Свойства и применение плавиковой кислоты. Плавиковая кислота

Плавиковая кислота. Свойства. Применение

Что такое плавиковая кислота. Молекула плавиковой (ф тороводородной) кислоты состоит из атома водорода и атома фтора, поэтому химическая формула плавиковой кислоты - HF .

Являясь раствором газообразного фтористого водорода в воде, плавиковая кислота представляет собой едкую бесцветную прозрачную жидкость с резким запахом. Эта кислота неорганическая, с высоким уровнем химической активности. Получается она, в основном, в результате реакции флюорита кальцияс серной кислотой в печах (шнековых и трубчатых вращающихся) при температуре 120‑180 0 С. В лабораторных условиях её можно получить при термическом разложении гидрофторидов.

Свойства плавиковой кислоты. Она является кислотой средней силы, обладающей особыми химическими свойствами. Взаимодействуя с водой, выделяет много тепла. Очень быстро испаряется. Точка замерзания воды значительно снижается даже при небольшой её примеси. Её можно смешивать не только с водой, но и с другими кислотами. Она обладает способностью взаимодействовать со многими элементами и растворять многие неорганические вещества, в том числе и стекло. Вступает в реакцию с большинством металлов. Некоторые металлы она растворяет с образованием фторидов. Не растворяются в ней свинец, золото, палладий и платина.Нет взаимодействия у неё с пластмассами, парафином, каучуковыми материалами.

Плавиковая кислота применяется в различных отраслях промышленности, в том числе в таких, как горнодобывающая, нефтехимическая, химическая, биохимическая, металлургия (чёрная и цветная), микроэлектроника, и других. Она используется в производстве полупроводников, алюминия, фтористых соединений и фтора чистого, разных химических реагентов, фигурных изделий из стекла, отделочных и строительных материалов и различных бытовых предметов, в обработке различных, используемых в промышленности материалов, для дезинфекции и очистки воды, а также в различных других производственных сферах.

Применять плавиковую кислоту необходимо с осторожностью, используя средства индивидуальной защиты (плотно прилегающие к коже очки, резиновые перчатки, защитную одежду, респиратор) и соблюдая правила техники безопасности. Являясь жидкостью очень агрессивной, с насыщенными парами, она опасна для человека. При попадании на кожу и слизистые человека она разрушает их,оставляя ожоги. Этой кислотой и её парами запускаются мутагенные процессы в крови человека.

Плавиковая кислота в стоматологии применяется сравнительно недавно. В недалёком прошлом для зубопротезирования применялись традиционные стоматологические цементы. От прочности керамического каркаса, тогда, зависела и прочность протезов. После появления новых методов крепления керамики ситуация изменилась коренным образом.В 1983 году был разработан и внедрён метод травления поверхности стоматологической керамики плавиковой кислотой. При такой обработке, площадь склеивания увеличивается за счёт того, что поверхность становится шероховатой. В результате, создаётся очень прочное склеивание приведённых в контакт разнородных поверхностей.

Для хранения плавиковой кислоты нельзя использовать ёмкости из силикатных материалов и неорганического стекла, так как она разъедает эти материалы.Могут использоваться ёмкости из парафина, пластмасс, эбонита, свинца, органического стекла, хлорвинила, фторопласта, платины, атак же закрытые плотно ёмкости футерованные (облицованные материалом стойким к воздействию плавиковой кислоты).

Купить плавиковую кислоту в Украине на выгодных условиях с быстрой доставкой по всей Украине можно в магазине «Химэлемент».

(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 хим. 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.

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:

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.

Плавиковая кислота (фтороводородная кислота ) - 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.
Физические свойства
Растворение фтористого водорода в воде сопровождается довольно значительным выделением тепла (59 кДж/моль). Характерно для него образование содержащей 38,3 % НF и кипящей при 112 °C азеотропной смеси (по другим данным 37,5 % и т. кип. 109 °C). Такая азеотропная смесь получается в конечном счете при перегонке как крепкой, так и разбавленной кислоты.

При низких температурах фтористый водород образует нестойкие соединения с водой состава Н2О·НF, Н2О·2НF и Н2О·4НF. Наиболее устойчиво из них первое (т. пл. 35 °C), которое следует рассматривать как фторид оксония - [Н3O]F. Второе является гидрофторидом оксония [Н3O].
Химические свойства
Это кислота средней силы (константа диссоциации составляет 6,8·104, 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:SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O

с выделением газообразного фторида кремния (SiF4).

Реагирует со многими металлами с образованием фторидов (свинец не растворяется во 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 - Fе, Рb, Аs, 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 бифторид калия, затем разлагают его нагреванием, растворяя фтористый водород в дистиллированной воде.

Крепкая плавиковая кислота (более 60 % НF) 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
Для травления силикатного стекла (прозрачное травление в растворе, матовое - в парах плавиковой кислоты)
В составе травильных, травильно-полировальных смесей, растворов для электрохимической обработки нержавеющей стали и специальных сплавов
Получение фторидов, кремнефторидов и борфторидов, а также соответствующих кислот (кремнефтористоводородная кислота и борфтористоводородная кислота).

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.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) плавиковой кислоты:

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

Крупный потребитель фтористоводородной кислоты - алюминиевая промышленность.

Кроме того, плавиковую кислоту используют:

Для травления кремния в полупроводниковой промышленности

В составах для травления чугуна и нержавеющих сталей

Для получения фторорганических соединений, неорганических фторидов, синтетических смазочных масел и пластических масс

Для растворения силикатов при различного рода анализах.