Vad är vätefluorid?

Vätefluorid är en förening av väte och fluor med den kemiska formeln HF. Fluor är medlem i en grupp av element kända som halogener, som alla kombineras med väte på liknande sätt för att bilda vätehalogenider. Vid rumstemperatur och normalt tryck är vätefluorid en färglös gas med en kokpunkt av 19,5 ° C (67,1 ° F), vilket är mycket högre än den för den andra vätehalogeniden, och tillåter den att existera som en vätska vid dagliga temperaturer . I vatten löses det upp för att bilda fluorvätesyra. Flytande HF är också känt som vattenfri - vilket betyder vattenfri - vätskefluoridsyra, och "HF" kan användas för att beteckna gasen, vätskan eller vattenhaltig syra.

I vattenlösning är fluorvätesyra en svag syra på grund av vätebindning mellan HF och vattenmolekyler, vilket begränsar graden av dissociation till joner. Vätebindning mellan HF-molekyler står för den relativt höga kokpunkten för vätefluorid jämfört med de andra vätehalogeniderna. Syran reagerar med många metaller, vanligtvis bildar vätgas och en metallfluorid, till exempel: Mg + 2HF -> MgF2 + H2. Till skillnad från många syror reagerar det emellertid också lätt med de flesta metalloxider och med silikater, inklusive glas, bildande lösliga föreningar. Av denna anledning kan det inte förvaras i glasflaskor.

Vätefluorid kan framställas genom reaktion av en metallfluorid, till exempel kalciumfluorid, med svavelsyra: CaF2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2HF. Det produceras på detta sätt i den kemiska industrin med fluorit, en vanlig mineralform av kalciumfluorid. De viktigaste industriella användningsområdena är produktion av polytetrafluoroetylen (PTFE), inom halvledarindustrin för att avlägsna oxid från kisel, i utvinning av uran från dess oxidmalm, i etsglas och som en katalysator i den petrokemiska industrin. Det används också för att ta bort rostfläckar, eftersom det reagerar med metalloxider för att bilda lösliga fluorider. Fluor produceras industriellt genom elektrolys av flytande HF.

I laboratoriet används HF i form av vattenhaltig fluorvätesyra i mineralanalys på grund av dess förmåga att lösa upp silikater. Det används också vid analys av pollen i markprover. Jord består huvudsakligen av organiskt och mineraliskt material, och mineralerna består huvudsakligen av karbonater och silikater. För att identifiera eventuella pollen som finns närvarande måste detta material tas bort, och efter behandling med andra reagens för att avlägsna karbonater och organiskt material, används fluorvätesyra för att avlägsna silikatmineralerna.

Vätefluorid och fluorvätesyra är mycket giftiga och mycket frätande. Inandning av gasen skadar andningsorganen och kan orsaka lungödem och död. Hudkontakt med fluorvätesyra, även i mycket utspädda lösningar, kan leda till svåra brännskador och tillåta fluorjoner i blodomloppet. Syran absorberas mycket snabbt genom den yttre huden och dödar levande vävnad under, främst på grund av fluoridjon som kombineras med kalciumjoner och utfällning av olöslig kalciumfluorid. Kalcium är viktigt för cellmetabolismen och för att vitala organ fungerar. avlägsnandet från systemet kan resultera i ett tillstånd som kallas hypokalcemi, vilket kan leda till dödsfall från hjärtstopp eller multipel organsvikt.

På grund av dessa faror måste vätefluorid och fluorvätesyra hanteras mycket noggrant och stränga säkerhetsåtgärder iakttas normalt när de används. Förtäring, inandning eller hudkontakt med HF kräver akut medicinsk vård, även om det inte finns några omedelbara symtom, eftersom effekterna kan komma att försenas vid utspädda lösningar. Spill som täcker 2% eller mer av kroppsytan anses vara livshotande på grund av risken för betydande mängder fluorjoner in i blodomloppet. Applicering av kalciumglukonatgel på det drabbade området ger kalciumjoner som binder till fluoridjonerna, vilket hjälper till att minimera skador och förhindra hypokalcemi.