Hvad er hydrogenfluorid?

Hydrogenfluorid er en forbindelse af hydrogen og fluor med den kemiske formel HF. Fluor er medlem af en gruppe af elementer kendt som halogener, som alle kombineres med brint på en lignende måde til dannelse af hydrogenhalogenider. Ved stuetemperatur og normalt tryk er hydrogenfluorid en farveløs gas med et kogepunkt på 67,1 ° F (19,5 ° C), hvilket er meget højere end dem for det andet hydrogenhalogenid og tillader det at eksistere som en væske ved hverdagstemperaturer . I vand opløses det til dannelse af fluoridsyre. Flydende HF er også kendt som vandfri - hvilket betyder vandfri - hydrofluorsyre, og "HF" kan bruges til at betegne gassen, væsken eller den vandige syre.

I vandig opløsning er hydrofluorsyre en svag syre på grund af hydrogenbinding mellem HF og vandmolekyler, hvilket begrænser graden af ​​dissociation til ioner. Hydrogenbinding mellem HF-molekyler tegner sig for det relativt høje kogepunkt for hydrogenfluorid sammenlignet med de andre hydrogenhalogenider. Syren reagerer med mange metaller, danner normalt hydrogengas og et metalfluorid, for eksempel: Mg + 2HF -> MgF2 + H2. I modsætning til mange syrer reagerer det imidlertid også let med de fleste metaloxider og med silicater, herunder glas, der danner opløselige forbindelser. Af denne grund kan det ikke opbevares i glasflasker.

Hydrogenfluorid kan frembringes ved omsætning af et metalfluorid, for eksempel calciumfluorid, med svovlsyre: CaF ₂ + H2SO4 -> CaSO4 + 2HF. Det produceres på denne måde i den kemiske industri ved hjælp af fluorit, en almindelig mineralsk form af calciumfluorid. De vigtigste industrielle anvendelser er produktion af polytetrafluoroethylen (PTFE), i halvlederindustrien til fjernelse af oxid fra silicium, ekstraktion af uran fra dens oxidmalm, i ætseglas og som en katalysator i den petrokemiske industri. Det bruges også til at fjerne rustpletter, da det reagerer med metaloxider for at danne opløselige fluorider. Fluor produceres industrielt ved elektrolyse af flydende HF.

I laboratoriet bruges HF i form af vandig fluoridsyre i mineralanalyse på grund af dens evne til at opløse silikater. Det bruges også til analyse af pollen i jordprøver. Jord består hovedsageligt af organisk og mineralsk materiale, hvor mineraler hovedsageligt består af carbonater og silicater. For at identificere eventuelle pollen, der er til stede, skal dette materiale fjernes, og efter behandling med andre reagenser til fjernelse af carbonaterne og det organiske materiale anvendes hydrofluorsyre til at fjerne silikatmineraler.

Hydrogenfluorid og fluoridsyre er meget giftige og meget ætsende. Indånding af gassen skader luftvejene og kan forårsage lungeødem og død. Hudkontakt med fluoridsyre, selv i meget fortyndede opløsninger, kan resultere i alvorlige forbrændinger og tillade fluorioner i blodbanen. Syren absorberes meget hurtigt gennem den ydre hud og dræber levende væv nedenunder, hovedsageligt på grund af fluoridionen, der kombineres med calciumioner og udfælder uopløseligt calciumfluorid. Calcium er essentielt for cellemetabolismen og for funktionen af ​​vitale organer; dets fjernelse fra systemet kan resultere i en tilstand kendt som hypokalcæmi, som kan føre til død som følge af hjertestop eller multiple organsvigt.

På grund af disse farer skal hydrogenfluorid og fluoridsyre håndteres meget omhyggeligt, og strenge sikkerhedsforholdsregler overholdes normalt, hvor de bruges. Indtagelse, indånding eller hudkontakt med HF kræver øjeblikkelig lægehjælp, selvom der ikke er øjeblikkelige symptomer, da virkningen kan blive forsinket ved fortyndede opløsninger. Spild, der dækker 2% eller mere af kropsoverfladen, betragtes som livstruende på grund af risikoen for, at betydelige mængder fluorioner kommer ind i blodomløbet. Påføring af calciumgluconatgel på det berørte område tilvejebringer calciumioner, der binder til fluorionerne, hvilket hjælper med at minimere skader og forhindre hypokalcæmi.