Википедија

Флуороводонична киселина

Флуороводонична киселина (HF) је раствор флуороводоник‎‎а у води. Она је значајан извор флуора и прекурзор бројних лекова као што су флуоксетин (Прозак) и мноштва других материјала, нпр. PTFE (Тефлон). Флуороводонична киселина је високо корозивна. Она има способност растварања многих материјала, а посебно оксида. Њена способност растварања стакла је позната од 17-тог века, чак и пре него што је припремана у великим количинама.[6] Због своје високе реактивности са стаклом и умерене реактивности са металима, она се обично чува у пластичним контејнерима (мада је политетрафлуороетилен у мањој мери пропустан за њу).[7]

Флуороводонична киселина
Балл-анд-стицк модел оф хyдроген флуориде
Балл-анд-стицк модел оф хyдроген флуориде
Балл-анд-стицк модел оф wатер
Балл-анд-стицк модел оф wатер
Балл-анд-стицк модел оф тхе флуориде анион
Балл-анд-стицк модел оф тхе флуориде анион
Балл-анд-стицк модел оф тхе хyдрониум цатион
Балл-анд-стицк модел оф тхе хyдрониум цатион
Wхите пластиц боттле Wитх сафетy цап, лабелед "QП Панреац" абове смаллер теxт "Хyдрофлуориц Ацид 40% QП" wитх 6 транслатионс. Ин а бригхт оранге регион алонг тхе сиде, wарнинг сyмболс аре висибле.
Називи
IUPAC назив
Fluoran[1]
Други називи
Флуорохидрична киселина
Хидронијум флуорид
Идентификација
3Д модел (Jmol)
ChEBI
ChemSpider
EC број 231-634-8
RTECS МW7875000
УНИИ
УН број 1790
  • F
Својства
HF (vodeni rastvor)
Моларна маса nije primenljivo
(vidi fluorovodonik)
Агрегатно стање Безбојни раствор
Густина 1,15 g/mL (za 48% rastvor)
Тачка топљења nije primenjivo
(vidi fluorovodonik)
Тачка кључања nije primenjivo
(vidi fluorovodonik)
meša se.
Kiselost (pKa) 3.17[4]
Opasnosti[5]
Bezbednost prilikom rukovanja Seastar Chemicals MSDS
GHS grafikoni CorrosiveAcute Toxicity
GHS signalna reč DANGER
H280, H300, H310, H314, H318, H330
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
NFPA 704 four-colored diamondКод запаљивости 0: Неће горети (нпр. вода)Health code 4: Very short exposure could cause death or major residual injury. E.g., VX gasКод реактивности 0: Нормално стабилан, чак и под стањем изложености ватри; није реактиван с водом (нпр. течни азот)Special hazards (white): no code
0
4
0
Tačka paljenja Nije zapaljiv
Srodna jedinjenja
Drugi anjoni
 Hlorovodonična kiselina
Bromovodonična kiselina
Jodovodonična kiselina
Srodna jedinjenja
 Fluorovodonik
Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25 °C [77 °F], 100 kPa).
ДаY верификуј (шта је ДаYНеН ?)
Референце инфокутије

Гас флуороводоник гас је изузетно отрован. Он може инстантно и трајно да оштети плућа и рожњаче ока. Водени раствори (флуороводоничне киселине) су контактни-отрови са потенцијалом да узрокују дубоке, мада у почетку безболне опекотине, које касније доводе до изумирања ткива. Путем ометања телесног метаболизам калцијума, концентрована киселина може да изазове системску токсичност. То може да кулминира до срчаног удара и смрти, након што у контакт дође само 160 цм² коже.

Киселост уреди

Флуороводонична киселина се класификује као слаба киселина зато што има нижу константу дисоцијације од јаких киселина. Она се јонизује у воденом раствору на начин сличан другим киселинама:[8]

HF + H2O ⇌ H3O+ + F−

Она је једина халоводонична киселина која се не сматра јаком киселином, и.е. она није потпуно јонизована у воденим растворима.

Када је концентрација ХФ приближи 100%, киселост драматично расте као последица следеће равнотеже:

2 HF ⇌ H+ + FHF−

Бифлуоридни (FHF−) ањон се стабилизује веома јаком водоничном везом између водоника и флуора.[9]

Продукција уреди

Флуороводонична киселина се производи третирањем минерала флуорита (CaF2) са концентрованом сумпорном киселином. Кад се комбинују на 265 °C, ове две супстанце реагују и формира се водоник флуорид и калцијум сулфат преам следећој хемијској једначини:

CaF2 + H2SO4 → 2 HF + CaSO4

Мада је флуорит подесан прекурзор и главни извор светске HF продукције, HF се исто тако производи као нупроизвод продукције фосфорне киселине, која је изведена из минирала апатита. Извори апатита типично садрже мале количине флуороапатита, чијим киселинским расварањем се ослобађају паре које садрже сумпор диоксид (из H2SO4), воде, и HF, као и веће честице. Након сепарације из чврстог материјала, гасови се третирају сумпорном киселином и олеумом чиме се формира анхидратни HF. Услед корозивне природе HF, продукције овог гаса је праћена растварањем силикатних минерала, и на тај начин се формирају знатне количине хексафлуоросилицилне киселине.[7]

Употреба уреди

Флуороводонична киселина има мноштво примена у индустрији и истраживањима. Она се користи као почетни материјал или интермедијер у индустријској хемији, рударству, рафиниацији, производњи стакла, производњих силицијумских чипова, и као средство за чишћење.[10]

Прерада нафте уреди

У стандардном процесу прераде нафте познатом као алкилација, изобутан се алкилује са алкенима ниске молекулске тежине (првенствено смешом пропилена и бутилена) у присуству јаке киселине као катализатора изведеног из флуороводоничне киселине. Катализатор протонује алкене (пропилен, бутилен) чиме се формирају реактивни карбокатјони, који алкилирају изобутан. Реакција се изводи при благим температурама (0 и 30 °C) у два ступња.

Продукција органофлуоринских једињења уреди

Главна употреба флуороводоничне киселине је у органофлуоринској хемији. Многа органофлуорска једињења се припремају користећи HF као извор флуора, укљућујући тефлон, флуорополимере, флуороугљенике, и расхладна средства као што је фреон.[7]

Продукција флуорида уреди

Неорганска флуоридна једињења се у великим количинама углавном припремају из флуороводоничне киселине. Најзаступљенији су Na3AlF6, криолит, и AlF3, алуминијум трифлуорид. Истопљена смеша тих чврстих једињења служи као високотемпературни растварач у продукцији металног алуминијума. Због забриности у погледу утицаја флуорида на животну средину, алтернативне технологије се истражују. Неки од других неорганских флуорида који се припремају из флуороводоничне киселине су натријум флуорид и уранијум хексафлуорид.[7]

Агенс за гравирање и чишћење уреди

 
Танкови за влажно гравирање

У преради метала, флуороводонична киселина се користи као нагризајући агенс за уклањање оксида и других нечистоћа са нерђајућих и угљеничих челика због њене ограничене способности да раствара челик. Она се користи у полупроводничкој индустрији као главна компонента при Рајтовом и пуферованом оксидном гравирању, које се користи за чишћење силиконских вафера. На сличан начин она се користи за гравирање стакла путем реакције са силицијум диоксидом чиме се формирају гасовити или у води растворни силицијумски флуориди. Она се исто тако може користити за полирање стакла.[10]

SiO2 + 4 HF → SiF4(g) + 2 H2O
SiO2 + 6 HF → H2SiF6 + 2 H2O

Гел са 5% до 9% флуороводоничне киселине се исто тако користи за припрему свих керамичких зубних ресторација ради повољшања везивања.[11] Из сличних разлога је разблажена флуороводонична киселина компонента кућних средстава за уклањање рђе, у перионицама аутомобила се користи као компонента „средства за чишћење точкова”, она налази примену у керамичким и текстилним инхибиторима рђе, и у средствима за уклањање водених мрља.[10][12] Због њене способности да раствара оксиде гвожђа као и на силицијуму базиране контаминанте, флуороводонична киселина се користи у продукцији бојлера који производе пару високог притиска.

Специјализоване примене уреди

Флуороводонична киселина има способност растварања већине оксида и силиката, из ког разлога је корисна при растварању узорака стена (обично у праху) пре анализе. На сличан начин се ова киселина користи у киселинској мацерацији за екстраховање органских фосила из силикатних стена. Фосилизоване стене се могу директно уронити у ову киселину, или се може применити целулозно нитратни филм (растворен у амил ацетату), који пријања на органске компоненте и омогућава растварање стене која их окружује.[13]

Здравље и безбедност уреди

 
Опекотина од флуороводоничне киселине на руци
 
HF опекотина, није уочљива до неколико дана касније

Осим што је високо корозивна течност, флуороводонична киселина је исто тако моћан контактни отров. Услед њене способности да пенетрира ткиво, до тровања лако долази излагањем коже или очију, или ако се удише или прогута. Симптоми изложености флуороводоничној киселини можда неће бити одмах видљиви, и то може да пружи лажну сигурност жртвама, узрокујући одлагање лечења.[14] Упркос тога што има иритирајући задах, HF може да досегне опасне нивое без уочљивог мириса.[10] HF омета функције нерва, што значи да опекотине иницијално не морају бити болне. Случајне изложености могу проћи незапажено, одлажући третман и повећавајући обим и озбиљност повреде.[14] Симптоми HF излагања обухватају иритацију очију, коже, носа и грла, опеклине ока и коже, ринитис, бронхитис, акутни едем плућа (накупљање флуида у плућима), и оштећења костију.[15]

Када се једном апсорбује у крв кроз кожу, HF реагује са калцијумом у крви и може да изазове срчани застој. Опекотине са површинама већим од 160 цм² (25 квадратних инча) могу потенцијално да узрокују озбиљну системску токсичност услед промена нивоа калцијума у крви и ткиву.[16] У телу, флуороводонична киселина реагује са свеприсутним биолошки важним јонима Ca2+ и Mg2+. Формирање нерастворног калцијум флуорида је предложено као етиологија за преципитативни пад серумског калцијума и за јак бол повезан са токсичношћу ткива.[17] У неким случајевима, излагање може да доведе до хипокалцемије. Стога се излагање флуороводоничној киселини обично третира са калцијум глуконатом, извором Ca2+ који одваја флуоридне јоне. HF хемијске опекотине се могу третирати воденим испирањем и 2,5% гелом калцијум глуконата[18][19][20] или специјалним растворима за испирање.[21][22] Међутим, услед брзе апсорпције HF, медицински третман је неопходан;[16] само испирање није довољно. Показало се да су интра-артеријске инфузије калцијум хлорида веома ефективне при треатирању опекотина.[23]

Водоник флуорид се формира сагоревањем многих једињења која садрже флуор, као што су продукти који садрже Витон и политетрафлуороетилен (Тефлон) делове.[24] Хидрофлуороугљеници у системима аутоматске супресије пожара могу да ослободе водоник флуорид при високим температурама, и то је довело до смртних случајева услед акутне респираторне инсуфицијенције код војног особља кад би гранате на ракетни погон погодиле систем супресије пожара у њиховим возилима.[25] Флуороводонична киселина може да буде ослобођена из вулкана, морских сланих аеросола, и при варењу или индустријским процесима.[10]

Референце уреди

  1. ^ Хенри А. Фавре; Wаррен Х. Поwелл, ур. (2014). Номенцлатуре оф Органиц Цхемистрy: ИУПАЦ Рецоммендатионс анд Преферред Намес 2013. Цамбридге: Тхе Роyал Социетy оф Цхемистрy. стр. 131. 
  2. ^ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today. 15 (23-24): 1052—7. PMID 20970519. doi:10.1016/j.drudis.2010.10.003.  уреди
  3. ^ Evan E. Bolton; Yanli Wang; Paul A. Thiessen; Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry. 4: 217—241. doi:10.1016/S1574-1400(08)00012-1. 
  4. ^ Harris, Daniel C. (2010). Quantitative Chemical Analysis (8th international изд.). New York: W. H. Freeman. стр. AP14. ISBN 978-1-4292-6309-2. 
  5. ^ „Hydrofluoric Acid”. PubChem. National Institute of Health. Приступљено 12. 10. 2017. 
  6. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1984). Chemistry of the Elements. Oxford: Pergamon. стр. 921. ISBN 0-08-022057-6. doi:10.1002/crat.2170200510. 
  7. ^ а б в г Aigueperse, J. et al. (2005) "Fluorine Compounds, Inorganic" in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, . doi:10.1002/14356007.a11_307.  Недостаје или је празан параметар |title= (помоћ)
  8. ^ Ayotte, P; Hébert, M; Marchand, P (2005). „Why is fluorovodonična kiselina a weak acid?”. J. Chem. Phys. 123 (18): 184501. PMID 16292908. doi:10.1063/1.2090259. 
  9. ^ Hyman, Herbert H.; Kilpatrick, Martin; Katz, Joseph J. (jul 1957). „The Hammett Acidity Function H0 for Hydrofluoric Acid Solutions”. J. Am. Chem. Soc. 79 (14): 3668—3671. doi:10.1021/ja01571a016. Contribution from the Chemistry Division, Argonne National Laboratory, and the Department of Chemistry, Illinois Institute of Technology. 
  10. ^ а б в г д „CDC – The Emergency Response Safety and Health Database: Systemic Agent: HYDROGEN FLUORIDE/ HYDROFLUORIC ACID – NIOSH”. www.cdc.gov. Приступљено 4. 12. 2015. 
  11. ^ Powers, John M. and Sakaguchi, Ronald L. Craig's Restorative Dental Materials, 12th ed., Mosby. 2006. ISBN 978-0-323-03606-1.
  12. ^ Страцхан, Јохн (јануар 1999). „А деадлy ринсе: Тхе дангерс оф флуороводонична киселина”. Профессионал Царwасхинг & Детаилинг. 23 (1). Архивирано из оригинала 25. 4. 2012. г. 
  13. ^ Едwардс, D. (1982). „Фрагментарy нон-васцулар плант мицрофоссилс фром тхе лате Силуриан оф Wалес”. Ботаницал Јоурнал оф тхе Линнеан Социетy. 84 (3): 223—256. дои:10.1111/ј.1095-8339.1982.тб00536.x. 
  14. ^ а б Yамасхита M, Yамасхита M, Сузуки M, Хираи Х, Кајигаyа Х (2001). „Ионопхоретиц деливерy оф цалциум фор еxпериментал флуороводонична киселина бурнс”. Црит. Царе Мед. 29 (8): 1575—8. ПМИД 11505130. дои:10.1097/00003246-200108000-00013. 
  15. ^ „ЦДЦ – НИОСХ Поцкет Гуиде то Цхемицал Хазардс – Хyдроген флуориде”. www.цдц.гов. Приступљено 28. 11. 2015. 
  16. ^ а б „Рецоммендед Медицал Треатмент фор Хyдрофлуориц Ацид Еxпосуре” (ПДФ). Хонеywелл Специалтy Материалс. Архивирано из оригинала (ПДФ) 25. 3. 2009. г. Приступљено 6. 5. 2009. 
  17. ^ Хоффман, Роберт С. (2007). Голдфранк'с Мануал оф Тоxицологиц Емергенциес. Неw Yорк: МцГраw-Хилл Профессионал. стр. 1333. ИСБН 978-0-07-150957-2. .
  18. ^ ел Саади МС, Халл АХ, Халл ПК, Риггс БС, Аугенстеин WЛ, Румацк БХ (1989). „Флуороводонична киселина дермал еxпосуре”. Вет Хум Тоxицол. 31 (3): 243—7. ПМИД 2741315. 
  19. ^ Роблин I, Урбан M, Флицотеау D, Мартин C, Прадеау D (2006). „Топицал треатмент оф еxпериментал флуороводонична киселина скин бурнс бy 2.5% цалциум глуцонате”. Ј Бурн Царе Рес. 27 (6): 889—94. ПМИД 17091088. дои:10.1097/01.БЦР.0000245767.54278.09. 
  20. ^ „Цалциум Глуцонате Гел ас ан Антидоте то ХФ Ацид Бурнс”. Нортхwестерн Университy. Архивирано из оригинала 8. 4. 2009. г. Приступљено 1. 10. 2012. 
  21. ^ Хултéн П, Хöјер Ј, Лудwигс У, Јансон А (2004). „Хеxафлуорине вс. стандард децонтаминатион то редуце сyстемиц тоxицитy афтер дермал еxпосуре то флуороводонична киселина”. Ј. Тоxицол. Цлин. Тоxицол. 42 (4): 355—61. ПМИД 15461243. дои:10.1081/ЦЛТ-120039541. 
  22. ^ „Неwс & Виеwс”. Цхемицал Хеалтх анд Сафетy. 12 (5): 35—37. 2005. дои:10.1016/ј.цхс.2005.07.007. 
  23. ^ Сиегел DC, Хеард ЈМ (март 1992). „Интра-артериал цалциум инфусион фор флуороводонична киселина бурнс”. Авиат Спаце Енвирон Мед. 63 (3): 206—11. ПМИД 1567323. 
  24. ^ Коцх, Ернст-Цхристиан (2002). „Метал-Флуороцарбон-Пyролантс IV: Тхермоцхемицал анд Цомбустион Бехавиоур оф Магнесиум/Тефлон/Витон (МТВ)”. Пропеллантс, Еxплосивес, Пyротецхницс. 27 (6): 340—351. дои:10.1002/преп.200290004. 
  25. ^ Цхаувиере, Матт; Зиеролд, Дустин (17. 9. 2011). „Хyдроген Флуориде Инхалатион Ињурy фром а Фире Суппрессион Сyстем”. НАТО. Приступљено 22. 8. 2013. 

Литература уреди

  • Хоффман, Роберт С. (2007). Голдфранк'с Мануал оф Тоxицологиц Емергенциес. Неw Yорк: МцГраw-Хилл Профессионал. стр. 1333. ИСБН 978-0-07-150957-2. .</реф> У неким случајевима, излагање може да доведе до хипокалцемије. Стога се излагање флуороводоничној киселини обично третира са калцијум глуконатом, извором Ca2+ који одваја флуоридне јоне. HF хемијске опекотине се могу третирати воденим испирањем и 2,5% гелом калцијум глуконата<реф наме="пмид2741315">ел Саади МС, Халл АХ, Халл ПК, Риггс БС, Аугенстеин WЛ, Румацк БХ (1989). „Флуороводонична киселина дермал еxпосуре”. Вет Хум Тоxицол. 31 (3): 243—7. ПМИД 2741315. 
  • Харрис, Даниел C. (2010). Qуантитативе Цхемицал Аналyсис (8тх интернатионал изд.). Неw Yорк: W. Х. Фрееман. стр. АП14. ИСБН 978-1-4292-6309-2. 
  • Хенри А. Фавре; Wаррен Х. Поwелл, ур. (2014). Номенцлатуре оф Органиц Цхемистрy: ИУПАЦ Рецоммендатионс анд Преферред Намес 2013. Цамбридге: Тхе Роyал Социетy оф Цхемистрy. стр. 131. 

Спољашње везе уреди

 
Флуороводонична киселина на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluorovodonična_kiselina&oldid=25984920”