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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(jìn)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(xì)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(xì)胞膜，引起組織液化，重者可深達(dá)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?jǐn)?shù)40%，工業(yè)級；質(zhì)量分?jǐn)?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)
液態(tài)氟化氫是酸性很強(qiáng)的酸，酸度與無水硫酸相當(dāng)，但較氟磺酸弱。腐蝕性強(qiáng)，對牙、骨損害較嚴(yán)重。對硅的化合物有強(qiáng)腐蝕性。應(yīng)在密閉的塑料瓶內(nèi)保存。
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(qiáng)，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?jǐn)?shù)40%，相當(dāng)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(qiáng)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(jìn)行反應(yīng)，爐內(nèi)氣相溫度控制在280℃±10℃。反應(yīng)后的氣體進(jìn)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(jìn)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(dāng)強(qiáng)的強(qiáng)酸了。
應(yīng)用領(lǐng)域
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
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(biāo) | ||||||
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(qiáng)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(xì)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(xì)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(yán)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(qiáng)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?，而后?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(yán)重時甲下水皰形成, 甲床與甲板分離。高濃度灼傷常呈進(jìn)行性壞死, 潰瘍愈合緩慢。嚴(yán)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?，F(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(qiáng)的溶劑其酸度與無水硫酸相當(dāng)。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(hù)
健康危害：對皮膚有強(qiáng)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(dāng)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?？捎醒例X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(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)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(jìn)行人工呼吸，可能導(dǎo)致進(jìn)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(qiáng)。
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(yùn)至廢物處理場所處置。
操作注意事項：密閉操作，注意通風(fēng)。操作盡可能機(jī)械化、自動化。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)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(yùn)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(fēng)的庫房。遠(yuǎn)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(fēng)。盡可能機(jī)械化、自動化。提供安全淋浴和洗眼設(shè)備。
眼睛防護(hù)：呼吸系統(tǒng)防護(hù)中已作防護(hù)。
身體防護(hù)：穿橡膠耐酸堿服。
手部防護(hù)：戴橡膠耐酸堿手套。
其他防護(hù)：工作現(xiàn)場禁止吸煙、進(jìn)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(xí)慣。
禁配物：強(qiáng)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(yán)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(jìn)行隔離，嚴(yán)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(jìn)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(yùn)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(hù)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(jī)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(jìn)行處理，最終可能導(dǎo)致心、肝、腎和神經(jīng)系統(tǒng)的嚴(yán)重甚至是致命損傷。
接觸氫氟酸后的初始救護(hù)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(hù)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(hù)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(yùn)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(yùn)、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(jìn)行防護(hù)，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(rèn)證報告是應(yīng)產(chǎn)品進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，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(zé)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(jī)構(gòu)進(jìn)行的MSDS材料安全評估認(rèn)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M(jìn)SDS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(zé)任。
鐵路運(yùn)輸時應(yīng)嚴(yán)格按照鐵道部《危險貨物運(yùn)輸規(guī)則》中的危險貨物配裝表進(jìn)行配裝。起運(yùn)時包裝要完整，裝載應(yīng)穩(wěn)妥。運(yùn)輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴(yán)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(yùn)。運(yùn)輸時運(yùn)輸車輛應(yīng)配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。公路運(yùn)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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