Плавиковая кислота: свойства и применение


Плавиковая киcлoта (формула – HF) – это oднooсновная кислота, вещество неорганического происхождения. Другие ее названия – гидрофторидная, фтороводородная или фтористоводородная кислота. Свое название она получила благодаря сырью, из которого производится – плавиковому шпату.
Основные свойства:
- плотность − 1,15 г/см³;
- молярная масса − 20,0063 г/моль;
- температура кипения − 85,8 градусов Цельсия;
- температура плавления − 83,55 градусов Цельсия.
Плавиковая кислота выпускается в различной концентрации – 72%, 50% и 40%. Последний является наиболее распространенным вариантом.
Плавиковая кислота: свойства
Эта кислота обладает не только физическими и химическими, но и токсическими свойствами. Давайте рассмотрим их детальнее.
Физические свойства плавиковой кислоты
- Запах – острый, обжигающий.
- Не горючая.
- Вид − жидкий легкоподвижный бесцветный материал.
- Хорошо смешивается с водой (при растворении фтороводорода в воде выделяется большое количество тепла – 59,1 кДж/моль) и образуется продукт с 38,6 % (37,5 %) HF, кипящая при 114°C (109°C) азеотропная смесь. Такой продукт получается как при работе с разбавленной, так и с высококонцентрированной плавиковой кислотой.
Химические свойства плавиковой кислоты
- Относится к кислотам средней силы.
- Это единственная кислота, которая вступает в реакцию с оксидом кремния. Поскольку крeмний является oснoвoй всех силикатных материалов, доставка плавиковой кислоты в емкостях из стекла запрещена. Ее можно перевозить в таре из полиэтилена.
- Если плавиковую кислоту внести в воду, то вода будет замерзать при более низкой температуре.
- При реакции плавиковой кислоты с различными металлами формируются фториды.
- Свинец, палладий, золото и платина не растворяются в этой кислоте. Она также никак не взаимодействует с каучуком, полиэтиленом, парафионом, фторопластом и другими видами пластика. При концентрации меньше 60% она не оказывает никакого влияния и на железо.
Токсические свойства плавиковой кислоты
- Может оказывать сильное токсическое влияние на человека и природу.
- Она не просто ядовита, для нее характерным является наркотическое воздействие.
- По воздействию на окружающую среду принадлежит ко второму классу опасности.
- Может привести к отеку легких, острым отравлениям, нарушить работу сердечно-сосудистой системы, изменить работу пищеварительного тракта, внести негативные изменения в кровь и органы кроветворения.
- Оказывает негативное влияние при вдыхании, может вызывать сильные раздражения на коже и слизистых оболочках (через которые также может проникать в организм).
- У беременных может вызвать нарушения развития или гибель плода.
- Обладает способностью вызывать повреждения наследственного аппарата клеток (хромосом, генов) различных тканей, что может привести к изменению генотипа потомства.
- Способна накапливаться в организме. Важно отметить, что при первоначальном контакте с кожей может не вызывать жгучей боли, однако со временем, продолжая всасываться, она может вызывать сильные боли, химические ожоги, отеки и оказывать общий токсический эффект на организм.
Применение плавиковой кислоты
Плавиковая кислота применяется во многих отраслях, среди которых:
- Химическая. Используется для выделения таких металлов как тантал, цирконий и ниобий; при изготовлении холодильных агентов, боратов, фторидов, фторлонов, искусственных пластмасс и смазок, органических соединений на основе фтора; для катализа определенных химических процессов – в том числе при алкилировании в реакции изобутана и олефина).
- Нефтехимия и горнодобывающая отрасли. Плавиковая кислота применяется для увеличения эффективности добычи нефти благодаря изъятию отложений – парафиновых и асфальтовых; обработки и очистки различных поверхностей; для разрушения пород, которые содержат кремний).
- Аналитическая химия. В этой отрасли гидрофторидная кислота применяется для растворения силикатных соединений.
- Производство стекла. Плавиковая кислота позволяет удалить шероховатости на поверхности хрусталя, используется для прозрачного травления кремниевого стекла.
- Полупроводниковая отрасль. Тут кислота используется для травления и очищения кремния для полупроводников.
- Металлообработка. Плавиковая кислота используется для очищения металлических заготовок от керамических примесей и песка. Кроме того, она входит в состав композиций, цель которых – травление и полирование, электрохимическая обработка нержавейки и сплавов.
- Создание систем фильтрации.
- Алюминиевая промышленность. Плавиковая кислота применяется для изготовления алюминия электролитическим методом и дальнейшей работы с ним.
- Стоматология. Применяется в качестве протравливающего вещества; как элемент каркаса из металла под керамические коронки, благодаря чему коронки надежно фиксируются; при изъятии с внутренней стороны протезов из керамики лейцита.
Вышеперечисленные пункты свидетельствуют о том, что, несмотря на свою токсичность, плавиковая кислота является крайне важным веществом и используется во многих отраслях (даже в медицинской). Правильное ее использование с учетом всех стандартов безопасности – гарантия отличного результата и отсутствия негативных последствий для окружающей среды и здоровья человека.
