Для чего нужна плавиковая кислота. Плавиковая кислота

Реакция идёт с выделением газообразного фторида кремния (SiF 4):

Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{Na_2O \cdot CaO \cdot 6SiO_2 + 28HF \rightarrow Na_2SiF_6 + CaSiF_6 + 4SiF_4\uparrow + 14H_2O} .

Реагирует со многими металлами с образованием фторидов (свинец не растворяется в плавиковой кислоте, так как на его поверхности образуется нерастворимый фторид PbF 2 ; платина , палладий и золото также не растворяются), не действует на парафин , который используют при хранении этой кислоты.

Техническая плавиковая кислота

Техническая плавиковая кислота обычно содержит ряд примесей - Fe, Rb, As, кремнефтористоводородную кислоту Н 2 SiF 6 , SO 2 и др.

Для грубой очистки её перегоняют в аппаратах из платины или свинца, отбрасывая первые порции дистиллята .

Для получения более чистой кислоты техническую кислоту переводят в гидрофторид калия , затем разлагают его нагреванием, растворяя фтористый водород в дистиллированной воде.

Крепкая плавиковая кислота (более 60 % HF) может сохраняться и транспортироваться в стальных ёмкостях. Для хранения плавиковой кислоты и работы с ней в лабораторных условиях наиболее удобны сосуды из тефлона , полиэтилена и других пластмасс.

Применение

Крупный потребитель фтороводородной кислоты - алюминиевая промышленность .

Раствор фтороводорода применяется для прозрачного травления силикатного стекла (например - нанесение надписей - для этого стекло покрывают парафином , прорезая отверстия для травления). Матовое травление получают в парах фтороводорода.

Для травления кремния в полупроводниковой промышленности .

В составе травильных, травильно-полировальных смесей, растворов для электрохимической обработки нержавеющей стали и специальных сплавов.

Получение фторидов , кремнефторидов и борфторидов , фторорганических соединений, а также соответствующих кислот (кремнефтороводородная кислота и борфтороводородная кислота), синтетических смазочных масел и пластических масс .

Для растворения силикатов при различного рода анализах.
В процессе алкилирования, в качестве катализатора в реакции изобутана и олефина .

Токсические свойства

Обладает выраженным эффектом при вдыхании, раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки глаз (вызывает болезненные ожоги и изъязвления); кожно-резорбтивным, эмбриотропным, мутагенным и кумулятивным действием . Ей присвоен второй класс опасности для окружающей среды; чистый фтороводород также принадлежит ко второму классу опасности .

При попадании на кожу в первый момент не вызывает сильной боли, легко и незаметно всасывается, но через короткое время вызывает отёк , боль , химический ожог и общетоксическое действие. Симптомы от воздействия слабо концентрированных растворов могут появиться через сутки и даже более после попадания их на кожу.

При попадании в кровь через кожу связывает кальций крови и может вызвать нарушение сердечной деятельности. Ожоги площадью более чем 160 см 2 опасны возможными системными токсическими проявлениями.

Токсичность плавиковой кислоты и её растворимых солей предположительно объясняется способностью свободных ионов фтора связывать биологически важные ионы кальция и магния в нерастворимые соли (см. Отравление фторидами (англ.) ). Поэтому для лечения последствий воздействия плавиковой кислоты часто используют глюконат кальция , как источник ионов Ca 2+ . Пострадавшие участки при ожогах плавиковой кислотой промываются водой и обрабатываются 2,5 % гелем глюконата кальция . Тем не менее, поскольку кислота проникает сквозь кожу, простого промывания недостаточно и необходимо обращение к врачу для проведения лечения . Высокую эффективность показали внутриартериальные инфузии хлорида кальция .

Предельно допустимая концентрация (ПДК) плавиковой кислоты:

Все растворимые в воде фториды токсичны.





Общие
Систематическое наименование	фтороводород
Традиционные названия	плавиковая кислота
Хим. формула	HF
Физические свойства
Состояние	бесцветная жидкость
Молярная масса	20.0063 г/моль
Плотность	1,258 (70 %)
Термические свойства
Т. плав.	−75 (70 %)
Т. кип.	85,8 (70 %) °C
Т. всп.	негорючая °C
Химические свойства
pK a	3,17
Растворимость в воде	смешивается
Классификация
Рег. номер CAS	7664-39-3
Рег. номер EC	231-634-8
RTECS	MW7875000
Безопасность
Токсичность
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа) , если не указано иного.

Свойства

Физические

Бесцветная легкоподвижная жидкость с резким запахом и обжигающим «уксусным» вкусом. Растворение фтористого водорода в воде сопровождается довольно значительным выделением тепла (59,1 кДж/моль). Для него характерно образование содержащей 38,6 % HF и кипящей при 114 °C азеотропной смеси (по другим данным 37,5 % и t кип 109 °C). Такая азеотропная смесь получается в конечном счёте при перегонке как концентрированной, так и разбавленной кислоты.

При низких температурах фтористый водород образует нестойкие соединения с водой состава Н 2 О·HF, Н 2 О·2HF и Н 2 О·4HF. Наиболее устойчиво из них первое (t пл −35 °C), которое следует рассматривать как фторид гидроксония - [Н 3 O]F. Второе является гидрофторидом гидроксония [Н 3 O].

Химические

Плавиковая кислота - кислота довольно слабая (средней силы) (константа диссоциации составляет 6,8⋅10 −4 , степень диссоциации 0,1 н. раствора 9 %), однако она разъедает стекло и другие силикатные материалы, поэтому плавиковую кислоту хранят и транспортируют в полиэтиленовой таре.

Реакция идёт с выделением газообразного фторида кремния (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\rightarrow Na_{2}SiF_{6}+CaSiF_{6}+4SiF_{4}\uparrow +14H_{2}O}}} .

Техническая плавиковая кислота

Для грубой очистки её перегоняют в аппаратах из платины или свинца, отбрасывая первые порции дистиллята .

Крепкая плавиковая кислота (более 60 % HF) может сохраняться и транспортироваться в стальных ёмкостях, но разъедает стекло. Для хранения плавиковой кислоты и работы с ней в лабораторных условиях требуются сосуды из тефлона , полиэтилена и других пластмасс.

Применение

Крупный потребитель фтороводородной кислоты - алюминиевая промышленность .

Раствор фтороводорода применяется для прозрачного травления силикатного стекла (например - нанесение надписей - для этого стекло покрывают парафином , прорезая отверстия для травления). Матовое травление получают в парах фтороводорода.
Для травления кремния в полупроводниковой промышленности .
В составе травильных, травильно-полировальных смесей, растворов для электрохимической обработки нержавеющей стали и специальных сплавов.
Получение фторидов , кремнефторидов и борфторидов, фторорганических соединений, а также соответствующих кислот (кремнефтороводородная кислота и борфтороводородная кислота), синтетических смазочных масел и пластических масс .
Для растворения силикатов при различного рода анализах.
В процессе алкилирования, в качестве катализатора в реакции изобутана и олефина .

Токсичные свойства

ядовита . Возможны острые и хронические отравления с изменением крови и кроветворных органов , органов пищеварительной системы , отёк лёгких .

Обладает выраженным эффектом при вдыхании, раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки глаз (вызывает болезненные ожоги и изъязвления); кожно-резорбтивным, эмбриотропным, мутагенным и кумулятивным действием. Ей присвоен второй класс опасности для окружающей среды; чистый фтороводород также принадлежит ко второму классу опасности .

— неорганическое вещество, одноосновная кислота, раствор HF в воде. Реактив еще называют фтористоводородной кислотой и плавиковой кислотой. Последнее название связано с тем, что фтороводород получают из содержащего фтор (CaF2) плавикового шпата — очень красивого минерала флюорита, светящегося под ультрафиолетовым излучением или при нагревании.

Свойства

Соединение — прозрачная жидкость, без цвета, с резким запахом. Не горит, но очень токсично для человека и окружающей среды. С химической точки зрения это кислота средней силы. Она вступает в реакции с большинством металлов, образуя соли — фториды. Соли щелочных металлов водорастворимы, а щелочно-земельных — плохо растворимы или вообще нерастворимы. Реактив любой концентрации не растворяет свинец, платину, палладий, золото, не реагирует с парафином, полиэтиленом, фторопластом и другими пластмассами, каучуковыми материалами. Кислота, содержащая более 60% HF, не взаимодействует с железом.

Важная особенность фтористоводородной кислоты — она единственная реагирует с оксидом кремния, который составляет основу всех силикатных материалов, в том числе, стекла. Поэтому ее нельзя наливать в стеклянные сосуды.

У фтороводородной кислоты есть еще одно интересное свойство — вода с добавлением даже небольшого количества этого реактива замерзает при более низких температурах.

Меры безопасности

Плавиковая кислота и ее пары ядовиты. Особенно коварна разбавленная кислота: при попадании на кожу ее брызг человек может вообще ничего не почувствовать, но вещество впитается в кожу и поступит в кровоток. Примерно через сутки проявятся симптомы токсического отравления, отек легких, нарушения работы сердечно-сосудистой системы и ЖКТ, так как соединение образует нерастворимые соли кальция и магния, связывая эти важные для нормального функционирования организма элементы. На коже проявится химический ожог из-за того, что реагент разрушает клетчатку.

Фтористоводородная кислота раздражающе действует на органы дыхания, глаза, оказывает легкое наркотическое действие, обладает способностью повреждать ДНК и усиливать воздействие других неблагоприятных факторов. Она относится ко 2-му классу опасности (газообразный фтороводород — к первому). Работать с плавиковой кислотой необходимо только в респираторе, в очках, плотно прилегающих к коже, в защитной одежде и резиновых перчатках, в вытяжном шкафу. При ликвидации проливов рекомендуется использовать противогазы с автономным источником воздуха. Пострадавших от отравления следует срочно доставить в больницу, предварительно промыв место попадания реактива большим количеством воды и обработав гелем 2,5-процентного глюконата кальция. В больнице в качестве антидота обычно используют внутриартериальные вливания хлорида кальция.

Хранение и перевозка

Хранят и перевозят плавиковую кислоту в пластиковых (полиэтиленовых, фторопластовых) канистрах, контейнерах и кубах. Для больших емкостей используется металлическая обрешетка. Кислоту высокой концентрации допускается перевозить железнодорожным и автомобильным транспортом в железных и стальных цистернах. Температурный режим — не выше +30 °С.

Применение

Фтористоводородная кислота выпускается различной концентрации, высокой чистоты и техническая с примесями. Основные сферы ее использования:
— В нефтехимии и горнодобывающей отрасли — для увеличения нефтедобычи и разрушения кремнийсодержащих пород.
— Для выделения некоторых металлов, например, тантала, циркония, ниобия.
— В химической индустрии — как катализатор в некоторых процессах; для производства фторопластов, хладагентов, фторосодержащих кислот, боратов и фторидов, органических соединений на основе фтора, синтетических смазочных масел.
— В стекольном деле с помощью этого хим. реактива выполняют прозрачное травление кремниевого стекла.
— Плавиковая кислота высокой чистоты необходима для очистки и травления кремния для полупроводников.
— В аналитической химии — для растворения силикатов.
— При производстве алюминия и работе с ним.
— Является составной частью жидкостей, использующихся для травления и полировки, для электрохимической обработки сплавов и нержавеющей стали. Применяется также для очистки металлических заготовок от песка.

Плавиковая кислота

Фтористоводородная кислота

Описание

Плавиковая кислота или фтористоводородная кислота - бесцветная жидкость, представляющая собой раствор газообразного фтористого водорода в воде. Небольшая примесь плавиковой кислоты сильно понижает точку замерзания воды.

Плавиковая кислота разрушает стекло, взаимодействуя с диоксидом кремния, который находится в составе стекла, с образованием газообразного кремнететрафторида. Плавиковая кислота растворяет некоторые металлы с образованием фторидов. Практически нерастворимы в воде фториды кальция, бария, стронция. Труднорастворимы фториды меди, никеля, кадмия и хрома (III), все остальные фториды, в том числе фторид серебра легкорастворимы.

Плавиковая кислота растворяет цинк и железо, очень медленно свинец, медь и серебро, не реагирует с золотом и платиной.

Применение

для разрушения силикатных горных пород;
растворения металлов (тантала, циркония, ниобия и др.);
катализатор гидрирования;
катализатор дегидрирования;
катализатор алкилирования в органической химии;
реагент в производстве хладонов и фторопластов;
исходное вещество для получения фтора;
производство фторсульфоновой кислоты;
встречается в производстве суперфосфатов, алюминия, урана, бериллия и марганца; плавильных флюсов; при сварке электродами, в состав обмазки которых входят соединения фтора, или при электросварке под флюсом.

Хранение

Хранят плавиковую кислоту в парафиновых, хлорвиниловых, платиновых, фторопластовых и полиэтиленовых сосудах, а также в сосудах из органического стекла.

Очень хороша для работы с кислотой фторопластовая посуда. Плавиковую кислоту можно наливать в стаканы, предварительно покрытые слоем парафина. Посуда из воска, парафина, церезина и гуттаперча не очень надежна.

В больших объемах фтороводородную кислоту хранят в стальных герметичных танках и цистернах, а также в баллонах аммиачного типа, имеющих защитную окраску с красной полосой.

Меры предосторожности

Плавиковая кислота ядовита , раздражает дыхательные пути, является сильнейшим водоотнимающим веществом, попадая на кожу, вызывает сильные ожоги и язвы.

Работать с плавиковой кислотой необходимо под хорошей тягой, используя платиновую посуду, желательно в резиновых перчатках.

Плавиковая кислота может вызвать разъедающее действие на кожу не сразу, а через несколько часов. Дым, образующийся в присутствии аммиака, также ядовит. При ожогах плавиковой кислотой немедленно кожу промывают проточной водой в течение нескольких часов до тех пор, пока побелевшая поверхность кожи не покраснеет. Затем накладывают свежеприготовленную 20 %-ную суспензию оксида магния в глицерине.

Плавиковая кислота огнеопасна . Для тушения можно применять воду.

При наличии в воздухе фтористого водорода необходимо надевать изолирующий противогаз (кислородную маску).

По вопросам приобретения данного продукта, а также для получения прайса просим обращаться к менеджерам нашей компании.