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氫氟酸
氟化氫氣體的水溶液
致病原理
氟化氫對衣物、皮膚、眼睛、呼吸道、消化道粘膜均有刺激，腐蝕作用，氟離子進入血液或組織可與其鈣鎂離子結(jié)合，使其成為不溶或微溶的氟化鈣和氟化鎂，量大的話直接堵塞血管，直接或間接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的功能，導(dǎo)致低血鈣，低血鎂綜合癥，氟離子還可以和血紅蛋白結(jié)合形成氟血紅素，抑制琥珀酸脫氫酶，致氧合作用下降，影響細胞呼吸功能。此外，氫氟酸可致接觸部位明顯灼傷，使組織蛋白脫水和溶解，可迅速穿透角質(zhì)層，滲入深部組織，溶解細胞膜，引起組織液化，重者可深達骨膜和骨質(zhì)，使骨骼成為氟化鈣，形成愈合緩慢的潰瘍。吸入高濃度蒸汽或者經(jīng)皮吸收可引起化性肺炎肺水腫。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
市售通常濃度：溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)40%，工業(yè)級；質(zhì)量分數(shù)40%，電子級。為高度危害毒物。最濃時的密度1.18g/cm3
化學(xué)性質(zhì)
用HF（氟化氫）溶于水而得。用于雕刻玻璃、清洗鑄件上的殘砂、控制發(fā)酵、電拋光和清洗腐蝕半導(dǎo)體硅片（與HNO3的混酸）。因為氫原子和氟原子間結(jié)合的能力相對較強，形成典型的氫鍵，使得氫氟酸在水中不能完全電離。
正因如此，它必須儲存在塑料（理論上講，放在聚四氟乙烯做成的容器中會更好）、蠟質(zhì)制或鉛制的容器中。氫氟酸沒有還原性。如果要長期儲存，不僅需要一個密封容器，而且容器中應(yīng)盡可能將空氣排盡。
與硅和硅化合物反應(yīng)生成氣態(tài)的四氟化硅（能腐蝕玻璃），但對塑料、石蠟、鉛、金、鉑不起腐蝕作用。能與水和乙醇混溶。市售氫氟酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)40%，相當于22.5mol/L。35.35%的氫氟酸為共沸混合物。劇毒，最小致死量(大鼠，腹腔)25mg/kg。有腐蝕性，能強烈地腐蝕金屬、玻璃和含硅的物體。如吸入蒸氣或接觸皮膚能形成較難愈合的潰瘍。
制備方法
硫酸法將干燥后的螢石粉和硫酸按配比1：(1.2～1.3)混合，送入回轉(zhuǎn)式反應(yīng)爐內(nèi)進行反應(yīng)，爐內(nèi)氣相溫度控制在280℃±10℃。反應(yīng)后的氣體進入粗餾塔，除去大部分硫酸、水分和螢石粉，塔釜溫度控制在100～110℃，塔頂溫度為35～40℃。粗氟化氫氣體再經(jīng)脫氣塔冷凝為液態(tài)，塔釜溫度控制在20～23℃，塔頂溫度為-8℃±1℃，然后進入精餾塔精餾，塔釜溫度控制在30～40℃，塔頂溫度為19.6℃±0.5℃。精制后的氟化氫用水吸收，即得氫氟酸產(chǎn)品。
KHF2 =(500℃)= KF + HF
這樣收集到的氟化氫常含有水，硅及硫的化合物。在此之后氟化氫可以通過蒸餾等方法來提純
CaF2 + 2HCl===CaCl2 + 2HF
精制提純法將工業(yè)級氫氟酸通過蒸餾提純，冷凝分離除去雜質(zhì)，并經(jīng)微孔濾膜過濾除去塵埃顆粒，制得無色透明的電子級氫氟酸。
F2(g) + H2(g) === 2HF(g)
其實關(guān)于氫氟酸，它在水溶液中有兩個平衡：
- HF = H+ + F- k1 = 7.2*10-4
- HF + F- = HF2- k2 = 5.2
此時隨著濃度增大（大于5mol），HF已經(jīng)是相當強的強酸了。
應(yīng)用領(lǐng)域
質(zhì)量標準
化學(xué)試劑氫氟酸 GB/T620-2011
展開表格
工業(yè)氫氟酸GB7744－2008
項 目 | 指 標 | ||||||
I 類 | II 類 | ||||||
HF-40 | HF-50 | HF-70 | HF-30 | HF-40 | HF-50 | HF-55 | |
氟化氫含量%≥ | 40.0 | 50.0 | 70.0 | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 55.0 |
氟硅酸含量，%≤ | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 2.5 | 5.0 | 8.0 | 10.0 |
不揮發(fā)酸（以H2SO4計）含量，%≤ | 0.05 | 0.08 | 0.08 | 1.0 | 1.0 | 2.0 | 2.0 |
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氫氟酸灼傷
侵入途徑：可經(jīng)皮膚吸收，氫氟酸酸霧經(jīng)呼吸道吸入。
毒理學(xué)簡介：對皮膚有強烈刺激性和腐蝕性。氫氟酸中的氫離子對人體組織有脫水和腐蝕作用，而氟是最活潑的非金屬元素之一。皮膚與氫氟酸接觸后，氟離子不斷解離而滲透到深層組織，溶解細胞膜，造成表皮、真皮、皮下組織乃至肌層液化壞死。氟離子還可干擾烯醇化酶的活性使皮膚細胞攝氧能力受到抑制。估計人攝入1.5g 氫氟酸可致立即死亡。吸入高濃度的氫氟酸酸霧，引起支氣管炎和出血性肺水腫。氫氟酸也可經(jīng)皮膚吸收而引起嚴重中毒。
臨床表現(xiàn)：皮膚損害程度與氫氟酸濃度，接觸時間，接觸部位及處理方法有關(guān)。濃度越高，接觸時間越長，受害組織越柔軟或致密，作用就越迅速而強烈。接觸 30% 以上濃度的氫氟酸，疼痛和皮損常立即發(fā)生。接觸低濃度時，常經(jīng)數(shù)小時始出現(xiàn)疼痛及皮膚灼傷。局部皮損初起呈紅斑，隨即轉(zhuǎn)為有紅暈的白色水腫，繼而變?yōu)榈嗷疑珘乃溃髲?fù)以棕褐色或黑色厚痂，脫痂后形成潰瘍。手指部位的損害常轉(zhuǎn)為大皰，甲板也常同時受累，甲床與甲周紅腫。嚴重時甲下水皰形成, 甲床與甲板分離。高濃度灼傷常呈進行性壞死, 潰瘍愈合緩慢。嚴重者累及局部骨骼，尤以指骨為多見。表現(xiàn)為指間關(guān)節(jié)狹窄，關(guān)節(jié)面粗糙，邊緣不整，皮質(zhì)增生，髓腔狹小，乃至骨質(zhì)吸收等類似骨髓炎的征象。氫氟酸酸霧可引起皮膚瘙癢及皮炎。劑量大時亦可造成皮膚、胃腸道和呼吸道粘膜的灼傷。眼接觸高濃度氫氟酸后, 局部劇痛, 并迅速形成白色假膜樣混濁, 如處理不及時可引起角膜穿孔。氫氟酸灼傷合并氟中毒已引起注意, 患者因低血鈣出現(xiàn)抽搐, 心電圖Q-T間期延長，心室顫動發(fā)作。
處理：皮膚接觸后立即用大量流水作長時間徹底沖洗，盡快地稀釋和沖去氫氟酸。這是最有效的措施，治療的關(guān)鍵。氫氟酸灼傷后的中和方法不少，總的原則是使用一些可溶性鈣、鎂鹽類制劑，使其與氟離子結(jié)合形成不溶性氟化鈣或氟化鎂，從而使氟離子滅活。現(xiàn)場應(yīng)用石灰水浸泡或濕敷易于推廣。氨水與氫氟酸作用形成具有腐蝕性的二氟化胺，故不宜作為中和劑。氫氟酸灼傷治療液(5%氯化鈣20ml、2%利多卡因20ml、地塞米松5mg)浸泡或濕敷。以冰硫酸鎂飽和液作浸泡。鈣離子直流電透入。利用直流電的作用，使足夠量的鈣離子直接導(dǎo)入需要治療的部位，提高局部用藥效果。在灼傷的第1～3天，每天1～2次，每次20～30分鐘。重病例每次治療時間可酌情延長。氫氟酸濺入眼內(nèi)，立即分開眼瞼，用大量清水連續(xù)沖洗15分鐘左右。滴入2～3滴局部麻醉眼藥，可減輕疼痛。同時送眼科診治。
無水氫氟酸具有介電常數(shù)高，低黏度和寬的液態(tài)范圍等特點因而是一種很好的溶劑。本身會發(fā)生自偶電離. 無水氫氟酸是一種酸性很強的溶劑其酸度與無水硫酸相當。能給予無水氫氟酸質(zhì)子的物質(zhì)很少，在水中很多呈酸性的化合物在無水氫氟酸中呈堿性或者是兩性。
危害防護
健康危害：對皮膚有強烈的腐蝕作用。灼傷初期皮膚潮紅、干燥。創(chuàng)面蒼白，壞死，繼而呈紫黑色或灰黑色。深部灼傷或處理不當時，可形成難以愈合的深潰瘍，損及骨膜和骨質(zhì)。本品灼傷疼痛劇烈。眼接觸高濃度本品可引起角膜穿孔。接觸其蒸氣，可發(fā)生支氣管炎、肺炎等。慢性影響：眼和上呼吸道刺激癥狀，或有鼻衄，嗅覺減退。可有牙齒酸蝕癥。骨骼X線異常與工業(yè)性氟病少見。
燃爆危險：本品不燃，具強腐蝕性、強刺激性，可致人體灼傷。
皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鐘并就醫(yī)。
吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。呼吸困難時給輸氧，不可進行人工呼吸，可能導(dǎo)致進行人工呼吸者本人吸入氟化氫氣體。給予2-4%碳酸氫鈉溶液霧化吸入。就醫(yī)。
食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。
危險特性：本品不燃，但能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，生成氫氣而引起爆炸。遇H發(fā)泡劑立即燃燒。腐蝕性極強。
有害燃燒產(chǎn)物：氟化氫。
滅火方法：滅火劑：霧狀水、泡沫。
緊急處理
應(yīng)急處理：小量泄漏：用砂土、干燥石灰或蘇打灰混合。也可以用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運至廢物處理場所處置。
操作注意事項：密閉操作，注意通風。操作盡可能機械化、自動化。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩），穿橡膠耐酸堿服，戴橡膠耐酸堿手套。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與堿類、活性金屬粉末、玻璃制品接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項：儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過30℃，相對濕度不超過85%。保持容器密封。應(yīng)與堿類、活性金屬粉末、玻璃制品分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。監(jiān)測方法：離子選擇性電極法；氟試劑－鑭鹽比色法
工程控制：密閉操作，注意通風。盡可能機械化、自動化。提供安全淋浴和洗眼設(shè)備。
眼睛防護：呼吸系統(tǒng)防護中已作防護。
身體防護：穿橡膠耐酸堿服。
手部防護：戴橡膠耐酸堿手套。
其他防護：工作現(xiàn)場禁止吸煙、進食和飲水。工作完畢，淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服，洗后備用。保持良好的衛(wèi)生習慣。
禁配物：強堿、活性金屬粉末、玻璃制品。
廢棄處置方法: 用過量石灰水中和，析出的沉淀填埋處理或回收利用，上清液稀釋后排入廢水系統(tǒng)。
包裝方法：裝入鉛桶或特殊塑料容器內(nèi)，再裝入木箱中。空隙用不燃材料填充妥實；裝入塑料瓶，特種電木、橡膠或鉛容器，嚴封后再裝入堅固木箱中。木箱內(nèi)用不燃材料襯墊，每箱凈重不超過20公斤，3～5公斤包裝每箱限裝4瓶。
泄漏處理
泄漏：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進行隔離，嚴格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防酸堿工作服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源，防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。
小量泄露：用砂土、干燥石灰或蘇打灰混合。也可用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。
大量泄露：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容；用泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運至廢物處理場所處置。
滅火方法
燃燒性：不燃
滅火劑：霧狀水、泡沫。
滅火注意事項：消防人員必須佩戴氧氣呼吸器、穿全身防護服。
食入
1. 若患者即將喪失意識、已經(jīng)失去意識或痙攣，勿經(jīng)口喂食任何東西。2. 用冷水徹底漱口。3. 切勿催吐。4. 讓患者喝下240-300ml的10%葡萄糖酸鈣溶液，以稀釋胃中的物質(zhì)。5. 若患者自發(fā)性嘔吐，讓患者身體向前以避免吸入嘔吐物。6. 反復(fù)給患者喝水。7. 送醫(yī)。
特殊應(yīng)用
玻璃刻字：先在玻璃瓶上涂一層石蠟，再用銳器刻上字，再用氫氟酸在刻字的石蠟上涂抹一遍，.稍等片刻字跡即可顯現(xiàn)出來。原理：氫氟酸能夠腐蝕二氧化硅（SiO）。
安全性
在人體內(nèi)部，氫氟酸與鈣離子和鎂離子反應(yīng)，正因為如此，它會使依靠以上兩種離子發(fā)揮機能的器官喪失作用。接觸、暴露在氫氟酸中一開始可能并不會疼痛，而癥狀可能直到幾小時后氫氟酸與骨骼中的鈣反應(yīng)時才會出現(xiàn)。如果不進行處理，最終可能導(dǎo)致心、肝、腎和神經(jīng)系統(tǒng)的嚴重甚至是致命損傷。
接觸氫氟酸后的初始救護措施通常包括在接觸部位涂上葡萄糖酸鈣凝膠。如果接觸范圍過廣，又或者延誤時間太長的話，醫(yī)護人員可能會在動脈或周圍組織中注射鈣鹽溶液。但無論如何，接觸氫氟酸后必須得到及時并且專業(yè)的護理。
即使能得到及時治療，身體表面少于10%的面積暴露在氫氟酸中也會是致命的。（身體少于2%的面積暴露在氫氟酸中也有可能是致命的。吞服高濃度的氫氟酸溶液會導(dǎo)致急性的低血鈣癥，引致心臟停搏及死亡。
運輸注意事項
MSDS簡要說明了一種化學(xué)品對人類健康和環(huán)境的危害性并提供如何安全搬運、貯存和使用該化學(xué)品的信息。作為提供給用戶的一項服務(wù)，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)隨化學(xué)商品向用戶提供安全說明書，使用戶明了化學(xué)品的有關(guān)危害，使用時能主動進行防護，起到減少職業(yè)危害和預(yù)防化學(xué)事故的作用.MSDS可由生產(chǎn)廠家按照相關(guān)規(guī)則自行編寫.MSDS評估認證報告是應(yīng)產(chǎn)品進口國的法律規(guī)定與要求編寫的。根據(jù)化學(xué)品評估編寫的法律規(guī)定，國際上尚沒有統(tǒng)一的標準，一般國際通行的版本是歐盟的EEC/ISO版本，和美國的OSHA及ANSI版本。由于各個國家，甚至各個州的化學(xué)品管理及貿(mào)易的法律文件不一樣，有的每個月都有變動，如果提供的MSDS報告不正確或者信息不完全，將面臨法律責任追究。所以國外的客戶一般都要求其材料供應(yīng)商，提供經(jīng)專業(yè)的第三方檢測機構(gòu)進行的MSDS材料安全評估認證譜尼報告，防止由于材料供應(yīng)商自己編寫的MSDS報告不符合相關(guān)國家的法律規(guī)定，或者MSDS報告提供的材料安全數(shù)據(jù)不符實所造成的安全事故及法律責任。
鐵路運輸時應(yīng)嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規(guī)則》中的危險貨物配裝表進行配裝。起運時包裝要完整，裝載應(yīng)穩(wěn)妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與堿類、活性金屬粉末、玻璃制品、食用化學(xué)品等混裝混運。運輸時運輸車輛應(yīng)配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。運輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。公路運輸時要按規(guī)定路線行駛，勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。
參考信息
① 500mL，分析純
② 含量40%
雜質(zhì)最高含量
灼燒殘渣（以硫酸鹽計）：小于或等于0.002%
氯化物：0.001%
硫酸鹽或亞硫酸鹽（以SO42- 計）：小于等于0.002%
磷酸鹽（PO43- )：小于等于0.0002%
氟硅酸鹽（以SiF62- 計)：小于等于0.04%
鐵（Fe）：小于等于0.0001%
重金屬（以Pb計）：小于等于0.0005%
相關(guān)事件
2012年9月27日化學(xué)品制造商“胡貝全球”位于龜尾市東部的化工廠發(fā)生爆炸，致死5名工人，大約8噸氫氟酸泄漏。大約3200人在吸入毒氣后因出現(xiàn)不同程度的中毒癥狀接受治療。10月8日韓國政府決定，將發(fā)生氫氟酸泄漏事故的慶尚北道龜尾市事發(fā)地區(qū)指定為“特別災(zāi)區(qū)”。
參考資料
[1]
氫氟酸濃度對Ni-Cu-P鍍層耐蝕性的影響 · 中國知網(wǎng)[引用日期2013-01-29]
[2]
氫氟酸 · Chemical Book[引用日期2017-07-09]
[3]
氟化氫 · 物競化學(xué)品數(shù)據(jù)庫[引用日期2014-03-15]
相關(guān)視頻
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氫氟酸——氟化氫氣體的水溶液
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氟化氫是絕命毒師毀尸滅跡的危險品，也是非常有用的化學(xué)品！
化學(xué)性質(zhì)
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