Kas yra vandenilio fluoridas?

Vandenilio fluoridas yra vandenilio ir fluoro junginys, kurio cheminė formulė yra HF. Fluoras yra elementų, žinomų kaip halogenai, grupės narys, kurie visi panašiai jungiasi su vandeniliu ir sudaro vandenilio halogenidus. Esant kambario temperatūrai ir normaliam slėgiui, vandenilio fluoridas yra bespalvės dujos, kurių virimo temperatūra yra 67.1 °F (19.5 °C), kuri yra daug aukštesnė nei kito vandenilio halogenido, ir leidžia jam egzistuoti kaip skystis esant kasdienei temperatūrai. . Vandenyje jis ištirpsta ir susidaro vandenilio fluorido rūgštis. Skystas HF taip pat žinomas kaip bevandenė, ty bevandenė, vandenilio fluorido rūgštis, o „HF“ gali būti naudojamas dujoms, skysčiui arba vandeninei rūgščiai žymėti.

Vandeniniame tirpale vandenilio fluorido rūgštis yra silpna rūgštis dėl vandenilio jungties tarp HF ir vandens molekulių, o tai riboja disociacijos į jonus laipsnį. Vandenilio jungtis tarp HF molekulių lemia santykinai aukštą vandenilio fluorido virimo temperatūrą, palyginti su kitais vandenilio halogenidais. Rūgštis reaguoja su daugeliu metalų, dažniausiai sudarydama vandenilio dujas ir metalo fluoridą, pavyzdžiui: Mg + 2HF -> MgF2 + H2. Tačiau skirtingai nuo daugelio rūgščių, jis taip pat lengvai reaguoja su dauguma metalų oksidų ir su silikatais, įskaitant stiklą, sudarydamas tirpius junginius. Dėl šios priežasties jo negalima laikyti stikliniuose buteliuose.

Vandenilio fluoridas gali būti gaunamas metalo fluoridui, pavyzdžiui, kalcio fluoridui, reaguojant su sieros rūgštimi: CaF2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2HF. Tokiu būdu jis gaminamas chemijos pramonėje, naudojant fluoritą, įprastą mineralinę kalcio fluorido formą. Pagrindinis pramoninis panaudojimas yra politetrafluoretileno (PTFE) gamyboje, puslaidininkių pramonėje, skirtoje oksidui pašalinti iš silicio, urano gavybai iš jo oksido rūdos, stiklo ėsdinimui ir kaip katalizatorius naftos chemijos pramonėje. Jis taip pat naudojamas rūdžių dėmėms šalinti, nes reaguoja su metalų oksidais ir susidaro tirpūs fluoridai. Fluoras pramoniniu būdu gaminamas skysto HF elektrolizės būdu.

Laboratorijoje HF vandeninės fluoro rūgšties pavidalu naudojamas mineralų analizei dėl gebėjimo ištirpinti silikatus. Jis taip pat naudojamas analizuojant žiedadulkes dirvožemio mėginiuose. Dirvožemį daugiausia sudaro organinės ir mineralinės medžiagos, o mineralus daugiausia sudaro karbonatai ir silikatai. Norint nustatyti bet kokias žiedadulkes, šią medžiagą reikia pašalinti, o po apdorojimo kitais reagentais karbonatams ir organinėms medžiagoms pašalinti, silikatiniams mineralams pašalinti naudojama fluoro vandenilio rūgštis.

Vandenilio fluoridas ir fluoro rūgštis yra labai toksiški ir labai ėsdinantys. Dujų įkvėpimas pažeidžia kvėpavimo sistemą ir gali sukelti plaučių edemą ir mirtį. Odos sąlytis su vandenilio fluorido rūgštimi, net ir labai praskiestuose tirpaluose, gali stipriai nudeginti ir fluoro jonus patekti į kraują. Rūgštis labai greitai absorbuojama per išorinę odą ir žudo po ja esančius gyvus audinius, daugiausia dėl to, kad fluorido jonai susijungia su kalcio jonais ir nusodina netirpus kalcio fluoridą. Kalcis yra būtinas ląstelių metabolizmui ir gyvybiškai svarbių organų veiklai; jo pašalinimas iš sistemos gali sukelti būklę, vadinamą hipokalcemija, kuri gali baigtis mirtimi dėl širdies sustojimo arba daugelio organų nepakankamumo.

Dėl šių pavojų su vandenilio fluoridu ir vandenilio fluorido rūgštimi reikia elgtis labai atsargiai, o ten, kur jie naudojami, paprastai laikomasi griežtų saugos priemonių. ŠN nurijus, įkvėpus arba patekus ant odos, reikia skubios medicininės pagalbos, net jei nėra tiesioginių simptomų, nes skiestų tirpalų poveikis gali būti uždelstas. Išsiliejimas, apimantis 2% ar daugiau kūno paviršiaus, yra laikomas pavojingu gyvybei, nes kyla pavojus, kad į kraują pateks didelis fluoro jonų kiekis. Kalcio gliukonato gelio užtepimas ant pažeistos vietos suteikia kalcio jonų, kurie jungiasi su fluoro jonais, padeda sumažinti žalą ir išvengti hipokalcemijos.