukelia stipraus skausmo, lengvai ir nepastebimai susigeria, bet po trumpo laiko sukelia edema , skausmas, cheminis nudegimas ir bendras toksinis poveikis. Silpnai koncentruotų tirpalų poveikio simptomai gali pasireikšti praėjus dienai ar net daugiau po sąlyčio su oda.

Patekęs į kraują per odą, jis suriša kraujo kalcį ir gali sukelti širdies veiklos sutrikimus. Nudegimai, kurių plotas didesnis nei 160 cm2, yra pavojingi dėl galimų sisteminių toksinių apraiškų.

Vandenilio fluorido rūgšties toksiškumas ir jos tirpumas druskos tikriausiai paaiškinama laisvųjų jonų gebėjimu fluoras surišti biologiškai svarbios jonų kalcio Ir magnioį netirpias druskas ( apsinuodijimas fluoru). Todėl jis dažnai naudojamas vandenilio fluorido rūgšties poveikio pasekmėms gydyti

Reakcija vyksta, kai išsiskiria dujinis silicio fluoridas (SiF 4):

Nepavyko išanalizuoti išraiškos (vykdomasis failas texvc nerastas; Jei reikia pagalbos dėl sąrankos, žr. math/README.): \mathsf(Na_2O \cdot CaO \cdot 6SiO_2 + 28HF \rightarrow Na_2SiF_6 + CaSiF_6 + 4SiF_4\uparrow + 14H_2O) .

Reaguodamas su daugeliu metalų susidaro fluoridai (švinas netirpsta vandenilio fluorido rūgštyje, nes jo paviršiuje susidaro netirpus fluoridas PbF 2; netirpūs ir platina, paladis bei auksas), neveikia parafino, kuris naudojamas laikant šią rūgštį.

Techninė fluoro rūgštis

Techninėje fluoro rūgštyje dažniausiai yra nemažai priemaišų – Fe, Rb, As, hidrofluorsilicio rūgštis H 2 SiF 6, SO 2 ir kt.

Grubiam gryninimui jis distiliuojamas iš platinos arba švino pagamintuose prietaisuose, išmetant pirmąsias distiliato dalis.

Norint gauti grynesnę rūgštį, pramoninė rūgštis paverčiama kalio hidrofluoridu, tada suskaidoma kaitinant, ištirpinant vandenilio fluoridą distiliuotame vandenyje.

Stiprią vandenilio fluorido rūgštį (daugiau nei 60 % HF) galima laikyti ir transportuoti plieniniuose konteineriuose. Vandenilio fluorido rūgščiai laikyti ir dirbti su ja laboratorinėmis sąlygomis patogiausi indai iš teflono, polietileno ir kitų plastikų.

Taikymas

Pagrindinis vandenilio fluorido vartotojas yra aliuminio pramonė.

• Vandenilio fluorido tirpalas naudojamas skaidriam silikatinio stiklo ėsdinimui (pavyzdžiui, užklijuojant užrašus - tam stiklas padengiamas parafinu, išpjaunamos skylės ėsdinimui). Matinis ėsdinimas gaunamas vandenilio fluorido garuose.

• Silicio ėsdinimui puslaidininkių pramonėje.

• Sudėtyje yra ėsdinimo, ėsdinimo ir poliravimo mišiniai, tirpalai, skirti elektrocheminiam nerūdijančio plieno ir specialių lydinių apdorojimui.

• Fluoridų, fluorsilicio rūgšties ir borofluoridų, organinių fluoro junginių, taip pat atitinkamų rūgščių (vandenilio silicio rūgšties ir fluoro rūgšties), sintetinių tepalinių alyvų ir plastikų paruošimas.

• Silikatų tirpinimui įvairių tipų analizėse.
• Alkilinimo procese, kaip izobutano ir olefino reakcijos katalizatorius.

Toksiškos savybės

Turi ryškų poveikį įkvėpus, dirgina odą ir akių gleivinę (sukelia skausmingus nudegimus ir išopėjimus); odą rezorbcinis, embriotropinis, mutageninis ir kumuliacinis poveikis. Jai priskiriama antra pavojingumo aplinkai klasė; grynas vandenilio fluoridas taip pat priklauso antrajai pavojingumo klasei.

Patekęs ant odos iš pradžių nesukelia stipraus skausmo, lengvai ir nepastebimai susigeria, tačiau po trumpo laiko sukelia patinimą, skausmą, cheminius nudegimus ir bendrą toksinį poveikį. Silpnai koncentruotų tirpalų poveikio simptomai gali pasireikšti praėjus dienai ar net daugiau po sąlyčio su oda.

Patekęs į kraują per odą, jis suriša kraujo kalcį ir gali sukelti širdies veiklos sutrikimus. Nudegimai, kurių plotas didesnis nei 160 cm2, yra pavojingi dėl galimų sisteminių toksinių apraiškų.

Vandenilio fluorido rūgšties ir jos tirpių druskų toksiškumas tikriausiai paaiškinamas laisvųjų fluorido jonų gebėjimu surišti biologiškai svarbius kalcio ir magnio jonus į netirpias druskas (žr. Apsinuodijimas fluoru). Todėl vandenilio fluorido rūgšties poveikiui gydyti kalcio gliukonatas dažnai naudojamas kaip Ca 2+ jonų šaltinis. Pažeistos vietos su vandenilio fluorido rūgšties nudegimais nuplaunamos vandeniu ir apdorojamos 2,5% kalcio gliukonato geliu. Tačiau kadangi rūgštis prasiskverbia per odą, paprasto skalavimo neužtenka ir dėl gydymo reikia kreiptis į gydytoją. Įrodyta, kad kalcio chlorido infuzijos į arteriją yra labai veiksmingos.

Didžiausia leistina vandenilio fluorido rūgšties koncentracija (MPC):