Hidroflorik asit - Hydrofluoric acid

Hidroflorik asit
Hidrojen florür.JPG
Hidrojen-florür-3D-vdW.png
Su-3D-vdW.png
Florür ion2.svg
Oxonium-ion-3D-vdW.png
İsimler
IUPAC adı
floran
Diğer isimler
Florhidrik asit
Hidronyum florür
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
chebi
Kimyasal Örümcek
AT Numarası
RTECS numarası
ÜNİİ
  • InChI=1S/FH/h1H KontrolY
    Anahtar: KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N KontrolY
  • InChI=1/FH/h1H
    Anahtar: KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYAC
  • F
  • [F-].[OH3+]
Özellikleri
HF (sulu)
Görünüm renksiz sıvı
Yoğunluk 1,15 g/mL (%48 soln için)
Asit (s K a ) 3.17
Tehlikeler
GHS piktogramları aşındırıcıAkut Toksisite
GHS Sinyal kelimesi Tehlike
H280 , H300 , H310 , H314 , H318 , H330
P260 , P262 , P264 , P270 , P271 , P280 , P284 , P301+310 , P301+330+331 , P302+350 , P303+361+353 , P304+340 , P305+351+338 , P310 , P320 , P321 , P322 , P330 , P361 , başvurunuz P363 , P403 + 233 , P405 , P410 + 403 , P501
NFPA 704 (ateş elması)
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
KontrolY doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

Hidroflorik asit a, çözelti içinde hidrojen florür (HF) , su . HF çözeltileri renksiz, asidik ve oldukça aşındırıcıdır . Flor içeren bileşiklerin çoğunu yapmak için kullanılır; örnekler arasında yaygın olarak kullanılan farmasötik antidepresan ilaç fluoksetin (Prozac) ve malzeme PTFE (Teflon) yer alır. Elementel flor ondan üretilir. Genellikle cam ve silikon gofretleri aşındırmak için kullanılır .

Hidroflorik asit insan derisiyle temas ettiğinde derin yanıklara neden olur.

kullanır

Organoflor bileşiklerinin üretimi

Hidroflorik asidin başlıca kullanımı organoflor kimyasındadır . Teflon , floropolimerler , florokarbonlar ve freon gibi soğutucular dahil olmak üzere birçok organoflor bileşikleri flor kaynağı olarak HF kullanılarak hazırlanır . Birçok ilaç flor içerir.

İnorganik florür üretimi

Çoğu yüksek hacimli inorganik florür bileşikleri, hidroflorik asitten hazırlanır. Önde gelen Na 3 AlF 6 , kriyolit , ve AlF 3 , alüminyum triflorür . Bu katıların erimiş bir karışımı, metalik alüminyum üretimi için yüksek sıcaklıkta bir çözücü görevi görür . Hidroflorik asitten hazırlanan diğer inorganik florürler arasında sodyum florür ve uranyum heksaflorür bulunur .

Dağlayıcı, temizleyici

Islak dağlama tankları

Bu kullanılan yarı iletken bir ana bileşeni olarak endüstri Wright Etch ve etch tamponlu oksit temizlemek için kullanılır, silikon gofret . Benzer bir şekilde, gaz halinde veya suda çözünür silikon florürler oluşturmak için silikon dioksit ile işlemden geçirilerek camı aşındırmak için de kullanılır . Camı parlatmak ve dondurmak için de kullanılabilir.

SiO 2 + 4 HF → SiF 4 (g) + 2 H 2 O
SiO 2 + 6 HF → H 2 SiF 6 + 2 H 2 O

%5 ila %9 hidroflorik asit jeli ayrıca bağlanmayı iyileştirmek için tüm seramik diş restorasyonlarını aşındırmak için yaygın olarak kullanılır. Benzer nedenlerle, seyreltik hidroflorik asit, ev tipi pas lekesi çıkarıcıların, araba yıkamalarında "tekerlek temizleyici" bileşimlerinde, seramik ve kumaş pas önleyicilerinde ve su lekesi çıkarıcıların bir bileşenidir . Demir oksitleri ve silika bazlı kirleticileri çözme kabiliyeti nedeniyle, hidroflorik asit, yüksek basınçlı buhar üreten ön işletmeye alma kazanlarında kullanılır. Hidroflorik asit, analizden önce kaya numunelerinin (genellikle toz haline getirilmiş) çözülmesi için de yararlıdır. Benzer şekilde, bu asit, silikat kayalarından organik fosilleri çıkarmak için asit maserasyonlarında kullanılır . Fosilli kaya doğrudan aside daldırılabilir veya organik bileşene yapışan ve kayanın çevresinde çözünmesine izin veren bir selüloz nitrat filmi uygulanabilir ( amil asetat içinde çözülür ).

Petrol arıtma

Alkilasyon olarak bilinen standart bir petrol rafinerisi işleminde , izobütan , hidroflorik asitten türetilen bir asit katalizörü varlığında düşük moleküler ağırlıklı alkenler (esas olarak propilen ve bütilen karışımı) ile alkillenir . Katalizör , izobütanı alkilleyen reaktif karbokasyonlar üretmek için alkenleri (propilen, bütilen) protonlar . Reaksiyon, iki fazlı bir reaksiyonda ılıman sıcaklıklarda (0 ve 30 °C) gerçekleştirilir.

Üretim

Hidroflorik asit ilk olarak 1771'de Carl Wilhelm Scheele tarafından hazırlandı . Artık, genelde mineral tedavisi ile üretilir fluorit , CaF 2 konsantre edilerek, sülfürik asit yaklaşık 265 ° C de.

CaF 2 + H 2 SO 4 → 2 HF + CaSO 4

Asit, aynı zamanda, bir üretim yan ürünüdür fosforik asit gelen apatit ve fluoroapatit . Mineralin yüksek sıcaklıklarda sülfürik asit ile sindirilmesi, geri kazanılabilen hidrojen florür de dahil olmak üzere bir gaz karışımı açığa çıkarır.

Cama karşı yüksek reaktivitesi nedeniyle hidroflorik asit, florlu plastik (genellikle PTFE ) kaplarda saklanır .

Hidroflorik asit doğada bulunabilir; volkanik patlamalarda açığa çıkar.

Özellikleri

Seyreltik sulu çözeltide hidrojen florür zayıf bir asit gibi davranır. Kızılötesi spektroskopi , çözeltide ayrışmaya H iyon çiftinin oluşumunun eşlik ettiğini göstermek için kullanılmıştır.
3Ö+
·F - .

H
2O + 2 HF ⇌ H + + F - + H 
3Ö+
⋅F - p K bir = 3.17 

Bu iyon çifti , çok düşük sıcaklıkta kristal halde karakterize edilmiştir. Daha fazla ilişki hem çözeltide hem de katı halde karakterize edilmiştir.

HF + F - ⇌ HF-
2 günlük K = 0.6

Konsantrasyon arttıkça polimerizasyonun gerçekleştiği varsayılır. Bu varsayım, bir tetramerik anyon H tuzunun izolasyonu ile desteklenir.
3F-
4ve düşük sıcaklıklı X-ışını kristalografisi ile. Hidrojen florürün konsantre sulu çözeltilerinde bulunan türlerin tümü karakterize edilmemiştir; HF'ye ek olarak-
2diğer polimerik türlerin oluşumu bilinen, H
n -1F-
n, kuvvetle muhtemeldir.

Hammett asit fonksiyonu , lH 0 100% HF, -10.2 ve -11 arasında olduğu tahmin edilmektedir. bu da sülfürik asit için -12 değeriyle karşılaştırılabilir .

asitlik

Hidroklorik asit gibi diğer hidrohalik asitlerin aksine , hidrojen florür seyreltik sulu çözeltide yalnızca zayıf bir asittir . Bu kısmen hidrojen-flor bağının gücünün bir sonucudur, fakat aynı zamanda HF, H'nin eğilimi gibi diğer faktörlerin de sonucudur.
2O ve F-
anyonlar kümeler oluşturur. Yüksek konsantrasyonlarda, HF molekülleri tabi homoassociation gibi atomlu iyonları (oluşturulması için biflüorür , HF-
2) ve protonlar , böylece asitliği büyük ölçüde arttırır. Bu , konsantre hidroflorik asit çözeltileri kullanıldığında hidroklorik, sülfürik veya nitrik gibi çok güçlü asitlerin protonasyonuna yol açar . Hidroflorik asit zayıf bir asit olarak kabul edilse de çok aşındırıcıdır, hidratlandığında cama bile zarar verir.

Hidroflorik asit çözeltilerinin asitliği , florür iyonunun hidrojen-bağ etkileşimleri nedeniyle konsantrasyonla değişir . Seyreltik çözeltiler, asit iyonizasyon sabiti K a = ile zayıf asidiktir6.6 x 10 -4 (ya da p K bir  = 3.18 ), kuvvetli asitler (diğer hidrojen halojenür gelen çözeltiler, aksine p K bir <0 ). Konsantre hidrojen florür çözeltileri, Hammett asitlik fonksiyonu H 0 (veya "etkili pH")ölçümleriyle gösterildiği gibi, bu değerin ima ettiğinden çok daha kuvvetli asidiktir. H 0 100% HF değeri -12 için karşılaştırılabilir -10.2 ve -11 arasında olduğu tahmin edilmektedir sülfürik asit .

Termodinamik açıdan, HF çözeltileri yüksek olan ideal olmayan ile, etkinlik konsantrasyonu çok daha hızlı bir şekilde artmaktadır HF. Seyreltik çözeltideki zayıf asitlik bazen , florür iyonunun daha negatif hidrasyon entalpisine ağır basmak için HF'nin yüksek çözünme entalpisi ile birleşen yüksek H-F bağ kuvvetine atfedilir . Paul Giguère ve Sylvia Turrell kızılötesi spektroskopi ile seyreltik çözeltideki baskın çözünen türün hidrojen bağlı iyon çifti H olduğunu göstermiştir.
3Ö+
·F - .

H
2O + HF ⇌ H
3Ö+
⋅F -

Artan HF konsantrasyonu ile hidrojen diflorür iyonunun konsantrasyonu da artar. Reaksiyon

3 HF ⇌ HF-
2+ H 2 F +

örneğidir homoconjugation .

Sağlık ve güvenlik

Elin hidroflorik asit yanması
Ana madde: Hidroflorik asit yanığı

Son derece aşındırıcı bir sıvı olmasının yanı sıra , hidroflorik asit aynı zamanda güçlü bir temas zehiridir . Hidroflorik asidin dokuya nüfuz etme kabiliyeti nedeniyle, cilt veya gözlerin maruz kalması veya solunması veya yutulması yoluyla kolayca zehirlenme meydana gelebilir. Hidroflorik aside maruz kalma belirtileri hemen ortaya çıkmayabilir ve bu, mağdurlara yanlış güvence vererek tıbbi tedaviyi geciktirmelerine neden olabilir. Tahriş edici bir kokuya sahip olmasına rağmen, HF belirgin bir koku olmadan tehlikeli seviyelere ulaşabilir. HF sinir fonksiyonuna müdahale eder, yani yanıklar başlangıçta ağrılı olmayabilir. Kaza sonucu maruz kalmalar fark edilmeyebilir, tedaviyi geciktirebilir ve yaralanmanın kapsamını ve ciddiyetini artırabilir. Kalp yetmezliğine maruz kalma belirtileri arasında gözlerde, ciltte, burunda ve boğazda tahriş, göz ve cilt yanıkları, rinit , bronşit , akciğer ödemi (akciğerlerde sıvı birikmesi) ve kemik hasarı bulunur.

Popüler kültür

In serisi 4 İngiliz tıp dizisi bölüm "Zincir reaksiyonu" Casualty , bölümün kaynaklarını test ve bir polis memuru ve diğer sürücülerin ciddi yanıklar ölümüyle sonuçlanan hidroflorik asit dökülme bir trafik çarpışma sonuçları. Bu bölüm, bir kimyasal sızıntıya itfaiyenin müdahalesini gerçekçi bir şekilde tasvir ediyor.

İstasyon 19'un 2. sezon 15. bölümünde , itfaiye şefi, önceki bölümde bir kahve çekirdeğindeki yangın olayı sırasında hidroflorik aside maruz kalır. Semptomlara gecikmiş bir tepki verdikten sonra, bu onun nihai ölümüne yol açar.

Testere VI filminde William Easton'ı öldürmek için hidroflorik asit kullanılır. İki film sonra içinde Jigsaw Carly Kanında enjekte hidroflorik asit tarafından öldürüldü.

Titans'ın "Jason Todd" başlıklı bir bölümünde, genç bir Dick Grayson , ebeveynlerinin katilinin trapez iplerini yakmak için hidroflorik asit kullandığını iddia ediyor.

Çözünen cisimler

İnsan bedenlerini eritmek için HF kullanma mecazı yaygındır, ancak gerçekçi değildir. Mümkün olsa da (yeterli ısı ve zaman verilirse), büyük organik kütleler piranha çözeltisi ile daha iyi çözülür .

  • Breaking Bad'in " Cat's in the Bag... " başlıklı bir bölümünde Jesse Pinkman, Emilio Koyama'nın vücudunu eritmek için hidroflorik asit kullanır. Başka bir bölümde, " Box Cutter ", Walter White ve Jesse Pinkman, Victor'un vücudunu eritmek için hidroflorik asit kullanır.
  • Video oyunu Zero Time Dilemma'nın "İlk Gelen, İlk Kurtulan" başlıklı üçlü bölümünde , üç katılımcı ekibinin her birine, diğer iki takımın üzerine dökülen bir hidroflorik asit duşunu etkinleştiren bir düğmeye basma seçeneği verilir. Asidin korozyon süreci, metal ve camdan oldukça büyük bir yetişkin erkeğin tüm vücuduna kadar her şeyi saniyeler içinde eritecek kadar hızlı olarak tanımlanır ve gösterilir ve geride sadece küçük miktarda doku bırakır.
  • ER'nin 4. Sezon 20. Bölümünde , bir karakter büyük miktarda hidroflorik aside maruz kalır. Derisini yakar ve sonunda onu öldürür.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar