Плавиковая кислота с металлами

Обновлено: 05.07.2024

Фтороводородная кислота — 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.

В нашем магазине по выгодным ценам продается 40% и 70% фтористоводородная кислота, можно купить пластиковые емкости для ее хранения и перевозки.

Фтороводородная кислота

Пла́виковая кислота́ (фтороводоро́дная кислота́) — водный раствор фтороводорода (HF). Промышленностью выпускается в виде 40 % (чаще), а также 50 % и 72 % растворов. Название «плавиковая кислота» происходит от плавикового шпата, из которого получают фтороводород.

Содержание

Физические свойства

Растворение фтористого водорода в воде сопровождается довольно значительным выделением тепла (59 кДж/моль). Характерно для него образование содержащей 38,3 % HF и кипящей при 112 °C азеотропной смеси (по другим данным 37,5 % и t_кип 109 °C). Такая азеотропная смесь получается в конечном счёте при перегонке как крепкой, так и разбавленной кислоты.

При низких температурах фтористый водород образует нестойкие соединения с водой состава Н₂О·HF, Н₂О·2НF и Н₂О·4НF. Наиболее устойчиво из них первое (t_пл −35 °C), которое следует рассматривать как фторид оксония — [Н₃O]F. Второе является гидрофторидом оксония [Н₃O][HF₂].

Химические свойства

Это кислота средней силы (константа диссоциации составляет 6,8·10 −4 , степень диссоциации 0,1 н. раствора 9 %). Как и фтороводород, она разъедает стекло и другие силикатные материалы, поэтому плавиковую кислоту хранят и транспортируют в полиэтиленовой таре.

Реакция идёт по уравнению:

с выделением газообразного фторида кремния (SiF₄).

Реагирует со многими металлами с образованием фторидов (свинец не растворяется в плавиковой кислоте, так как на поверхности его образуется нерастворимый фторид PbF₂; платина 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, кременфтористоводородную кислоту Н₂SiF₆, SO₂) и др.

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

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

Крепкая плавиковая кислота (более 60 % HF) может сохраняться и транспортироваться в стальных емкостях. 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.

Токсические свойства

Плавиковая кислота сильно ядовита. Обладает слабым наркотическим действием. Возможны острые и хронические отравления с изменением крови и кроветворных органов, органов пищеварительной системы, отёк легких.

Обладает выраженным ингаляционным действием, 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.

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.

Специфические антидоты практически отсутствуют, поэтому при сорбции кожей смертельной дозы фтороводорода человек может жить несколько суток (на наркотиках), но без надежды на спасение.

Вид	ПДК максимально разовая (ПДК_м.р.)	ПДК среднесуточная (ПДК_с.с.)
ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м 3 (в пересчёте на фтор)	0,5	0,1
ПДК в атмосферном воздухе, мг/м 3 (в пересчёте на фтор)	0,02	0,005

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Фтороводородная кислота" в других словарях:

ФТОРОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА — (фтористоводородная кислота, плавиковая кислота) водный раствор фтористого водорода (фтороводорода) HF. Взаимодействует с силикатными материалами. Очень ядовита. Применяют для травления стекла, удаления песка с металлического литья … Российская энциклопедия по охране труда

ФТОРОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА — ФТОРОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА, бесцветная, агрессивная, дымящая на воздухе жидкость, состоящая из раствора газа фтороводорода (HF) в воде. Получают дистилляцией смеси серной кислоты (H2SO4) и плавикового шпата (ФТОРИДА КАЛЬЦИЯ). Применяется для… … Научно-технический энциклопедический словарь

фтороводородная кислота — (плавиковая кислота, фтористоводородная кислота), раствор фтороводорода в воде, сравнительно слабая кислота. Взаимодействует с силикатными материалами, чем пользуются для травления стекла, удаления песка с металлического литья. Опасна в обращении … Энциклопедический словарь

ФТОРОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА — (плавиковая кислота, фтористоводородная кислота), раствор фтороводорода в воде, сравнительно слабая кислота. Взаимодействует с силикатными материалами, чем пользуются для травления стекла, удаления песка с металлич. литья. Опасна в обращении … Естествознание. Энциклопедический словарь

плавиковая кислота — то же, что фтороводородная кислота. * * * ПЛАВИКОВАЯ КИСЛОТА ПЛАВИКОВАЯ КИСЛОТА, см. Фтористоводородная кислота (см. ФТОРИСТОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА) … Энциклопедический словарь

фтористоводородная кислота — то же, что фтороводородная кислота. * * * ФТОРИСТОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА ФТОРИСТОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА (плавиковая кислота), раствор фтористого водорода в воде, сравнительно слабая кислота. Взаимодействует с силикатными материалами, чем пользуются для… … Энциклопедический словарь

Плавиковая кислота — то же, что фтороводородная кислота … Российская энциклопедия по охране труда

ПЛАВИКОВАЯ КИСЛОТА — то же, что фтороводородная кислота … Естествознание. Энциклопедический словарь

ФТОРИСТОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА — то же, что фтороводородная кислота … Естествознание. Энциклопедический словарь

ФТОРИСТОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА — (фтороводородная к та), р р фтористого водорода в воде. Устар. назв. плавиковая к та. В системе HF H2O могут существовать 3 соед.: H2O … Химическая энциклопедия

Плавиковая кислота

Пла́виковая кислота́ (фтороводоро́дная кислота́, фтористоводоро́дная кислота́, гидрофторидная кислота́) — водный раствор фтороводорода (HF). Промышленностью выпускается в виде 40 % (чаще), а также 50 % и 72 % растворов. Название «плавиковая кислота» происходит от плавикового шпата, из которого получают фтороводород.

Свойства

Физические

Бесцветная жидкость. Растворение фтористого водорода в воде сопровождается довольно значительным выделением тепла (59,1 кДж/моль). Для него характерно образование содержащей 38,3 % HF и кипящей при 112 °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 Н₂О·HF, Н₂О·2HF и Н₂О·4HF. Наиболее устойчиво из них первое (t_пл −35 °C), которое следует рассматривать как фторид гидроксония — [Н₃O]F. Второе является гидрофторидом гидроксония [Н₃O][HF₂].

Химические

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

Реагирует со многими металлами с образованием фторидов (свинец не растворяется в плавиковой кислоте, так как на его поверхности образуется нерастворимый фторид PbF₂; платина и золото также не растворяются), не действует на парафин, который используют при хранении этой кислоты.

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

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.

Плавиковая кислота ядовита. Обладает слабым наркотическим действием. Возможны острые и хронические отравления с изменением крови и кроветворных органов, органов пищеварительной системы, отёк легких.

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 учаски при ожогах плавиковой кислотой промываются водой и обрабатываются 2,5 % гелем глюконата кальция. [2] [3] . Тем не менее, поскольку кислота проникает сквозь кожу, простого промывания недостаточно и необходимо обращение к врачу для проведения лечения. [4] Высокую эффективность показали внутриартериальные инфузии хлорида кальция. [5]

Свойства и применение плавиковой кислоты

Плавиковая кислота (фтороводородная/фтористоводородная/гидрофторидная кислота) – это вещество неорганической этимологии, раствор гидрофторида в воде, 1-основная кислота. Промышленный выпуск осуществляется в разных концентрациях: 40 % (наиболее распространенный вариант), 50 % и 72 %. Наименование веществу дал плавиковый шпат – сырье для получения рассматриваемой кислоты.

Молярная масса – 20,0063 г/моль, плотность – 1,15 г/см³. Термосвойства: t плавления – -83,55 °C, t кипения – 85,8 °C. Формула: HF.

Свойства плавиковой кислоты

Физические. Это жидкий не имеющий окраса легкоподвижный материал. Запах – острый, обжигающий. При сочетании с водой смешивается. Растворение фтороводорода в воде приводит к возникновению весьма большого количества тепла (59,1 кДж/моль). Получается продукт с 38,6 % (37,5 %) HF, азеотропная смесь, которая кипит при 114 °C (109 °C). Он является результатом работы как с высококонцентрированным, так и с разбавленным веществом.

Небольшие температурные параметры – предусловие формирования соединений, не отличающихся стойкостью, при контакте гидрофторида и воды.

Химические. Гидрофторидная кислота принадлежит к средне сильным кислотам. Она способна разъедать стекло и прочие силикаты (это единственная кислота, реагирующая с оксидом кремния – основой всех силикатных материалов), поэтому хранение и перевозку нужно осуществлять в ПЭ таре, ни в коем случае не в стеклянных емкостях. Реакция протекает с выделением фторида кремния в газообразном состоянии.

Плавиковая кислота реагирует с различными металлами, при этом формируются фториды. Растворению в ней не поддаются свинец, платина, золото и палладий. Отсутствует ее влияние и на такие материалы, как парафин, каучук, полиэтилен, фторопласт и прочие пластики. Если ее концентрация не превышает 60 %, то воздействия не происходит и на железо.

Еще одно интересное свойство данного вещества заключается в замерзании воды при более низкой t, если внести в нее HF.

Токсические. Фтороводородная кислота не горючая, но осуществляет сильное токсическое влияние на людей и окружающую среду. Она не только ядовита, но и характеризуется наркотическим воздействием. Может стать причиной острых отравлений, внести негативные изменения в пищеварительный тракт, кровь и органы кроветворения, а также привести к отеку легких. Проникнув в кровь сквозь кожу, может связывать кальций и нарушать деятельность сердечно-сосудистой системы.

Чревата пагубными последствиями при вдыхании, раздражением кожных покровов и слизистых оболочек, обладает кожно-резорбтивной и эмбриотоксичностью, имеет мутагенное действие и способна накапливаться в организме.

Сама кислота, как и чистый фтороводород, принадлежит ко 2-му классу опасности по воздействию на внешнюю среду.

Нужно соблюдать осторожность, так как при начальном контакте с кожей фтористоводородная кислота может не вызывать обильных болевых ощущений, продолжая при этом потихоньку и незаметно всасываться. Но пройдет некоторое время – и во всей силе проявят себя химические ожоги, боли, отеки и общий токсический эффект.

Плавиковая кислота: применение

Высокочистый и технический материал различных концентраций находит применение во многих отраслях. Основные из них следующие:

- стекольное производство (прозрачное травление кремниевого стекла, удаление шероховатости из поверхности хрусталя);

- нефтехимия и горнодобывающее направление (обработка и очистка поверхностей, увеличение эффективности добычи нефти путем изъятия асфальтовых и парафиновых отложений, разрушение пород, содержащих кремний);

- химия (выделение ряда металлов, в частности Ta, Zr и Nb, катализ некоторых химических процессов, в частности при алкилировании в реакции изобутана и олефина, а также изготовление фторлонов, холодильных агентов, содержащих фтор кислот, боратов и фторидов, орган. соединений на основе F, искусственных смазок и пластмасс);

- аналитическая химия (растворение силикатных соединений);

- алюминиевая промышленность (изготовление алюминия электролитическим методом и работа с ним);

- металлообработка (входит в состав композиций, предназначенных для травления и полирования, электрохим. обработки сплавов и нержавейки, используется при очищении заготовок из металла от песка и керамических примесей);

- полупроводниковая отрасль (очищение и травление кремния для полупроводников);

- стоматология и зуботехническое дело (изъятие с внутренней стороны протезов из керамики лейцита, плюс выступает протравливающим веществом и элементом металлического каркаса под керамические коронки, обеспечивающим надежную фиксацию);

- создание фильтровальных систем.

Как видите, несмотря на свою опасность, плавиковая кислота ввиду ряда ценных физических и химических свойств очень важна для разных отраслей. Используйте ее с учетом всех требований безопасности – сведете к минимуму негативные последствия, получив при этом желаемые результаты работы.

Читайте также: