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氟化氫是無色氣體;熔點-83.1°C,沸點19.54°C,氣體密度0.991克/升。在80°C以下,由於分子間存在氫鍵而成為締合體(HF)n。無水氟化氫具有極強的酸性,只有100%的硫酸才能超過它。較不活潑,當有少量水汽存在時,就顯示出較高的化學活性。液態氟化氫的介電常數很高,是一種優良的溶劑,能溶解許多無機和有機化合物, 是工業上重要的化工用品。

1 氟化氫 -氟化氫

化學式HF。無色氣體;熔點-83.1°C,沸點19.54°C,氣體密度0.991克/升。在80°C以下,由於分子間存在氫鍵而成為締合體(HF)n。無水氟化氫具有極強的酸性,只有100%的硫酸才能超過它。較不活潑,當有少量水汽存在時,就顯示出較高的化學活性。液態氟化氫的介電常數很高,是一種優良的溶劑,能溶解許多無機和有機化合物。 是工業上重要的化工用品。

2 氟化氫 -基本信息

中文名稱: 氫氟酸

中文同義詞: 氟化氫溶液;氟氫酸;氟化氫;氟化氫(無水);氫氟酸;無水氟化氫;無水氫氟酸;氫氟酸, 99.99% (METALS BASIS) 40% MIN

毒害物質數據:7664-39-3(Hazardous Substances Data)

職業標準:TWA 3 PPM (2 毫克/ 立方米); STEL 3 PPM (氟)

3 氟化氫 -物化性質 

物理性質 蒸氣密度:  1.27 (vs air)

蒸氣壓 :  25 mm Hg ( 20 ℃)

水溶解性:  soluble

易溶於水,溶於醇、丙酮、醋酸乙酯、氨水。微溶於乙醚。易潮解。乾燥空氣中易風化。加熱至100℃時失去2個結晶水。

含氟化氫60%以下的水溶液,為無色澄清的發煙液體。工業產品通常為HF含量40~45%的水溶液。

化學性質 1.具有很強的腐蝕性,能侵蝕玻璃和硅酸鹽而生成氣態的四氟化硅,但不腐蝕聚乙烯、鉛和白金;

2.極易揮發,置於空氣中即冒白煙,溶於水時激烈放熱而成氫氟酸;

3.與金屬鹽、氧化物、氫氧化物作用生成氟化物;

4.能與普通金屬發生反應,放出氫氣而與空氣形成爆炸性混合物;

5.遇火星易引起爆炸或燃燒;

6.氟化氫對熱穩定,加熱到1000℃僅稍有分解;

7.與硅和硅化合物反應生成氣態的四氟化硅: SiO2(s) + 4 HF(aq) → SiF4(g) + 2 H2O(l)生成的SiF4可以繼續和過量的HF作用,生成氟硅酸:SiF4(g)+2HF(aq)=H2[SiF6](aq),氟硅酸是一種二元強酸;

8.氫氟酸在水溶液中有兩個平衡:1HF=H+ F- k1=7.2*10-42.HF+F-=HF2- k2=5.2此時隨著濃度增大(大於5mol),HF已經是相當強的強酸了。

9、氫氟酸能形成酸式鹽,氫氟酸本是一元酸,但能製得一系列的酸式鹽如NaHF2、KHF2、NH4HF2等 ,這是其他三種氫鹵酸。

4 氟化氫 -作用與用途


1、主要用作含氟化合物的原料,也用於氟化鋁和冰晶石的製造,半導體表面刻蝕及用作烷基化的催化劑

2、在電子工業中用作強酸性腐蝕劑,可與硝酸、乙酸、氨水、雙氧水配合使用。

3、用作分析試劑,也用於高純氟化物的製備。是氟鹽、氟致冷劑、氟塑料、氟橡膠、氟醫藥及農藥等所必需的氟來源

4、是生產冷凍劑「氟里昂」、含氟樹脂、有機氟化物和氟的原料。在化工生產中可用作烷基化、聚合、縮合、異構化等有機合成的催化劑。還用於開採某些礦床時腐蝕地層,以及稀土元素、放射性元素的提取。在原子能工業和核武器生產中是製造六氟化鈾的原料,也是生產火箭燃料和添加劑的原料,還可用於腐蝕玻璃和浸漬木材等。

5、用於有機或無機氟化物的製造,如氟碳化合物、氟化鈉、氟化鋁、六氟化鈾和冰晶石等。也用於不鏽鋼、非鐵金屬酸洗,玻璃儀錶刻度、玻璃器皿和鏡子刻花、刻字,以及玻璃器皿拋光、磨砂燈泡和一般燈泡處理、金屬石墨乳除硅提純、金屬鑄件除砂、石墨灰分的去除、半導體(鍺、硅)的製造。也用作染料合成.及其他有機合成的催化劑。還用於電鍍、試劑、發酵、陶瓷處理以及含氟樹脂和阻燃劑的製造等。

6、用於刻蝕玻璃,酸洗金屬,制無機類氟鹽產品及化學試劑。

7、用於原子能工業、制元素氟、氟化物,也可作催化劑、氟化劑等 用於有機或無機氟化物的製造,也用於不鏽鋼、非鐵金屬酸洗、玻璃器皿磨砂和酸洗、磨砂燈泡的處理等。

5 氟化氫 -生產方法

硫酸法
將乾燥后的螢石粉和硫酸按配比1:(1.2~1.3)混合,送入迴轉式反應爐內進行反應,爐內氣相溫度控制在280℃±10℃。反應后的氣體進入粗餾塔,除去大部分硫酸、水分和螢石粉,塔釜溫度控制在100~110℃,塔頂溫度為35~40℃。粗氟化氫氣體再經脫氣塔冷凝為液態,塔釜溫度控制在20~23℃,塔頂溫度為-8℃±1℃,然後進入精餾塔精餾,塔釜溫度控制在30~40℃,塔頂溫度為19.6℃±0.5℃。精製后的氟化氫用水吸收,即得氫氟酸產品。其反應方程式如下:

CaF2+H2SO4→2HF+CaSO4

這個反應生成的蒸氣是氟化氫、硫酸和其他幾種副產品的混合物。在此之後氟化氫可以通過蒸餾來提純;

精製提純法
將工業級氫氟酸通過蒸餾提純,冷凝分離除去雜質,並經微孔濾膜過濾除去塵埃顆粒,製得無色透明的電子級氫氟酸;

氟氣與氫氣混合生成
氟氣與氫氣混合后立刻爆炸,生成氟化氫。其化學反應方程式如下:

F2(g)+H2(g)=2HF(g)3.

以鋼瓶工業氟化氫為原料,用聚乙烯管子接入洗滌瓶,打開鋼瓶閥門,讓氟化氫氣體慢慢通入裝有合格電導水的吸收器中,得分析純氫氟酸;

以工業氫氟酸為原料
先用高錳酸鉀氧化原料中的有機物和亞硫酸,然後根據原料中的雜質含量加入碳酸鉀(或氟化鉀和碳酸鋇),以除去硫酸、氟磺酸、氟硅酸和鹽酸等雜質(生成的不揮發物留於底層)。攪拌均勻,靜置,再攪拌,反應完全后,升溫蒸餾,收集餾出物於乾淨的(聚氯乙烯)容器內,即為試劑氫氟酸。

6 氟化氫 -安全處置與儲存方法

 處置 

1.HF 會與某些容器材質或污染物反應產生爆炸性氫氣。   

2.開HF 容器時,確定工作區通風良好且無火花或引燃源存在。   

3.含HF 的製程需極小心操作。   

4.避免讓釋出的蒸氣進入工作區的空氣中。   

5.在通風良好的特定區內操作並采最小用量。   

6.需被隨時可用於滅火及處理泄漏的緊急應變裝置。   

7.無水HF 應貯存於鋼材壓力容器中。   

8.風扇及電器設備應為防暴型設備。   

9.考慮張社偵測和警訊系統。   

10.於適當張貼警示符號。   

11.定期檢查有無損毀或泄漏等瑕疵。   

儲存  

1.所有貯存容器應遠離熱且避免光直接射。   

2.貯存區應有適當且獨立的通風。   

3.貯存區的建材、照明與通風系統應抗腐蝕。   

4.限量儲存,並限制人員進入儲存區。   

5.貯存區要與員工密集之工作區域分開。

7 氟化氫 -使用注意事項

接觸注意事項 皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。

眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。

食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。

危險特性 危險特性:氟化氫為反應性極強的物質,能與各種物質發生反應。腐蝕性極強。

有害燃燒產物:氟化氫。

滅火方法 滅火方法: 消防人員必須穿特殊防護服,在掩蔽處操作。噴水保持火場容器冷卻,直至滅火結束。

應急處理 應急處理: 迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並立即隔離150m,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防酸鹼工作服。儘可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。若是氣體,合理通風,加速擴散。噴氨水或其它稀鹼液中和。構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。也可以將殘餘氣或漏出氣用排風機送至水洗塔或與塔相連的通風櫥內。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗后再用。若是液體,用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。若大量泄漏,構築圍堤或挖坑收容。用泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。

健康危害 健康危害: 對呼吸道粘膜及皮膚有強烈的刺激和腐蝕作用。

急性中毒 急性中毒:吸入較高濃度氟化氫,可引起眼及呼吸道粘膜刺激癥狀,嚴重者可發生支氣管炎、肺炎或肺水腫,甚至發生反射性窒息。眼接觸局部劇烈疼痛,重者角膜損傷,甚至發生穿孔。氫氟酸皮膚灼傷初期皮膚潮紅、乾燥。創面蒼白,壞死,繼而呈紫黑色或灰黑色。深部灼傷或處理不當時,可形成難以癒合的深潰瘍,損及骨膜和骨質。本品灼傷疼痛劇烈。慢性影響:眼和上呼吸道刺激癥狀,或有鼻衄,嗅覺減退。可有牙齒酸蝕症。骨骼X線異常與工業性氟病少見。

燃爆危險: 該品不燃,高毒,具強腐蝕性、強刺激性,可致人體灼傷。

防護措施 呼吸系統防護:空氣中濃度超標時,必須佩戴防毒面具或供氣式頭盔。緊急事態搶救或逃生時,建議佩帶自給式呼吸器。

眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。

防護服:穿工作服(防腐材料製作)。

手防護:戴橡皮手套。
其它
其它:工作后,淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服,洗后再用,保持良好的衛生習慣。
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