ไฮโดรเจนฟลูออไรด์คืออะไร?

ไฮโดรเจนฟลูออไรด์เป็นสารประกอบของไฮโดรเจนและฟลูออรีนที่มีสูตรทางเคมี HF ฟลูออรีนเป็นสมาชิกของกลุ่มองค์ประกอบที่รู้จักกันในชื่อฮาโลเจนซึ่งทั้งหมดนี้รวมกับไฮโดรเจนในลักษณะที่คล้ายกันเพื่อสร้างไฮโดรเจนเฮไลด์ ที่อุณหภูมิห้องและความดันปกติไฮโดรเจนฟลูออไรด์เป็นก๊าซไม่มีสีที่มีจุดเดือด 67.1 ° F (19.5 ° C) ซึ่งสูงกว่าไฮโดรเจนฮาลไลด์อื่น ๆ มากและช่วยให้สามารถดำรงอยู่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิในชีวิตประจำวัน . ในน้ำจะละลายเป็นกรดไฮโดรฟลูออริก Liquid HF ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม anhydrous - หมายถึงปราศจากกรด - กรด hydrofluoric และสามารถใช้“ HF” เพื่อแสดงถึงก๊าซของเหลวหรือกรดน้ำ

ในสารละลายน้ำกรดไฮโดรฟลูออริกเป็นกรดอ่อนเนื่องจากพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล HF และโมเลกุลของน้ำซึ่ง จำกัด ระดับการแยกตัวของไอโอนิก พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล HF นั้นมีจุดเดือดสูงของไฮโดรเจนฟลูออไรด์ค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับไฮโดรเจนเฮไลด์อื่น ๆ กรดทำปฏิกิริยากับโลหะหลายชนิดมักจะก่อตัวเป็นก๊าซไฮโดรเจนและฟลูออไรด์โลหะเช่น: Mg + 2HF -> MgF 2 + H 2 อย่างไรก็ตามมันแตกต่างจากกรดหลายชนิดมันทำปฏิกิริยากับออกไซด์ของโลหะส่วนใหญ่และซิลิเกตอย่างรวดเร็วรวมถึงแก้วซึ่งเป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้ ด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถเก็บไว้ในขวดแก้วได้

ไฮโดรเจนฟลูออไรด์สามารถเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาของโลหะฟลูออไรด์เช่นแคลเซียมฟลูออไรด์กับกรดซัลฟิวริก: CaF 2 + H 2 SO 4 -> CaSO 4 + 2HF มันถูกสร้างขึ้นด้วยวิธีนี้ในอุตสาหกรรมเคมีโดยใช้ฟลูออไรต์ซึ่งเป็นแร่ธาตุทั่วไปของแคลเซียมฟลูออไรด์ ใช้ในอุตสาหกรรมหลักคือการผลิต polytetrafluoroethylene (PTFE) ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์สำหรับการกำจัดออกไซด์จากซิลิกอนในการสกัดยูเรเนียมจากแร่ออกไซด์ของมันในกระจกแกะสลักและเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี นอกจากนี้ยังใช้เพื่อขจัดคราบสนิมเช่นกันเมื่อทำปฏิกิริยากับโลหะออกไซด์เพื่อสร้างฟลูออไรด์ที่ละลายน้ำได้ ฟลูออรีนถูกผลิตโดยอุตสาหกรรมด้วยกระแสไฟฟ้าของของเหลว HF

ในห้องปฏิบัติการจะใช้ HF ในรูปของกรดไฮโดรฟลูออริกในการวิเคราะห์แร่เนื่องจากความสามารถในการละลายซิลิเกต นอกจากนี้ยังใช้ในการวิเคราะห์เรณูในตัวอย่างดิน ดินประกอบด้วยวัสดุอินทรีย์และแร่ธาตุเป็นหลักส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่ธาตุที่ประกอบด้วยคาร์บอเนตและซิลิเกตเป็นส่วนใหญ่ เพื่อระบุเรณูใด ๆ ที่มีอยู่วัสดุนี้จะต้องถูกลบออกและหลังจากการรักษาด้วยรีเอเจนต์อื่นเพื่อลบคาร์บอเนตและวัสดุอินทรีย์กรดไฮโดรฟลูออริกจะใช้ในการลบแร่ธาตุซิลิเกต

ไฮโดรเจนฟลูออไรด์และกรดไฮโดรฟลูออริกมีความเป็นพิษสูงและกัดกร่อนได้ดี การสูดดมก๊าซทำให้ระบบทางเดินหายใจเสียหายและอาจทำให้เกิดอาการบวมน้ำที่ปอดและทำให้เสียชีวิต การสัมผัสทางผิวหนังด้วยกรดไฮโดรฟลูออริกแม้ในสารละลายที่เจือจางมากอาจส่งผลให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรงและทำให้ฟลูออไรด์ไอออนเข้าสู่กระแสเลือด กรดจะถูกดูดซึมอย่างรวดเร็วผ่านผิวหนังชั้นนอกและฆ่าเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิตใต้ส่วนใหญ่เนื่องจากฟลูออไรด์ไอออนรวมกับแคลเซียมไอออนและการตกตะกอนของแคลเซียมฟลูออไรด์ที่ไม่ละลายน้ำ แคลเซียมมีความสำคัญต่อการเผาผลาญของเซลล์และการทำงานของอวัยวะสำคัญ การถอนออกจากระบบอาจส่งผลให้เกิดภาวะที่เรียกว่า hypocalcemia ซึ่งอาจนำไปสู่ความตายจากภาวะหัวใจหยุดเต้นหรืออวัยวะล้มเหลวหลายอย่าง

เนื่องจากอันตรายเหล่านี้ไฮโดรเจนฟลูออไรด์และกรดไฮโดรฟลูออริกจึงจำเป็นต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง การกลืนกินการสูดดมหรือสัมผัสทางผิวหนังกับ HF จำเป็นต้องได้รับการดูแลจากแพทย์โดยทันทีแม้ว่าจะไม่มีอาการในทันทีเช่นเดียวกับวิธีการเจือจางผลที่ได้อาจล่าช้า การรั่วไหลที่ครอบคลุมพื้นผิวของร่างกายตั้งแต่ 2% ขึ้นไปถือว่าเป็นอันตรายถึงชีวิตเนื่องจากมีความเสี่ยงต่อการเกิดฟลูออไรด์ไอออนปริมาณมากเข้าสู่กระแสเลือด การใช้เจลแคลเซียมกลูโคเนตกับบริเวณที่ได้รับผลกระทบนั้นจะให้ไอออนแคลเซียมซึ่งจับกับฟลูออไรด์ไอออนซึ่งจะช่วยลดความเสียหายและป้องกันภาวะขาดออกซิเจนในเลือด