¿Qué es el fluoruro de hidrógeno?
El fluoruro de hidrógeno es un compuesto de hidrógeno y flúor con la fórmula química HF. El flúor es un miembro de un grupo de elementos conocidos como halógenos, todos los cuales se combinan con hidrógeno de manera similar para formar haluros de hidrógeno. A temperatura ambiente y presión normal, el fluoruro de hidrógeno es un gas incoloro con un punto de ebullición de 67.1 ° F (19.5 ° C), que es mucho más alto que los del otro haluro de hidrógeno, y le permite existir como líquido a temperaturas diarias. . En agua, se disuelve para formar ácido fluorhídrico. El HF líquido también se conoce como ácido fluorhídrico anhidro, lo que significa que está libre de agua, y se puede usar "HF" para denotar el gas, el líquido o el ácido acuoso.
En solución acuosa, el ácido fluorhídrico es un ácido débil, debido al enlace de hidrógeno entre el HF y las moléculas de agua, lo que limita el grado de disociación en iones. El enlace de hidrógeno entre las moléculas de HF explica el punto de ebullición relativamente alto del fluoruro de hidrógeno en comparación con los otros haluros de hidrógeno. El ácido reacciona con muchos metales, generalmente formando gas hidrógeno y un fluoruro metálico, por ejemplo: Mg + 2HF -> MgF 2 + H 2 . Sin embargo, a diferencia de muchos ácidos, también reacciona fácilmente con la mayoría de los óxidos metálicos y con silicatos, incluido el vidrio, formando compuestos solubles. Por esta razón, no se puede almacenar en botellas de vidrio.
El fluoruro de hidrógeno se puede producir mediante la reacción de un fluoruro metálico, por ejemplo fluoruro de calcio, con ácido sulfúrico: CaF 2 + H 2 SO 4 -> CaSO 4 + 2HF. Se produce de esta manera en la industria química, utilizando fluorita, una forma mineral común de fluoruro de calcio. Los principales usos industriales son la producción de politetrafluoroetileno (PTFE), en la industria de semiconductores para eliminar óxido de silicio, en la extracción de uranio de su mineral de óxido, en el grabado de vidrio y como catalizador en la industria petroquímica. También se usa para eliminar las manchas de óxido, ya que reacciona con los óxidos metálicos para formar fluoruros solubles. El flúor se produce industrialmente por la electrólisis de HF líquido.
En el laboratorio, el HF en forma de ácido fluorhídrico acuoso se usa en análisis de minerales debido a su capacidad para disolver silicatos. También se utiliza en el análisis de polen en muestras de suelo. El suelo se compone principalmente de material orgánico y mineral, y los minerales consisten principalmente en carbonatos y silicatos. Para identificar cualquier polen presente, este material debe eliminarse y, después del tratamiento con otros reactivos para eliminar los carbonatos y el material orgánico, se usa ácido fluorhídrico para eliminar los minerales de silicato.
El fluoruro de hidrógeno y el ácido fluorhídrico son altamente tóxicos y muy corrosivos. La inhalación del gas daña el sistema respiratorio y puede causar edema pulmonar y la muerte. El contacto de la piel con el ácido fluorhídrico, incluso en soluciones muy diluidas, puede provocar quemaduras graves y permitir la entrada de iones de flúor en el torrente sanguíneo. El ácido se absorbe muy rápidamente a través de la piel externa y mata el tejido vivo debajo, principalmente debido a que el ion fluoruro se combina con iones calcio y precipita el fluoruro de calcio insoluble. El calcio es esencial para el metabolismo celular y para el funcionamiento de los órganos vitales; su eliminación del sistema puede provocar una afección conocida como hipocalcemia, que puede provocar la muerte por paro cardíaco o insuficiencia orgánica múltiple.
Debido a estos peligros, el fluoruro de hidrógeno y el ácido fluorhídrico deben manejarse con mucho cuidado y normalmente se observan estrictas precauciones de seguridad donde se usan. La ingestión, la inhalación o el contacto de la piel con la IC requieren atención médica urgente, incluso si no hay síntomas inmediatos, ya que con soluciones diluidas los efectos pueden retrasarse. Los derrames que cubren el 2% o más de la superficie del cuerpo se consideran potencialmente mortales, debido al riesgo de que cantidades significativas de iones de flúor ingresen al torrente sanguíneo. La aplicación de gel de gluconato de calcio en el área afectada proporciona iones de calcio que se unen a los iones de fluoruro, ayudando a minimizar el daño y prevenir la hipocalcemia.