氟化氢《气体应用大全》
氟化氢HF
1.别名·英文名
(无水)氢氟酸；Hydrogen fluoride、Anhydrous hydrofluoricacid．
2.用途
制备氟里昂气及其它氟化物，乙醇、乙醛、乙醚的溶剂(液态氟化氢)，聚合、烃化等反应的催化剂，玻璃雕刻，杀菌剂，清洗金属，清洗铸件，电镀，滤纸的处理，矿石类的分析，锗、硅的蚀刻剂。
3.制法
(1)萤石和浓硫酸作用：
CaF2+H2SO4→2HF+CaSO4
(2) CaF2+2HNO3→Ca(NO3)2+2HF
(3) Fz+H2→2HF
4.理化性质
分子量： 20.0064
熔点(三相点)： -83.4℃
沸点(101.325kPa)： 19.5℃
液体密度(20℃，103.453kPa)： 968kg/m3
气体密度(25℃，101.325kPa)： 2.201kg/m3
相对密度(气体，空气=1，25℃，101.325kPa)：1.858
比容(21.1℃，101.325kPa)： 1.2048m3/kg
临界温度： 188.0℃
临界压力： 6485kPa
临界密度： 290kg/m3
压缩系数：
|
温度（℃） |
压 缩 系 数 | ||||||
|
10kPa |
50kPa |
80kPa |
100kPa |
150kPa |
200kPa |
250kPa | |
|
15 |
0.9979 |
0.9897 |
0.9835 |
|
|
|
|
|
50 |
0.9986 |
0.9927 |
0.9884 |
0.9854 |
0.9780 |
0.9705 |
0.9628 |
熔化热(-83.4℃)： 196.355 kJ/kg
气化热(19.51℃，101.325kPa)： 374.72 kJ/kg
比热容(气体，30℃，101.325kPa)：Cp=40355.3J/(kg·K)
Cv=2383 J/(kg·K)
比热比(气体，30℃，101.325kPa)：Cp/Cv=16.93
蒸气压(-20℃)： 21.5kPa
(0℃)： 52.5kPa
(30℃)： 155kPa
粘度(1～100kPa，0℃)：0.0114mPa·S
(液体，0℃)：0.256mPa·S
表面张力(0℃)： 10.1mN/m
导热系数(1～100kPa，0℃)：0.02353W/(m·K)
折射率(气体，25℃，5893?)： 1.1574
毒性级别： 4
易燃性级别：0
易爆性级别：0
氟化氢是具有刺鼻恶臭和强烈刺激性的无色有毒腐蚀性气体。不燃烧。在常温常压下为易流动的无色发烟性液体。易溶于水，通常成为50%～60%的水溶液，即氟氢酸。它有聚和作用，所以在水溶液中以H2F2或H3F3的形式存在。氟化氢遇空气中的水分则溶解而呈烟雾状。
氟化氢的腐蚀作用非常强，许多材料都受它的侵蚀。能与大多数金属作用生成氟化物和氢。与碱土金属、碱金属、银、铅、锌、汞及铁等的氧化物、氢氧化物反应生成水和氟化物。与卤化物激烈反应生成氟化物及卤化氢。有氧存在时，也与铜容易起反应。对水的亲和力强。能起对有机化合物的脱水剂、氟化反应的试剂、聚合反应的促进剂、加水分解反应的催化剂作用。具有对玻璃等硅酸质腐蚀的特性。
4HF+SiO2—→+SiF4+2H2O
氟化氢与一些物质混合接触时的危险性如下表。
|
混合接触危险物质名称 |
化学式 |
危险等级 |
摘 要 |
|
氯酸钠 |
NaClO3 |
B |
|
|
过氧化氢 |
H2O2 |
B |
|
|
过氧化二苯甲酰 |
C6H5COOOCOC6H5 |
B |
|
|
钠 |
Na |
A |
有爆炸反应的危险性 |
|
氧化钙 |
CaO |
B |
有激烈反应的危险性 |
|
硝酸甲酯 |
CH3ONO2 |
A |
|
|
N一苯偶氮哌啶 |
|
|
根据条件有激烈反应的可能性 |
|
五氧化二磷 |
P2O5 |
|
根据条件有激烈反应的危险性 |
|
氟 |
F2 |
|
有起火的危险性 |
|
铋酸 |
HbiO3 |
|
同40%氟化氢在常温下有激烈反应的危险性 |
|
三氧化二砷 |
As2O3 |
|
有激烈反应的危险性 |
|
乳酸+硝酸+水 |
|
|
有爆炸的危险性 |
5.毒性
人—吸入TCLo:32ppm（刺激性）
最高容许浓度：0.5mg/m3
氟化氢补吸入后溶于体内的水分而变成氢氟酸，并由此产生其毒作用。它能通过尿排出但长期接触能蓄积于骨骰中。
氟化氢具有的特殊刺激作用和强烈腐蚀作用，可直接作用于细胞的蛋白质引起变性、坏死并可向纵深发展。它可使上呼吸道产生血性溃疡和肺水肿。它能抑制琥珀酸脱氢酶而影响细胞呼吸。氟与骨骰或体液中的钙结合成较难溶的氟化钙，使钙磷代谢紊乱，从而对骨骰产生不良影响，引起骨质硬化和骨质疏松，并使牙冠钙化不全，釉质受损。
高浓度的氟化氢既侵入皮肤，也侵犯胃及神经系统。
接触氟化氢出现的症状有刺激眼、鼻、咽、喉、气管、支气管，引起眼、鼻、咽喉粘膜的充血和炎症，出现结膜炎、角膜灼伤。吸入后出现咳嗽、吐血、胸骨后疼痛、呼吸困难、支气管炎、肺炎，也出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻、黄疸、尿少、蛋白尿、血尿以及发绀、肌痉挛、惊厥、休克等。
长期接触低浓度氟化氢可引起牙齿腐蚀症，易患牙龈炎；并可发生干燥性鼻炎，鼻粘膜干燥而易出血，鼻甲萎缩，嗅觉失灵，严重者鼻粘膜溃疡穿孔以及引起慢性咽喉炎，咽部粘膜充血，声音嘶哑也可出现骨质增生和韧带的钙沉着而导致运动的障碍。
眼睛受伤时，立即用水冲洗，后再用3.5%的硫酸镁充分洗涤。皮肤接触时立即用水冲洗后再用饱和碳酸钠溶液或3%氨水洗涤。为避免因使用氨水而残余的强烈疼痛，可用20%硫酸镁溶液洗涤后再进行石灰、消石灰或硫酸镁的热敷。水冲洗后的灼伤处也可涂敷氧化镁甘油软膏或稀氨水，或者涂以水溶性钙剂。
6.安全防护
对干燥的氟化氢可以用铜合金、钼、镍、蒙乃尔、因科镍合金、锌、银、金、铂。对潮湿的氟化氢可以使用钼、蒙乃尔、因科镍合金、银、金、铂。也可以使用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等。
任何用于HF的装置都应事先经过下列处理，即先用三氯乙烯去脂，用丙酮干燥，用氦检漏，然后在120℃温度下烧烤至少30分钟，同时抽真空至P≤10-2mmHg.接着，装置在真空状态下通F2以钝化金属表面（先充入0.1bar的F2，以后每隔15分钟充入0.1bar的F2气至0.3bar，然后再充至1bar，保持30分钟，再充F2到10bar，并保持几小时）。
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