氢氟酸 - 介绍

氢氟酸：是氟化氢气体的水溶液，为无色透明至淡黄色冒烟液体。有刺激性气味。分子式 HF-H2O。相对密度 1.15～1.18。沸点 112.2℃(按重量百分比计为38.2%)。市售通常浓度：约47% 。是弱酸。氟化氢的水溶液，其溶质的质量分数可达35.35%。无色溶液，有毒。最浓时密度1.14g/cm3，沸点393.15K(120℃)。发烟雾。具弱酸性，但浓时的电离度比稀时大而与一般弱电解质有别。腐蚀性强，对牙、骨损害较严重。对硅的化合物有强腐蚀性。应在密闭的塑料瓶内保存。用HF溶于水而得。用于雕刻玻璃、清洗铸件上的残砂、控制发酵、电抛光和清洗腐蚀半导体硅片(与HNO3的混酸)。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解离。

制法及用途

氢氟酸能够溶解很多其他酸都不能溶解的玻璃(二氧化硅)，生成气态的四氟化硅 反应方程式如下：

SiO2(s) + 4 HF(aq) → SiF4(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，而且容器中应尽可能将空气排尽。

工业制法：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。

物理性质

1.氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，纯粹的无色，比重0.98，比水略轻，沸点19.4℃，极易挥发，置空气中，即发白烟。含氟化氢60%以下的水溶液，为无色澄清的发烟液体。工业产品为HF含量为40～45%的水溶液。有刺激性气味。为中等强度的酸。

2.分子式：HF 分子量：20.01

3.氢氟酸有剧臭，性极毒，触及皮肤易致溃烂，其程度较任何酸厉害，若吸入它的蒸气，可以致命，所以使用时必须严格注意。

化学性质

1.氢氟酸亦能与一般金属、金属氧化物、以及氢氧化物相作用，生成各种盐类，但作用不及盐酸那样剧烈。金、铂、铅、石蜡以及某些塑料(聚乙烯等)与它不起作用，所以可作容器。

2.腐蚀性极强，能侵蚀玻璃和硅酸盐而生成气态的四氟化硅。反应式如下：

SiO2+4HF→H2O+SiF4↑

玻璃是硅的化合物，因此氢氟酸不能盛放玻璃容器中。

3.氢氟酸能形成酸式盐

氢氟酸本是一元酸，但能制得一系列的酸式盐如 NaHF2、KHF2、NH4HF2等 ，这是其他三种氢卤酸

4. 氢氟酸的弱酸性

在氢卤酸中只有 HF是弱酸 (其电离常数为3.5x10^-4，在浓度为 0.1mo1.L^-1 时它的表观电离度为 10%，因此，HF也可以勉强算作一个中强酸)

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。

氢氟酸的灼伤

侵入途径：可经皮肤吸收，氢氟酸酸雾经呼吸道吸入。

毒理学简介：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。

临床表现：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。接触 30%以上浓度的氢氟酸，疼痛和皮损常立即发生。接触低浓度时，常经数小时始出现疼痛及皮肤灼伤。局部皮损初起呈红斑，随即转为有红晕的白色水肿，继而变为淡青灰色坏死，而后复以棕褐色或黑色厚痂，脱痂后形成溃疡。手指部位的损害常转为大疱，甲板也常同时受累， 甲床与甲周红肿。严重时甲下水疱形成，甲床与甲板分离。高浓度灼伤常呈进行性坏死， 溃疡愈合缓慢。严重者累及局部骨骼，尤以指骨为多见。表现为指间关节狭窄，关节面粗糙，边缘不整，皮质增生，髓腔狭小，乃至骨质吸收等类似骨髓炎的征象。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、胃肠道和呼吸道粘膜的灼伤。眼接触高浓度氢氟酸后， 局部剧痛， 并迅速形成白色假膜样混浊，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作长时间彻底冲洗，尽快地稀释和冲去氢氟酸。这是最有效的措施，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。氢氟酸灼伤治疗液(5%氯化钙20ml、2%利多卡因20ml、地塞米松5mg)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20～30分钟。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 15 分钟左右。滴入2～3滴局部麻醉眼药，可减轻疼痛。同时送眼科诊治。

无水氢氟酸具有介电常数高，低黏度和宽的液态范围等特点因而是一种很好的溶剂。本身会发生自偶电离。 无水氢氟酸是一种酸性很强的溶剂其酸度与无水硫酸相当。能给予无水氢氟酸质子的物质很少，在水中很多呈酸性的化合物在无水氢氟酸中呈碱性或者是两性。

氢氟酸购买

近期有人提出个人能否购买氢氟酸等管制试剂。根据中华人民共和国相关法律，硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、氢氧化钠、有毒试剂、强氧化试剂、易燃易爆试剂等属于管制品。由于氢氟酸属于有毒试剂，需要组织机构才能购买，如学校实验室、科学研究所、科学院等。需要由这些组织机构开出证明，然后到当地公安局备案，开出证明，拿着机构和公安局的两份证明到化学试剂店才能购买。