请问氢氟酸及氟化氢的物理、化学性质
氢氟酸
品名
氢氟酸Hydrofluoric AcidCAS:7664-39-3
理化性质
氢氟酸是氟化氢气体的水溶液,为无色透明至淡黄色冒烟液体。有刺激性气味。分子式 HF-H2O。相对密度 1.15~1.18。沸点 112.2℃(按重量百分比计为38.2%)。市售通常浓度:约47% 。是弱酸。
侵入途径
可经皮肤吸收,氢氟酸酸雾经呼吸道吸入。
毒理学简介
对皮肤有强烈刺激性和腐蚀性。氢氟酸中的氢离子对人体组织有脱水和腐蚀作用,而氟是最活泼的非金属元素之一。皮肤与氢氟酸接触后, 氟离子不断解离而渗透到深层组织, 溶解细胞膜,造成表皮、真皮、皮下组织乃至肌层液化坏死。 氟离子还可干扰烯醇化酶的活性使皮肤细胞摄氧能力受到抑制。估计人摄入 1.5g 氢氟酸可致立即死亡。吸入高浓度的氢氟酸酸雾,引起支气管炎和出血性肺水肿。氢氟酸也可经皮肤吸收而引起严重中毒。
临床表现
皮肤损害程度与氢氟酸浓度,接触时间,接触部位及处理方法有关。浓度越高, 接触时间越长,受害组织越柔软或致密,作用就越迅速而强烈。接触 30% 以上浓度的氢氟酸,疼痛和皮损常立即发生。接触低浓度时,常经数小时始出现疼痛及皮肤灼伤。局部皮损初起呈红斑,随即转为有红晕的白色水肿,继而变为淡青灰色坏死,而后复以棕褐色或黑色厚痂,脱痂后形成溃疡。手指部位的损害常转为大疱,甲板也常同时受累, 甲床与甲周红肿。严重时甲下水疱形成, 甲床与甲板分离。高浓度灼伤常呈进行性坏死, 溃疡愈合缓慢。 严重者累及局部骨骼,尤以指骨为多见。表现为指间关节狭窄,关节面粗糙,边缘不整, 皮质增生, 髓腔狭小,乃至骨质吸收等类似骨髓炎的征象。氢氟酸酸雾可引起皮肤瘙痒及皮炎。 剂量大时亦可造成皮肤、 胃肠道和呼吸道粘膜的灼伤。眼接触高浓度氢氟酸后, 局部剧痛, 并迅速形成白色假膜样混浊, 如处理不及时可引起角膜穿孔。氢氟酸灼伤合并氟中毒已引起注意, 患者因低血钙出现抽搐, 心电图Q-T间期延长,心室颤动发作。
处理
皮肤接触后立即用大量流水作长时间彻底冲洗, 尽快地稀释和冲去氢氟酸。这是最有效的措施,治疗的关键。氢氟酸灼伤后的中和方法不少,总的原则是使用一些可溶性钙、镁盐类制剂, 使其与氟离子结合形成不溶性氟化钙或氟化镁,从而使氟离子灭活。 现场应用石灰水浸泡或湿敷易于推广。 氨水与氢氟酸作用形成具有腐蚀性的二氟化胺, 故不宜作为中和剂。氢氟酸灼伤治疗液(5%氯化钙20ml、2%利多卡因20ml、地塞米松5mg)浸泡或湿敷。以冰硫酸镁饱和液作浸泡。钙离子直流电透入。利用直流电的作用, 使足够量的钙离子直接导入需要治 疗的部位,提高局部用药效果。在灼伤的第1~3天,每天1~2次,每次20~30分钟。重病例每次治疗时间可酌情延长。氢氟酸溅入眼内,立即分开眼睑,用大量清水连续冲洗 15 分钟左右。滴入2~3滴局部麻醉眼药,可减轻疼痛。同时送眼科诊治。
与氢氟酸反应:
小结:硅的化学性质不活泼,
(1)无水氟化氢(Anhydrous Hydrogen Fluoride) 分子式:HF 分子量:20.01 理化性质:无水氟化氢低温下为无色透明的液体,沸点19.4℃,熔点-83.37℃,密度1.008g/cm3(25℃/4℃)。在室温和常温下极易挥发成烟雾状。它的化学性质极活泼,能与碱、金属、氧化物以及硅酸盐等反应,在一定条件下能与水自由混合成氢氟酸,有强烈的刺激性气味,对眼、耳、鼻、喉粘膜有强腐蚀作用对人的牙齿及骨胳有严重腐蚀性,并使之钙化。 无水氟化氢技术指标 指标名称指标 优极品(A) 一极品(B) 氟化氢含量% 99.95 99.87 水分含量% 0.030.06 氟硅酸含量% 0.010.03 二氧化硫含量% 0.007 0.015 不挥发酸 0.005 0.03 (以H2SO4计)% 用途:无水氟化氢已广泛应用于原子能、化工、石油等行业,是强氧化剂,还是制取素氟、各种氟致冷剂、无机氟化物,各种有机氟化物的基本原料,可配制成各种用途的有水氢氟酸,用于石墨制造和制造有机化合物的催化剂,玻璃刻蚀剂等。 (2)工业氢氟酸(Industrial Hydrofluoric Acid) 分子式:HF 分子量:20.01 理化性质:工业氢氟酸为含氟化氢60%以下无水澄清水溶液,也叫有水氢氟酸。在敞口容器中易于挥发,有强烈的腐蚀性和毒性,具有酸的一般通性,还有与二氧化硅、硅酸盐、玻璃起化学反应的特殊性。 工业氢氟酸技术指标 指标名称 一极品(A) 氟化氢含量% 40.0-55.50 氟硅酸含量% 0.03 硫酸% 0.03 铁% 0.008 用途:主要用于有机或无机氟化物的制造,稀有金属、不锈钢、显像管、高低碳石墨除硅提纯、锅炉及管道清洗、玻璃仪表刻度、岩层的腐蚀剂等。
主要成分:纯品。
外观与性状:无色液体或气体。
熔点(℃):-83.7。
沸点(℃):19.5。
相对密度(水=1):1.15。
相对蒸气密度(空气=1):1.27。
蒸气压(kPa): 53.32(25℃)。
稳定性和反应活性:稳定。
由於氟原子电负性很大,所以会与氢原子形成氢键的缘故,所以沸点较氯化氢、溴化氢、碘化氢等为高。
其水溶液氢氟酸是一种弱酸,但氢氟酸本身具对矽(硅)及二氧化硅有极强的侵蚀能力。 故可腐蚀玻璃(主要成分是二氧化硅及硅酸盐),是唯一可腐蚀玻璃的酸,所以日常贮存要使用塑料瓶或铅制容器。
氢氟酸可以腹�し麴つぁ⒑粑�兰俺ξ傅牢�眨�舨簧鞣⑸�夥�岜┞叮�α⒓从么罅壳逅�逑?0至30分钟,然后以葡萄酸钙软膏或药水涂抹;若不小心误饮,则要立即喝下大量的高钙牛奶,然后紧急送医处理。
帮助编辑氟化氢
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常规
别名
IUPAC中文命名 氟化氢
CAS号 [7664-39-3 [7664-39-3]]
分子式 HF
摩尔质量 20.0063 g/mol
SMILES
InChI
溶解度
pKa 3.15
pI
物理性质
熔点 −83.38 C (189.77 K)
沸点 19.54°C (293.15 K)
三相点
临界点
偶极矩
熔化热(Δfus H) kJ/mol
汽化热(Δvap H) kJ/mol
[α]D20 °mL/g/dm ()
相态名称
外观 无色气体
密度 0.818 g/L kg/m3
Δf HmO kJ/mol
Δf GmO kJ/mol
SmO J/mol/K
Δc HmO kJ/mol
Cm J/mol/K
黏度
安全性
主要危险 剧毒, 腐蚀性
闪点 −37.8°C
Hydrofluoric acid is a highly toxic and corrosive solution of hydrogen fluoride in water. Neat hydrogen fluoride is sometimes called anhydrous hydrofluoric acid. Hydrofluoric acid is notoriously known to dissolve glass by reacting with SiO2, the major component of most glasses:
SiO2(s) + 4HF(aq) → SiF4(g) + 2H2O(l)
or
SiO2(s) + 6HF(aq) → H2[SiF6](aq) + 2H2O(l)
Consequently, it must be stored in polyethylene or Teflon containers. It is also unique in its ability to dissolve almost all inorganic metal and semimetal oxides. Because of its low tendency to dissociate into H+ and F- ions in water, it is properly considered a weak acid, but it is nonetheless extremely corrosive and poisonous, as explained below.
Production
Industrially, hydrofluoric acid is produced from the mineral fluorite, also known as calcium fluoride (CaF2) and concentrated sulfuric acid. When combined at 250°C, these two substances react to produce hydrogen fluoride according to the following chemical equation:
CaF2 + H2SO4 → 2HF + CaSO4
The vapors from this reaction are a mixture of hydrogen fluoride, sulfuric acid, and a few minor byproducts, from which hydrogen fluoride can be isolated by distillation.
Hydrofluoric acid is a known hazard in car engine fires, forming when Viton o-rings and hoses are exposed to temperatures in excess of 400°C.
Uses
Hydrofluoric acid's ability to dissolve oxides makes it important in the purification of both aluminium and uranium. It is also used to etch glass, to remove surface oxides from silicon in the semiconductor industry, as a catalyst for the alkilation of iso-butane and butene in oil refineries and to remove oxide impurities from stainless steel in a process called pickling. Recently it has even been used in car washes in "wheel cleaner" compounds.[1] Due to its ability to dissolve silicate compounds, hydrofluoric acid is often used during the rock and mineral analysis process to dissolve rock samples (usually powdered) prior to analysis.
Hydrofluoric acid is also used in the synthesis of many fluorine-containing organic compounds, including teflon and refrigerants such as freon.
氟化氢是一种无机酸,化学式为HF,在常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,具有非常强的吸湿性,接触空气即产生白色烟雾,易溶于水,可与水无限互溶形成氢氟酸。氟化氢分子间具有氢键,可表现出一些反常的性质,如沸点要比其他卤化氢高得多。氟化氢的化学反应性很强,能够与许多化合物发生反应,氟化氢作为溶质是一种弱酸,而纯氟化氢是一种强酸。
特性
氟化氢(HF)常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,易溶于水、与水无限互溶形成氢氟酸,氟化氢有吸湿性,在空气中吸湿后“发烟”;熔点-83.37℃、沸点19.51℃,气体密度0.922 kg/m3(标态下),相对分子量20.008。
氟化氢由于分子间氢键而具有缔合性质,以缔合分子(HF)形式存在,常温常压下,氟化氢分子为(HF)2和(HF)3的混合物,在82℃以上时,气态HF基本上成为单分子状态。由于分子间的缔合作用,氟化氢的沸点较其他卤化氢高得多,并表现出一些反常的性质。
氟化氢的化学反应性强,与许多化合物发生反应。其作为溶质(水溶液中)是弱酸,作为溶剂则是强酸,与无水硫酸相当,能与氧化物和氢氧化物反应生成水,与氯、溴、碘的金属化合物能发生取代反应。能与大多数金属反应,与有些金属(Fe、Al、Ni、Mg等)反应会形成不溶于HF的氟化物保护膜;在有氧存在时,铜很快被HF腐蚀,但无氧化剂时,则不会反应;某些合金如蒙乃尔合金对HF有很好的抗腐蚀性,但不锈钢的抗腐蚀性很差,在温度不太高时,碳钢也具有足够的耐蚀能力。
氟化氢与水相似,介电常数大(0℃时83.6),是一种较理想的溶剂,与溶质发生溶剂分解反应。另外,无水氟化氢的质子给予能力强而具有很强的脱水能力,木材和纤维一旦与其接触立即碳化,而与醇、醛和酮等有机化合物接触脱水后会形成聚合物,其脱水能力较硫酸、磷酸弱。
氟化氢不可燃,但与一些物质(如钠、氧化钙、硝酸甲酯、氯酸钠等)混合接触时有危险性。
氟化氢是基础化工产品,无水氟化氢是电解制造元素氟的原料;在化学工业中,广泛应用于氟置换卤代烃中氯制取氯氟烃,如二氟二氯甲烷(F12)和二氟一氯甲烷(F22)等;在石化工业中,作为芳烃、脂肪族化合物烷基化制高辛烷值汽油的液态催化剂.
在电子工业中,无水氟化氢用于电解合成三氟化氮的原料,半导体制造工艺中的刻蚀剂等。另外,氟化氢用于工业生产氢氟酸,生产无机氟化物、铀加工、金属加工以及玻璃工业中刻蚀剂等。[1]
新闻报道:此外,形态也是非常关键的因素。电解制备出的气态元素氟和气体氟化氢非常活泼,可以与几乎任何物质起化学反应,当然非常危险。但当氟与钠、硅、钙、磷结合形成氟化钠、氟硅酸钠、磷灰石时,它们就相当稳定,对人健康的威胁就大大降低。
国标编号 23014
CAS号 7783-41-7
中文名称 二氟化氧
英文名称 difluorine monoxide;oxygen difluoride
别名 一氧化二氟
分子式 F2O 外观与性状 无色有轻微刺激的气体,或黄褐色液体,与水的反应极慢
分子量 54.00 沸 点 -114.8℃
熔点 -223.8℃ 溶解性
密度 相对密度(水=1)1.90(-224℃,液体);相对密度(空气=1)1.43 稳定性 稳定
危险标记 6(有毒气体) 主要用途 用于氧化的氟化反应
2.对环境的影响:
一、健康危害
侵入途径:吸入。
健康危害:较高浓度接触本品一定时间,可发生迟发性刺激症状,表现有头痛、头昏、胸闷、恶心、咳嗽、气急等。严重者可导致肺水肿。高浓度本品在一定压力下接触皮肤可造成灼伤。
二、毒理学资料及环境行为
急性毒性:LC50300mg/m3,1小时(大鼠吸入);137mg/m3,1小时(小鼠吸入)
危险特性:氧化性极强。与许多物质包括水蒸气和空气可产生强力的或爆炸性的反应。受热分解产生有毒的烟气。
燃烧(分解)产物:氟化氢。
在常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,具有非常强的吸湿性,接触空气即产生白色烟雾,易溶于水,可与水无限互溶形成氢氟酸。氟化氢是无色有刺激性气味的气体,氟化氢及其水溶液均有毒性,容易使骨骼、牙齿畸形,氢氟酸可以透过皮肤被黏膜、呼吸道及肠胃道吸收,中毒后应立即应急处理,并送至就医。
是一种极强的腐蚀剂,有剧毒。它是无色的气体,在空气中,只要超过3ppm就会产生刺激的味道。氢氟酸是氟化氢的水溶液,可以透过皮肤黏膜、呼吸道及肠胃道吸收。若不慎暴露于氢氟酸,应立即用大量清水冲洗20至30分钟,然后以葡萄酸钙软膏或药水涂抹;若不小心误饮,则要立即喝下大量的高钙牛奶,然后紧急送医处理。
皮肤接触: 立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触: 立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
健康危害: 对呼吸道粘膜及皮肤有强烈的刺激和腐蚀作用。
1、急性毒性: LC50(致死浓度):1276ppm(大鼠吸入,1h);342ppm(小鼠吸入,1h)
2、刺激性:大鼠经皮:50%(3min),重度刺激。
人经眼:50mg 61.1ppm,重度刺激。
3.亚急性与慢性毒性:家兔吸入33~41mg/m3,40~51.1PPM 平均20mg/m3, 24.44PPM经过1~5.5个月,可出现黏膜刺激,消瘦,呼吸困难,血红蛋白减少,网织红细胞增多,部分动物死亡。
4.致突变性:DNA损伤:黑腹果蝇吸入1.3PPM(6周)。
性染色体缺失和不分离:黑腹果蝇吸入2.9PPM。
细胞遗传学分析:大鼠吸入1mg/m3,每天6h,共24d(间断性)。
5.大鼠吸入最低中毒浓度(TCLo):4980μg/m3(孕1~22d),引起胎死。
案例例子
据台湾媒体报道,台中市42岁陈姓男子日前从事资源回收时,左手食指、中指和无名指被不明液体喷溅,疼痛不已,就医确诊被俗称“化骨水”的氢氟酸灼伤。经施打解药,开刀清创、植皮,才保住左手三根手指。氢氟酸液体通常是工业用于除锈或洗冷气机使用。大多受伤是发生在实验室或半导体业面板业工作时误触。
自然科学老师施政宏说,皮肤遭强酸强硷灼烧表现不一,像遇硫酸会黑掉、盐酸会红肿起泡、氢氧化钠会皮肤凹陷,氢氟酸最为可怕,皮肤初期没症状,只会感觉刺刺的,其实已侵蚀骨头,有“化骨水”之称,建议遭到强酸强硷灼伤,第一时间立即大量冲水,并请旁人协助打119,协助送医。
台中市澄清医院中港院区整形外科主治医师蔡秉衡建议,民众若遭不明液体灼伤,先利用手边布、卫生纸等,吸掉肌肤上残留的液体,再大量冲水超过30分钟稀释,并送医急诊,由医师来判断是何种液体,做最适当治疗。
陈姓男子说,日前翻动塑胶容器时,左手手指被不明液体喷溅到,当时感觉锥骨般刺痛,立即到医院急诊就医。
陈到院后,左手食指、中指和无名指皮肤呈现白色,医师判断不是一般酸硷液造成,经抽血检查,发现是被化学液体灼伤,紧急会诊整形外科,确诊遭氢氟酸灼伤,经施打解药,并且开刀清创、植皮,保住手指。
蔡秉衡说,氢氟酸液体通常是工业用于除锈或洗冷气机使用,它最特殊的地方是不可存放在玻璃容器内,必须以塑胶容器存放,具强烈腐蚀性,不但伤害皮肤,且非常容易侵蚀骨骼与肌肉,化学成分更会随着血液进入人体,危及生命,氢氟酸灼伤因初期皮肤没有症状,易被误认为灼伤,错失治疗时机,有些患者最后截肢。
氢氟酸具有强烈的腐蚀性,能够溶解很多其他酸液都不能溶解的玻璃,因此须储存在塑料容器中。
氢氟酸无色但有刺激性味道,腐蚀力如武侠小说中的“化骨水”,通常用于工业除锈或清洗,如半导体、主机板业、石化业、核电物质及冷媒等行业及大学以上实验室,都必须特别注意它的高危险性,某些工业用强力洗洁剂或除锈剂也含有氢氟酸,使用时须特别小心,避免伤害。
氟化氢钢瓶贮存于阴凉、通风、室内温度不超过40℃的仓库内。严禁烟火,远离火种、热源,防止阳光直射和雨淋;气瓶应载有安全保护帽,直立存放并固定。仓库内设置泄漏检测报警装置,备有止漏及紧急处理装置(如自动喷淋装置等),定期检查,做好记录。
在有氧存在时,铜很快被HF腐蚀,但无氧化剂时,则不会反应;某些合金如蒙乃尔合金对HF有很好的抗腐蚀性,但不锈钢的抗腐蚀性很差,在温度不太高时,碳钢也具有足够的耐蚀能力。
氟化氢不可燃,但与一些物质(如钠、氧化钙、硝酸甲酯、氯酸钠等)混合接触时有危险性
在电子工业中,无水氟化氢用于电解合成三氟化氮的原料,半导体制造工艺中的刻蚀剂等。另外,氟化氢用于工业生产氢氟酸,生产无机氟化物、铀加工、金属加工以及玻璃工业中刻蚀剂等。主要检测原理为电化学
关于环境的GB3095-1996标准大气中的最高允许浓度一次量为0.02mg/m3 0.02444PPM 日平均为0.007mg/m3;0.00855PPM
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氟化氢化学式是HF。
氟化氢是一种无机酸,化学式为HF,在常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,具有非常强的吸湿性,接触空气即产生白色烟雾,易溶于水,可与水无限互溶形成氢氟酸。氟化氢分子间具有氢键,可表现出一些反常的性质,如沸点要比其他卤化氢高得多。
氟化氢由于分子间氢键而具有缔合性质,以缔合分子(HF)形式存在,常温常压下,氟化氢分子为(HF)2和(HF)3的混合物,在82℃以上时,气态HF基本上成为单分子状态。由于分子间的缔合作用,氟化氢的沸点较其他卤化氢高得多,并表现出一些反常的性质。
氟化氢是基础化工产品,无水氟化氢是电解制造元素氟的原料;在化学工业中,广泛应用于氟置换卤代烃中氯制取氯氟烃,如二氟二氯甲烷(F12)和二氟一氯甲烷(F22)等;在石化工业中,作为芳烃、脂肪族化合物烷基化制高辛烷值汽油的液态催化剂。