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氢氟酸、无水氟化氢

发布时间:2017-05-05 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:916

1.氢氟酸

【英文名】hydrofluoric acid

【结构式】HF

【分子量】20.01

【物化性质】氢氟酸(HF)常温下为无色澄清的发烟液体,有刺激性气味,为中等强度的酸。相对密度1.15~1.18,沸点112.2℃(按质量分数计为38.2%)。腐蚀性极强,对牙、骨损害较严重,能侵蚀玻璃和硅酸盐而生成气态的四氟化硅。极易挥发,置于空气中即冒白烟。

易聚合,在水溶液中以H2F2或H3F3的形式存在,对金、铂、铅、蜡及聚乙烯塑料不起腐蚀作用。与金属盐、氧化物、氢氧化物作用生成氟化物。遇金属能放出氢气,遇火星易引起爆炸或燃烧。剧毒!

【质量标准】工业氢氟酸国家标准GB7744-2008

【用途】用于有机或无机氟化物的制造,如氟碳化合物、氟化钾、氟化钠氟化铝六氟化铀和冰晶石等。也用于不锈钢、非铁金属酸洗,玻璃仪表刻度、玻璃器皿和镜子刻花、刻字,以及玻璃器皿抛光、磨砂灯泡和一般灯泡处理、金属石墨乳除硅提纯、金属铸件除砂、石墨灰分的去除,可用以侵蚀、清洗、刻划标记硅芯片,以及制作各式各样的硅芯片,广泛用于半导体工业的上、中、下游产业的多项制作过程,半导体(锗、硅)的制造。也用作染料合成及其他有机合成的催化剂。还用于电镀、试剂、发酵、制革、合成药剂及杀菌剂、陶瓷处理以及含氟树脂和阻燃剂的制造等。

【制法】

生产方法:工业上用萤石(氟化钙CaF2)和浓硫酸来制造氢氟酸。加热到250℃时,这两种物质便反应生成氟化氢。反应方程式为:

CaF2+H2SO4→2HF+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,氟化氢可以通过精馏来提纯,用水吸收后,得到氢氟酸

【安全性】

产品毒性:HF对皮肤有强烈刺激性和腐蚀性。氢氟酸中的氢离子对人体组织有脱水和腐蚀作用,而氟是最活泼的非金属元素之一。皮肤与氢氟酸接触后,氟离子不断解离而渗透到深层组织,溶解细胞膜,造成表皮、真皮、皮下组织乃至肌层液化坏死。氟离子还可干扰烯醇化酶的活性使皮肤细胞摄氧能力受到抑制。估计人摄入1.5g氢氟酸可致立即死亡。吸入高浓度的氢氟酸酸雾,引起支气管炎和出血性肺水肿。氢氟酸也可经皮肤吸收而引起严重中毒。皮肤损害程度与氢氟酸浓度、接触时间、接触部位及处理方法有关。浓度越高,接触时间越长,受害组织越柔软或致密,作用就越迅速而强烈。氢氟酸酸雾可引起皮肤瘙痒及皮炎。剂量大时亦可造成皮肤、胃肠道和呼吸道黏膜的灼伤。眼接触高浓度氢氟酸后,局部剧痛,并迅速形成白色假膜样浑浊,如处理不及时可引起角膜穿孔。氢氟酸灼伤合并氟中毒已引起注意,患者因低血钙出现抽搐、心电图Q-T间期延长、心室颤动发作。

处理:皮肤接触后立即用大量流水做长时间彻底冲洗,尽快地稀释和冲去氢氟酸。这是最有效的措施,是治疗的关键。氢氟酸灼伤后的中和方法不少,总的原则是使用一些可溶性钙、镁盐类制剂,使其与氟离子结合形成不溶性氟化钙或氟化镁,从而使氟离子灭活。现场应用石灰水浸泡或湿敷易于推广。氨水与氢氟酸作用形成具有腐蚀性的二氟化胺,故不宜作为中和剂。氢氟酸灼伤时用治疗液(5%氯化钙20mL,2%利多卡因20mL、地塞米松5 mg)浸泡或湿敷,以冰硫酸镁饱和液作浸泡。钙离子直流电透入,利用直流电的作用,使足够量的钙离子直接导入需要治疗的部位,提高局部用药效果。在灼伤的第1~3天,每天1~2次,每次20~30min,重病例每次治疗时间可酌情延长。氢氟酸溅入眼内,立即分开眼睑,用大量清水连续冲洗15min左右,滴入2~3滴局部麻醉眼药,可减轻疼痛。同时送眼科诊治。

包装及贮运:用聚乙烯塑料桶或聚四氟乙烯塑料桶包装,每桶净重20kg或25kg,包装上应有明显的“剧毒品”和“腐蚀性物品”标志。属一级无机酸性腐蚀物品,危规编号:GB 8.1类81016.UN No.1790;IMDG CODE 8184页,8.1类。应贮存在通风良好的库房中。库温保持30℃以下,相对湿度85%以下。避免日光直射,容器必须密封。不可与金属粉、氧化剂、碱、有机物、易燃物、爆炸物等共贮混运。用铁路槽车、棚车、带篷汽车或船舶运输,运输中严防受潮、受热和雨淋。应轻装、轻卸,防止撞击。

失火时,可用干砂、二氧化碳灭火器扑救。禁用柱状水施救,防止酸液飞溅。消防人员应穿戴好防护用具。

2.无水氟化氢

【别名】无水氢氟酸

【英文名】hydrofluoric acid, anhydrous;hydrogen fluoride,anhydrous

【结构式】HF

【分子量】20.01

【物化性质】无色发烟液体或气体。相对密度0.987(液体)、0.921(气体),熔点83.1℃,沸点19.54℃,I临界温度188℃,临界压力6.48 MPa。减压或高温下易气化,腐蚀性极强,能腐蚀玻璃和破坏其他含硅物质,能使皮肤严重灼伤。溶于水时激烈放热而成氢氟酸。具有很高的化学活性和很强的吸水性,其水溶液为无色发烟液体,有强烈的腐蚀性和毒性;其可以和很多种金属及其氧化物、氢氧化物或碳酸盐反应生成氟化物,也可以与有机物进行氟化反应。高介电常数,低黏度。

【质量标准】工业无水氟化氢国家标准GB 7746-2011

【用途】主要用作有机氟化物和无机氟化物及氟气的生产原料。在化工生产中可用作烷基化、聚合、缩合、异构化等有机合成的催化剂,也可配制成各种用途的有水氢氟酸用于生产原料。还用于开采某些矿床时腐蚀地层,以及稀土元素、放射性元素的提取。在原子能工业和核武器生产中是制造六氟化铀的原料,也是生产火箭燃料和添加剂的原料,还可用于腐蚀玻璃和浸渍木材等。

【制法】

(1)硫酸法 由酸级萤石粉与硫酸在200~250℃下在回转炉中反应,经多步净化、冷冻处理制得。其反应式如下:

CaF2+H2SO4→2HF+CaSO4

(2)氟硅酸法 由磷肥副产四氟化硅与浓硫酸反应制得。

H2SiF6·SiF4(aq)+H2SO4→2SiF4+2HF+H2SO4

5SiF4+2H2O=2(H2SiF6·SiF4)+SiO2

【安全性】

产品毒性:有刺激性和毒性,对皮肤和眼睛有强烈腐蚀作用,能产生严重的烧伤,烧伤不马上显出,并且治疗见效较慢。人类停留在氟化氢浓度为0.40~0.43mg/L的空气中6.10min可引起中毒。空气中允许最高浓度值为1 mg/m3。长期与HF接触,可引起骨质硬化症,刺激眼部而剧痛,甚至引起角膜穿孔。防护:取用时必须在通风良好的场所或通风橱内进行。要穿戴好大小合适的耐氟手套、长筒靴、防护胶围裙及面罩。如果发生接触或疑心接触本产品时,需用大量水冲洗并立即治疗。

包装及贮运:包装容器上应有牢固清晰的标志,内容包括:生产厂名、厂址、产品名称、商标、等级、净重、批号或生产日期、本标准编号以及GB 19。中的标志14“有毒品”标志和标志20“腐蚀品”标志。并应符合《气瓶安全监察规程》的规定。用钢瓶包装,每瓶净重25kg, 60kg,包装在清洁、干燥的专用槽车或钢瓶中,包装容器具有气液相进出口,充装系数为0.83kg/L,钢瓶涂以灰漆和带黑字并带有安全帽和防震胶圈。

装运时,应符合《气瓶安全监察规程》和《铁路危险货物运输管理规则》的规定。无水氟化氢钢瓶应贮存在带棚的库房中,严禁曝晒,严禁与易燃、易爆物品混放。

酸性腐蚀品。危规编号:GB8.1类81015。剧毒GA 58-93A1042,UN No.1052; IMDG CODE 8185页,8.1类。

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