| Плавиковая кислота | |
|---|---|
 | |
 | |
 | |
| Общие | |
| Систематическое наименование |
фтороводород |
| Традиционные названия | плавиковая кислота |
| Хим. формула | HF |
| Физические свойства | |
| Состояние | бесцветная жидкость |
| Молярная масса | 20.0063 г/моль |
| Плотность | 1,258 (70 %) |
| Термические свойства | |
| Т. плав. | −75 (70 %) |
| Т. кип. | 85,8 (70 %) °C |
| Т. всп. | негорючая °C |
| Химические свойства | |
| pKa | 3,17 |
| Растворимость в воде | смешивается |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 7664-39-3 |
| Рег. номер EC | 231-634-8 |
| RTECS | MW7875000 |
| Безопасность | |
| Токсичность |
 |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Пла́виковая кислота́[1] (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. Соли плавиковой кислоты называют фторидами, все растворимые в воде фториды токсичны.
Свойства
Физические
Бесцветная легкоподвижная жидкость с резким запахом и обжигающим «уксусным» вкусом. Растворение фтористого водорода в воде сопровождается довольно значительным выделением тепла (59,1 кДж/моль). Для него характерно образование содержащей 38,6 % HF и кипящей при 114 °C азеотропной смеси (по другим данным 37,5 % и tкип 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 (tпл −35 °C), которое следует рассматривать как фторид гидроксония — [Н3O]F. Второе является гидрофторидом гидроксония [Н3O][HF2].
Химические
Плавиковая кислота — кислота довольно слабая (средней силы) (константа диссоциации составляет 6,8⋅10−4, степень диссоциации 0,1 н. раствора 9 %), однако она разъедает стекло[2] и другие силикатные материалы, поэтому плавиковую кислоту хранят и транспортируют в полиэтиленовой таре.
Реакция идёт с выделением газообразного фторида кремния (SiF4):
.
Реагирует со многими металлами с образованием фторидов (свинец не растворяется в плавиковой кислоте, так как на его поверхности образуется нерастворимый фторид PbF2; 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 Н2SiF6, SO2 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, но разъедает стекло. Для хранения плавиковой кислоты и работы с ней в лабораторных условиях требуются 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
Плавиковая кислота ядовита. Возможны острые и хронические отравления с изменением крови и кроветворных органов, органов пищеварительной системы, отёк лёгких.
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[3].
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 см2 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 (отравление фторидами[en]). Поэтому для лечения последствий воздействия плавиковой кислоты часто используют глюконат кальция, как источник ионов Ca2+. Пострадавшие участки при ожогах плавиковой кислотой промываются водой и обрабатываются 2,5 % гелем глюконата кальция[4][5]. Тем не менее, поскольку кислота проникает сквозь кожу, простого промывания недостаточно и необходимо обращение к врачу для проведения лечения[6]. Высокую эффективность показали внутриартериальные инфузии хлорида кальция[7].
Предельно допустимая концентрация (ПДК) плавиковой кислоты:
| Вид | ПДК максимально разовая (ПДКм. р.) | ПДК среднесуточная (ПДКс. с.) |
|---|---|---|
| ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м³ (в пересчёте на фтор) | 0,5 | 0,1 |
| ПДК в атмосферном воздухе, мг/м³ (в пересчёте на фтор) | 0,02 | 0,005 |
Примечания
- ↑ Исконный произносительный вариант «плавико́вая», зафиксированный в словарях XIX (например, в словаре В. И. Даля) и первой половины XX века, устарел.
- ↑ Растворение стекла в плавиковой кислоте — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов
- ↑ ГОСТ 14022-88— Водород фтористый безводный
- ↑ el Saadi MS, Hall AH, Hall PK, Riggs BS, Augenstein WL, Rumack BH (1989). “Hydrofluoric acid dermal exposure”. Vet Hum Toxicol. 31 (3): 243—7. PMID 2741315.
- ↑ Roblin I, Urban M, Flicoteau D, Martin C, Pradeau D (2006). “Topical treatment of experimental hydrofluoric acid skin burns by 2.5% calcium gluconate”. J Burn Care Res. 27 (6): 889—94. DOI:10.1097/01.BCR.0000245767.54278.09. PMID 17091088.
- ↑ Recommended Medical Treatment for Hydrofluoric Acid Exposure (PDF). Honeywell Specialty Materials. Проверено 6 мая 2009. Архивировано 2 февраля 2012 года.
- ↑ Intra-arterial calcium infusion for hydrofluoric acid burns. NCBI. Проверено 3 января 2010.
Словари и энциклопедии | |
|---|---|
| Нормативный контроль |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .