Hydrogen fluoride: mga kinaiya ug mga aplikasyon

Lakip sa mga halogen compounds - elemento 7 grupo sa mga nag-unang grupong sakop sa mga matag sistema sa kemikal nga elemento D. I. Mendeleeva - dako nga praktikal nga kamahinungdanon mao ang hydrogen fluoride. Duyog sa ubang mga halides hydrogen, kini gigamit sa nagkalain-laing mga sanga sa nasudnong ekonomiya: kay fluorinated plastik, hydrofluoric acid ug ang mga salts. Sa niini nga papel magtuon kita sa gambalay sa mga molekula, sa pisikal ug kemikal nga kabtangan sa bahandi niini nga ug hunahunaa ang paggamit niini.

Kasaysayan sa pagdiskobre

Sa ika-17 nga siglo K. Shvankvard may kasinatian uban sa mineral fluorspar ug acid sulphate. Nakaplagan sa mga siyentipiko nga ang gas nga mitungha sa panahon sa reaksiyon nga nagsugod sa pagguba sa bildo plate, nga nagatabon sa tube sa reagent sagol. Kini nga gas compound nailhan nga hydrogen fluoride.

Hydrofluoric acid nga nakuha sa 19 nga siglo Gay Lussac sa ilang bino gikan sa sama nga hilaw nga materyal: fluorite ug sulfuric acid. Ampere iyang mga eksperimento napamatud-an nga diha sa gambalay sa HF molekula mao ang susama sa hydrogen chloride. Kini usab may kalabutan ngadto sa tubigon nga solusyon sa hydrogen halides. Ang kalainan may kalabutan sa gahum sa mga asido: hydrofluoric - maluya, ug chloride - lig-on nga.

pisikal nga mga kabtangan

Gas uban sa kemikal nga pormula HF adunay usa ka pungent kinaiya baho, walay kolor, gamay nga magaan-gaan kay sa hangin. Lakip sa halides HI- HBr- HCl- Nagabukal punto ug nagkahilis hapsay-usab, ug ang transisyon ngadto sa sa HF malantip misaka. Pagpasabut sa niini nga panghitabo naglakip sa molekula hydrogen fluoride mga porma kauban (grupo sa neyutral partikulo, sa taliwala sa nga adunay mga hydrogen talikala). Sa paglapas sa kanila, dugang enerhiya ang gikinahanglan, mao nga ang mga Nagabukal ug nagkahilis puntos abut. Sumala sa mga numero sa gas Densidad sa laing duol sa Nagabukal punto (19.5), hydrogen fluoride gilangkuban sa aggregates uban sa usa ka average nga komposisyon sa HF _2. Sa diha nga naandan nga kainit sa ibabaw sa 25 ^{° C,} kini nga mga complexes anam-anam ug sa usa ka temperatura sa ^mga 90 ° decomposed C naglangkob sa hydrogen fluoride sa HF molekula.

Sa unsa nga paagi sa pagkuha ftorgidrid

Pamaagi sa pag-angkon og mga butang nga wala sa ilalum sa mga kahimtang laboratoryo, nga kami na nga gihisgotan, ug sa industriya, halos walay bisan unsa nga dili lahi sa taliwala sa ilang mga kaugalingon: ang mga reagents ang tanan nga sa mao usab nga fluorspar (fluorite) ug acid sulphate.

Ang usa ka mineral deposito nga gihan-ay sa Primorye Zabaikalye, Mexico, USA, una dato sa flotation, ug unya gigamit sa teknolohiya proseso sa HF, nga gidala sa gawas sa espesyal nga hasohasan asero. Sila nagsugo ug mixed ore uban sa acid sulphate. Gipalambo ang ore naglangkob 55-60% sa _fluorite. Ang mga bongbong sa hudno naglinya tingga sheets gitanggong hydrogen fluoride. Kini gihinloan sa kolum pagalabhan niya ang cooled ug unya mub-an. Aron sa pag-angkon hydrogen fluoride, rotary tapahan gigamit, dili direktang heatable pinaagi sa elektrisidad. Misa tipik HF output mao ang mahitungod sa 0,98, apan ang proseso adunay drawbacks. Kini mao ang na dugay ug nagkinahanglan og usa ka dako nga konsumo sa acid sulphate.

Ang polarity sa mga molekula HF

Anhydrous hydrogen fluoride gilangkuban sa mga partikulo nga may abilidad sa paggapus sa usag usa ug porma aggregates. Kini mao ang tungod sa internal nga istruktura sa molekula. Sa tunga-tunga sa idroheno ug fluorine atomo, usa ka lig-on nga kemikal nga bugkos, nga gitawag polar covalent. Kini gihulagway pinaagi sa kinatibuk-ang paris electron, gibalhin ngadto sa usa ka labaw nga electronegative fluorine atomo. Busa ftorgidrida molekula mga polar ug sa porma dipoles.

Sa taliwala kanila adunay mga electrostatic makapadani nga pwersa, nga mosangpot ngadto sa panghitabo kauban. gitas-on nga bugkos tali sa hydrogen ug sa fluorine atomo mao ang 92 nm, ug kusog ang iyang mao ang katumbas sa 42 KJ / mol. Sama sa gas o liquid bahandi kini naglangkob sa usa ka sinagol nga polymeric sakop sa henero nga K ₂ F _2, H ₄ F _4.

kabtangan kemikal

Anhydrous hydrogen fluoride ang abilidad sa reaksiyon sa mga salts sa carbonate, silicate, sulfide nitrite ug asido. Magpasundayag oxidative kabtangan, HF recovers sa ibabaw compounds sa carbon dioxide, silicon tetrafluoride, hydrogen sulphide ug nitric oxide. Usa ka tubigon 40% HF solusyon molaglag kongkreto, bildo, panit, goma, ug usab interact uban sa pipila oxides sama sa CU ₂ O. Ang produkto makaplagan free tumbaga, tumbaga fluoride ug tubig. Adunay usa ka grupo sa mga mga butang nga HF dili mitubag, pananglitan, bug-at nga mga metal, ingon man usab sa magnesium, puthaw, aluminum, nickel.

Ang tubigon nga solusyon sa hydrogen fluoride

Kini adunay usa ka ngalan ug hydrofluoric acid gigamit ingon nga sa 40% ug 72% nga solusyon. Hydrogen fluoride, kinaiya sa mga kabtangan kemikal nga nag-agad sa iyang konsentrasyon, mas matunaw sa tubig. Sa kini nga kaso, ang kainit nga namugna nga naghulagway niini nga proseso sama sa exothermic. Ingon sa usa ka medium lig-on nga acid tubigon HF reaksiyon sa mga metal (ilis reaksyon). Nag-umol sa asin - fluoride -, ug hydrogen ang gibuhian. Ayaw reaksiyon sa hydrofluoric acid passive metal - platinum ug bulawan, ug tingga. Acid passivates kini, pananglitan mga porma sa usa ka protective film sa usa ka metal nga nawong nga naglangkob sa usa ka insoluble lead fluoride. Ang tubigon HF solusyon mahimong naglakip sa puthaw impurities arsenic, azufre dioxide, nga sa maong kahimtang kini gitawag nga teknikal nga acid. Konsentrado 60% HF solusyon mao ang mahinungdanon sa organic nga mga artipisyal nga chemistry. Kini mao ang gitipigan sa mga plastik nga o sa Teflon sudlanan, ug hydrofluoric acid tonelada gidala sa tangke asero.

Papel sa hydrofluoric acid sa ekonomiya

Usa ka solusyon sa hydrogen fluoride nga gigamit alang sa produksyon sa ammonium borofluoride nga ang component sa miagas sa ferrous ug nonferrous teknolohiya sa mga metal. Usab, kini gigamit diha sa proseso sa electrolysis sa pag-angkon sa putli nga boron. Hydrofluoric acid gigamit sa produksyon kremneftoridov, sama pananglitan Na ₂ SIF _6. Kini gigamit sa paghimo sa semento ug enamels resistant sa mineral nga mga asido.

Flyuaty paghatag materyales waterproof kabtangan. Sa proseso sa ilang aplikasyon gikinahanglan nga mag-amping, tungod kay ang tanan kremneftoridy makahilo. Usa ka tubigon nga solusyon sa HF gigamit usab sa produksyon sa artipisyal nga lubricating lana. Dili sama sa mineral, magpabilin sila sa viscosity ug sa usa ka protective film sa ibabaw sa nawong sa mga nagtrabaho nga mga bahin, compressor, gearboxes, bering duha sa hatag-as ug sa ubos nga temperatura. Sa dakung kamahinungdanon ang tubigon hydrogen fluoride sa etching (matting) bildo, ingon man sa semiconductor industriya diin kini gigamit alang sa silicon etching.

Fluorine-nga naglangkob sa plastik nga

Ang labing popular nga sa niini nga mga mao ang Teflon (PTFE - 4). Kini gibuksan pinaagi sa aksidente. Organic chemist Roy Plankett, moapil kalangkuban freons, nga makita sa silindro uban sa gas ethylene cheteryhhloristym gitipigan sa abnormally ubos nga temperatura sa dili gas, ingon sa usa ka puti nga powder, greasy sa paghikap. Kini nakaplagan nga sa taas nga pressure ug ubos nga temperatura polymerized tetrafluoroethylene.

Kini nga reaksyon nga gidala ngadto sa pagtukod sa bag-ong mga plastik. Sa ulahi gitawag kini Teflon. Siya adunay maayo kaayo nga init ug bugnaw-ato. Teflon coatings mga malampuson nga gigamit sa pagkaon sa industriya, kemikal nga industriya, sa paghimo sa mga cookware uban sa non-sungkod kabtangan. Bisan sa 70 ° produkto ^C PTFE - 4 dili mawad-an sa ilang mga kabtangan. Kini mao ang usa ka talagsaon nga hatag-as nga kemikal inertness sa PTFE. Kini dili malaglag pinaagi sa kontak uban sa agresibo nga mga butang - alkalis ug asido. Kini mao ang importante kaayo alang sa mga ekipo nga gigamit sa teknolohiya proseso sa nitrate ug sulfate asido, ammonium hydroxide, sodium hydroxide. Fluorocarbon polymer mahimong naglakip sa dugang nga mga components - modifiers, sama sa baso o metal, mao nga sila usab sa ilang mga kabtangan, sama sa dugang kainit pakigbatok ug kalig-on.

Dissociation sa hydrogen fluoride

Sa sayo pa nga gihisgotan kita nga porma lig-on nga covalent bugkos, sa Dugang pa, sila sa ilang kaugalingon mao ang mga makahimo sa pagpakig-ngadto sa aggregates, pagtukod talikala hydrogen sa HF molekula. Mao nga ang hydrogen fluoride adunay usa ka ubos nga matang sa dissociation ug mangil-ad nanapot sa tubigon nga solusyon sa mga ion. Hydrofluoric acid mao ang mas huyang kay sa chloride o bromine. Kini nga mga kinaiya sa pagpatin-aw sa paglungtad sa iyang dissociation resistant, acid Dugang pa salts, samtang dili chloride ni ang ilang mga porma walay iodine. Ang dissociation kanunay sa tubigon hydrogen fluoride solusyon mao 7x10 ^-4, nga nagpamatuod sa kamatuoran nga ang solusyon niini mao ang usa ka dako nga gidaghanon sa undissociated molekula ug gimarkahan ubos nga sulod sa hydrogen ug fluorine ion.

Kon sa unsang paagi delikado nga ftorgidrid

Kini kinahanglan nga nakita nga ang mga makahilo nga mao ang gas ug liquid hydrogen fluoride. bahandi Code - 0342. hydrofluoric acid usab nakaangkon narcotic kabtangan. Sa iyang epekto sa lawas sa tawo, kita focus sa ulahi. Ang classifier niini nga bahandi, ug ingon man sa anhydrous ftorgidrid, anaa sa ikaduha nga klase sa kakuyaw. Kini mao ang tungod, labaw sa tanan, ang abilidad sa fluorine dali ignite. Sa partikular, kabtangan kini mao ang ilabi makita diha sa usa ka compound sama sa hydrogen fluoride, nga mao ang labi nga hataas Pozharovzryvoopasnost.

Nganong pagtino sa ang-ang sa hydrogen fluoride sa hangin

Sa industriya sa produksyon sa HF, nga nakuha gikan sa fluorspar ug sulfuric acid mahimo pagkawala sa mga produkto gas, nga magtiayon ngadto sa atmospera. Hinumdomi nga hydrogen fluoride (hazard klase nga - ikaduha) - kaayo makahilo nga bahandi ug nagkinahanglan padayon nga sukod sa iyang konsentrasyon. Sa industriya sa emissions naglakip sa dakong kantidad sa makadaot ug kalagmitan makadaot nga mga kemikal, ilabi nitroheno ug oxides sa azufre, sulphides sa bug-at nga metal ug gas hydrogen halides. Lakip kanila ang usa ka dako nga gidaghanon sa hydrogen fluoride, nga MPC diha sa hangin mao ang 0,005 mg / m ³ sa mga termino sa fluorine kada adlaw. Kay pabrika sites diin adunay mga drum hudno, ang maximum permissible konsentrasyon (MPC) kinahanglan nga 0, 1 mg / m ^3.

Gas analyzers sa hydrogen fluoride

Aron mahibaloan kon unsa ang makadaot nga mga gas ug sa gidaghanon nga gipagawas ngadto sa atmospera, adunay mga espesyal nga igsusukod nga mga instrumento. Kay detection sa HF inalisngaw sa paggamit sa photocolorimetric gas analyzers, nga gigamit ingon nga filament lamparahan ug LEDs sama sa semiconductor sa kahayag tinubdan ug photodiodes ug phototransistors-alagad ingon nga photodetectors. Determinasyon sa hydrogen fluoride ang gipahigayon sa atmospera hangin ug laing infrared gas analyzers. Sila mao ang mga na sensitibo. HF molekula sagukom hataas-nga-tinabyog radiation sa laing mga 1-15 microns. Ang mga tulonggon nga gigamit sa pagtino sa makahilo nga awa-aw nga diha sa kalangitan, ug sa pagbuhat dapit sa industriyal nga mga negosyo, natudlong daku kini'g makaon konsentrasyon HF sa duha sa sulod sa gitugotan rate ug sa usa ka grabeng mga kaso (technogenic katalagman, disorder teknolohiya siklo tungod sa kadaot sa gahum suplay ug sa ingon sa. D.). Kini nga mga gimbuhaton operate thermoconductometric hydrogen fluoride gas analyzers. Saad. sila kalainan emissions base sa HF sa kainit conductivity depende sa komposisyon sa mga gaseous sagol.

Ftorgidrida makadaot nga impluwensya sa lawas sa tawo

Ingon sa anhydrous hydrogen fluoride o hydrofluoric acid, nga solusyon niini sa tubig, iya sa ikaduhang klase sa hazard. Partikular, kini nga mga compounds nga adunay usa ka negatibo nga epekto sa importante nga sistema sa: cardiovascular, excretory, respiratory, ug ang panit ug mga mucous membrane. Ang penetration sa mga butang pinaagi sa mga panit himatikdan ug asymptomatic. Mga butang katingalahan sa toxicity mahimong magpakita sa iyang kaugalingon sa sunod nga adlaw, ug sila nadayagnos midahili, nga mao ulcerated panit, sa mata mucosal nawong bahin nag-umol keloids. Baga tisyu gilaglag tungod sa necrotic samad sa mga alveoli. Ang fluoride ion natanggong sa extracellular fluid, unya motuhop ngadto sa mga selula ug sila sa paggapus sa calcium ug magnesium partikulo sa pagsulod ngadto sa komposisyon sa ugat tissue, sa dugo, ug sa pantog tubules - nephron istruktura. Kini mao ang Busa labi na may kalabutan mao ang pag-amping sa pagkontrolar sa mga sulod sa gas hydrogen fluoride ug hydrofluoric acid inalisngaw sa atmospera.