无氧酸,或称氢酸,即水溶性成酸性的二元氢化物得水溶液。这类物质除按一般二元化合物 命名外,水溶液可以视为无氧酸,命名为氢某酸。
氢氟酸
氢氟酸是氟化氢的水溶液,具有强烈的腐蚀性。纯氟化氢有时也称作无水氢氟酸。听起来可能很荒谬,尽管理论上氢氟酸是一种弱酸——这是因为氢原子和氟原子间结合的能力相对较强,使得氢氟酸在水中不能完全离解。但是氢氟酸却能够溶解很多其他酸都不能溶解的玻璃(二氧化硅)。(反应方程式如下:)
SiO2(s) + 6 HF(aq) → H2[SiF6](aq) + 2 H2O(l) 正因如此,它必须储存在塑料容器中(理论上讲,放在聚四氟乙烯做成的容器中会更好)。氢氟酸还是一种还原剂,如果要长期储存,不仅需要一个密封容器,而且容器应尽可能真空。而氢氟酸能够溶解绝大多数无机氧化物的能力也是因為它的还原性。
生产
工业上用萤石(氟化钙 CaF2)和浓硫酸来制造氢氟酸。
加热到250摄氏度时,这两种物质便反应生成氟化氢。反应方程式为:
CaF2 + H2SO4 → 2 HF + CaSO4
这个反应生成的蒸气是氟化氢、硫酸和其他几种副产品的混合物。在此之后氟化氢可以通过蒸馏来提纯。
用途
由于氢氟酸溶解氧化物的能力,它在铝和铀的提纯中起着重要作用。氢氟酸也用来蚀刻玻璃,半导体工业使用它来除去硅表面的氧化物,在炼油厂中它可以用作异丁烷和丁烷的烷基化反应的催化剂,除去不锈钢表面的含氧杂质的“浸酸”过程中也会用到氢氟酸。
氢氟酸也用于多种含氟有机物的合成,比如Teflon(聚四氟乙烯)还有氟利昂一类的致冷剂。
安全性
在人体内部,氢氟酸与钙离子和镁离子反应,正因为如此,它会使靠以上两种离子发挥机能的器官丧失作用。接触、暴露在氢氟酸中一开始可能并不会疼痛,而症状可能直到几小时后氢氟酸与骨骼中的钙反应时才会出现。如果不进行处理,最终可能导致心、肝、肾和神经系统的严重甚至是致命损伤。
接触氢氟酸后的初始救护措施通常包括在接触部位涂上葡萄糖酸钙凝胶。如果接触范围过广,又或者延误时间太长的话,医护人员可能会在动脉或周围组织中注射钙盐溶液。但无论如何,接触氢氟酸后必须得到及时并且专业的护理。
即使能得到及时治疗,身体表面少于10%的面积暴露在氢氟酸中也会是致命的。(身体少于2%的面积暴露在氢氟酸中也有可能是致命的)吞服高浓度的氢氟酸溶液会导致急性的低血钙症,引致心脏停搏及死亡。
1.物质的理化常数:
国标编号 81016
CAS号 7664-39-3
中文名称 氢氟酸
英文名称 Hydrofluoric acid
别 名 氟化氢溶液
分子式 HF
外观与性状 无色透明有刺激性臭味的液体。商品为40%的水溶液
分子量 20.01 沸 点 120℃(35.3%) 熔 点-83.1℃( 纯)
溶解性 与水混溶
密 度 相对密度(水=1)1.26(75%);相对密度(空气=1)1.27
稳定性 稳定危险标记20(酸性腐蚀品)
主要用途 用作分析试剂、高纯氟化物的制备、玻璃蚀刻及电镀表面处理等。
2.对环境的影响:
一、健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:对皮肤有强烈的腐蚀作用,能穿透皮肤向深层渗透,形成坏死和溃疡,且不易治愈。眼接触高浓度氢氟酸可引起角膜穿孔。接触其蒸气,可发生支气管炎、肺炎等。长期接触可发生呼吸道慢性炎症,引起牙周炎、氟骨病。
二、毒理学资料及环境行为
急性毒性:LC501276ppm,1小时(大鼠吸入)
亚急性和慢性毒性:家兔吸入33~41mg/m3,平均20mg/m3,经过1~5.5个月,可出现粘膜刺激,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。
致突变性:DNA损伤:黑胃果蝇吸入1300ppb(6周)。性染色体缺失和不分离:黑胃果蝇吸入2900ppb。
生殖毒性:大鼠吸入最低中毒浓度(TCL0):4980ug/m3(孕1~22天),引起死胎。
危险特性:腐蚀性极强。遇H发泡剂立即燃烧。能与普通金属发生反应,放出氢气而与空气形成爆炸性混合物。
燃烧(分解)产物:氟化氢。
3.现场应急监测方法:
4.实验室监测方法:
离子色谱法
超纯酸的
电感耦合等离子体质谱分析[刊,英]/Paulsen P.J.;Beary E.S.;Bushee D.S.//Anal.Chem.-1988,60(10).-971~975 《分析化学文摘 》1990.4.
5.环境标准:
中国(TJ36-79)车间空气中有害物质的最高容许浓度 1mg/m3[F]
6.应急处理处置方法:
一、泄漏应急处理
疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,建议应急处理人员戴好面罩,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,在确保安全情况下堵漏。喷雾状水,减少蒸发。用沙土、干燥石灰或苏打灰混合,然后收集运至废物处理场所处置。也可以用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。
二、防护措施
呼吸系统防护:可能接触其蒸气或烟雾时,必须佩戴防毒面具或供气式头盔。紧急事态抢救或逃生时,建议佩带自给式呼吸器。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
防护服:穿工作服(防腐材料制作)。
手防护:戴橡皮手套。
其它:工作后,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后再用。保持良好的卫生习惯。
三、急救措施
皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗10分钟或用2%碳酸氢钠溶液冲洗。若有灼伤,就医治疗。
眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。呼吸困难时给输氧。给予2-4%碳酸氢钠溶液雾化吸入。就医。
食入:误服者给饮牛奶或蛋清。立即就医。
灭火方法:雾状水、泡沫。