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氢氟酸基本性能介绍

发布:tzfyhg 浏览:204次

一、氢氟酸行业的界定及分类

氢氟酸(英文:Hydrofluoric Acid)是氟化氢气体的水溶液,清澈,无色、发烟的腐蚀性液体,有剧烈刺激性气味。熔点-83.3℃,沸点19.54℃,闪点112.2℃,密度1.15g/cm3。易溶于水、乙醇,微溶于乙醚。

因为氢原子和氟原子间结合的能力相对较强,且水溶液中氟化氢分子间存在氢键,使得氢氟酸在水中不能完全电离,所以理论上低浓度的氢氟酸是一种弱酸。具有极强的腐蚀性,能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤会造成难以治愈的灼伤。实验室一般用萤石(主要成分为氟化钙)和浓硫酸来制取,需要密封在塑料瓶中,并保存于阴凉处。

二、氢氟酸行业的特征

物理性质

市售通常浓度:溶质的质量分数40%,工业级;质量分数40%,电子级。为高度危害毒物。最浓时的密度1.18g/cm3

随着HF溶液质量分数的提高,HF对碳钢的腐蚀速率是先升高后降低。

化学性质

浓度低时因形成氢键具有弱酸性,但浓时(5mol/L以上)会发生自偶电离,此时氢氟酸就是酸性很强的酸了。

液态氟化氢是酸性很强的酸,酸度与无水硫酸相当,但较氟磺酸弱。腐蚀性强,对牙、骨损害较严重。对硅的化合物有强腐蚀性。应在密闭的塑料瓶内保存。

用HF(氟化氢)溶于水而得。用于雕刻玻璃、清洗铸件上的残砂、控制发酵、电抛光和清洗腐蚀半导体硅片(与HNO3的混酸)。因为氢原子和氟原子间结合的能力相对较强,使得氢氟酸在水中不能完全电离。

氢氟酸能够溶解很多其他酸都不能溶解的玻璃(主要成分:二氧化硅),生成气态的四氟化硅反应方程式如下:

SiO2(s)+4HF(aq)===SiF4(g)↑+2H2O(l)

生成的SiF4可以继续和过量的HF作用,生成氟硅酸:

SiF4(g)+2HF(aq)===H2[SiF6](aq),氟硅酸是一种二元强酸。

正因如此,它必须储存在塑料(理论上讲,放在聚四氟乙烯做成的容器中会更好)、蜡质制或铅制的容器中。氢氟酸没有还原性。如果要长期储存,不仅需要一个密封容器,而且容器中应尽可能将空气排尽。

与硅和硅化合物反应生成气态的四氟化硅(能腐蚀玻璃),但对塑料、石蜡、铅、金、铂不起腐蚀作用。能与水和乙醇混溶。市售氢氟酸溶质质量分数40%,相当于22.5mol/L。35.35%的氢氟酸为共沸混合物。剧毒,最小致死量(大鼠,腹腔)25mg/kg。有腐蚀性,能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤能形成较难愈合的溃疡。

三、氢氟酸的主要用途

由于氢氟酸溶解氧化物的能力,它在铝和铀的提纯中起着重要作用。氢氟酸也用来蚀刻玻璃,可以雕刻图案、标注刻度和文字;半导体工业使用它来除去硅表面的氧化物,在炼油厂中它可以用作异丁烷和正丁烯的烷基化反应的催化剂,除去不锈钢表面的含氧杂质的“浸酸”过程中也会用到氢氟酸。氢氟酸也用于多种含氟有机物的合成,比如Teflon(聚四氟乙烯)还有氟利昂一类的致冷剂。

氢氟酸和熔融氢氧化钠都能用于微丝表面玻璃包覆层的去除,室温下氢氟酸去除厚度为10μm的玻璃包覆层的时间大约为150s,熔融氢氧化钠大约需要10 s;玻璃的成分和结构是影响玻璃包覆纯铜微丝耐腐蚀性能的重要因素。采用熔融纺丝法制备了玻璃包覆纯铜微丝,对微丝表面玻璃包覆层的去除进行了实验研究,评价了微丝在氢氟酸和熔融氢氧化钠中的腐蚀行为,分析了玻璃包覆纯铜微丝在强酸和强碱中的耐腐蚀性能,探讨了其腐蚀机理。


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