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氟化氢HF气体性质及应用

2016-10-11       3996

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。它有聚合作用,所以在水溶液中以 的形式存在。氟化氢遇空气中的水分则溶解而成烟雾状。

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和卤化氢。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。

用途

1、主要用作含氟化合物的原料,也用于氟化铝和冰晶石的制造,半导体表面刻蚀及用作烷基化的催化剂。

2、在电子工业中用作强酸性腐蚀剂,可与硝酸、乙酸、氨水、双氧水配合使用。

3、用作分析试剂,也用于高纯氟化物的制备。是氟盐、氟致冷剂、氟塑料、氟橡胶、氟医药及农药等所必需的氟来源。

4、是生产冷冻剂“氟里昂”、含氟树脂、有机氟化物和氟的原料。在化工生产中可用作烷基化、聚合、缩合、异构化等有机合成的催化剂。还用于开采某些矿床时腐蚀地层,以及稀土元素、放射性元素的提取。在原子能工业和核武器生产中是制造六氟化铀的原料,也是生产火箭燃料和添加剂的原料,还可用于腐蚀玻璃和浸渍木材等。

5、用于有机或无机氟化物的制造,如氟碳化合物、氟化钠、氟化铝、六氟化铀和冰晶石等。也用于不锈钢、非铁金属酸洗,玻璃仪表刻度、玻璃器皿和镜子刻花、刻字,以及玻璃器皿抛光、磨砂灯泡和一般灯泡处理、金属石墨乳除硅提纯、金属铸件除砂、石墨灰分的去除、半导体(锗、硅)的制造。也用作染料合成。及其他有机合成的催化剂。还用于电镀、试剂、发酵、陶瓷处理以及含氟树脂和阻燃剂的制造等。

6、用于刻蚀玻璃,酸洗金属,制无机类氟盐产品及化学试剂。

7、用于原子能工业、制元素氟、氟化物,也可作催化剂、氟化剂等 用于有机或无机氟化物的制造,也用于不锈钢、非铁金属酸洗、玻璃器皿磨砂和酸洗、磨砂灯泡的处理等。

制法

(1)萤石和浓硫酸作用:

(2)

(3)

毒性

人一吸入 :32ppm(刺激性)

最高容许浓度:

氟化氢被吸入后溶于体内的水分而变成氢氟酸,并由此产生剧毒作用。它能通过尿排出但长期接触能蓄积于骨骼中。

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。氟与骨骼或体液中的钙结合成较难溶的氟化钙,使钙磷代谢紊乱,从而对骨骼产生不良影响,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、咽喉黏膜的充血和炎症出现结膜炎、角膜灼伤、有溃疡的严重皮肤灼伤。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,咽部黏膜充血,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。

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,用氦检漏器检漏,然后在120℃温度下烘烤至少30分钟,同时抽真空至。接着,装置在真空状态下通以钝化金属表面(先充入0.1bar的 ,以后每隔15分钟充入0.1bar的气至0.3bar,然后在充至1bar,保持30分钟,再充到10bar,并保持几小时)。

在火场中有氟化氢时,可以用水冲射灭火。泄漏出来的液体氟化氢可用苏打水搅匀后用水冲洗,经稀释的洗水可以放入废水系统。漏出来的气体要用排风机排送至水洗塔或与水洗塔相连的通风橱内。废气可用水吸收或用碱液中和。

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