Открыть главное меню

Плавиковая кислота

Пла́виковая кислота́[1] (фтороводоро́дная кислота́, фтористоводоро́дная кислота́, гидрофторидная кислота́) — водный раствор фтороводорода (HF). Промышленностью выпускается в виде 40 % (чаще), а также 50 % и 72 % растворов. Название «плавиковая кислота» происходит от плавикового шпата, из которого получают фтороводород. Соли плавиковой кислоты называют фторидами, все растворимые в воде фториды очень токсичны (в больших количествах).

Плавиковая кислота
Hydrogen fluoride.svg

Hydrogen-fluoride-3D-vdW.svg
Hydrogen fluoride.JPG
Общие
Систематическое
наименование
фтороводород
Традиционные названия плавиковая кислота
Хим. формула HF
Рац. формула HF
Физические свойства
Состояние бесцветная жидкость
Молярная масса 20.0063 г/моль
Плотность 1,258 (70 %)
Термические свойства
Температура
 • плавления −75 (70 %)
 • кипения 85,8 (70 %) °C
 • вспышки негорючая °C
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты 3,17
Растворимость
 • в воде смешивается
Классификация
Рег. номер CAS 7664-39-3
Рег. номер EINECS 231-634-8
RTECS MW7875000
Безопасность
Токсичность ядовита
Пиктограммы ECB Пиктограмма «T: Токсично» системы ECB
NFPA 704
Огнеопасность 0: Негорючее веществоОпасность для здоровья 4: Очень кратковременное воздействие может вызвать смерть или крупные остаточные повреждения (например, ртуть, синильная кислота, фосфин)Реакционноспособность 2: Подвергается серьёзным химическим изменениям при повышенной температуре и давлении, бурно реагирует с водой или может образовывать взрывчатые смеси с водой (например, фосфор, калий, натрий)Специальный код: отсутствуетNFPA 704 four-colored diamond
0
4
2
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

СвойстваПравить

ФизическиеПравить

Бесцветная легкоподвижная жидкость с резким запахом и обжигающим «уксусным» вкусом. Растворение фтористого водорода в воде сопровождается довольно значительным выделением тепла (59,1 кДж/моль). Для него характерно образование содержащей 38,6 % HF и кипящей при 114 °C азеотропной смеси (по другим данным 37,5 % и tкип 109 °C). Такая азеотропная смесь получается в конечном счёте при перегонке как концентрированной, так и разбавленной кислоты.

При низких температурах фтористый водород образует нестойкие соединения с водой состава Н2О·HF, Н2О·2HF и Н2О·4HF. Наиболее устойчиво из них первое (tпл −35 °C), которое следует рассматривать как фторид гидроксония — [Н3O]F. Второе является гидрофторидом гидроксония [Н3O][HF2].

ХимическиеПравить

Плавиковая кислота — кислота довольно слабая (средней силы) (константа диссоциации составляет 6,8⋅10−4, степень диссоциации 0,1 н. раствора 9 %), однако она разъедает стекло[2] и другие силикатные материалы, поэтому плавиковую кислоту хранят и транспортируют в полиэтиленовой таре.

Реакция идёт с выделением газообразного фторида кремния (SiF4):

 .

Реагирует со многими металлами с образованием фторидов (свинец не растворяется в плавиковой кислоте, так как на его поверхности образуется нерастворимый фторид PbF2; платина, палладий и золото также не растворяются), не действует на парафин, который используют при хранении этой кислоты.

Техническая плавиковая кислотаПравить

Техническая плавиковая кислота обычно содержит ряд примесей — Fe, Rb, As, кремнефтористоводородную кислоту Н2SiF6, SO2 и др.

Для грубой очистки её перегоняют в аппаратах из платины или свинца, отбрасывая первые порции дистиллята.

Для получения более чистой кислоты техническую кислоту переводят в гидрофторид калия, затем разлагают его нагреванием, растворяя фтористый водород в дистиллированной воде.

Крепкая плавиковая кислота (более 60 % HF) может сохраняться и транспортироваться в стальных ёмкостях, но разъедает стекло. Для хранения плавиковой кислоты и работы с ней в лабораторных условиях требуются сосуды из тефлона, полиэтилена и других пластмасс.

ПрименениеПравить

Крупный потребитель фтороводородной кислоты — алюминиевая промышленность.

Токсичные свойстваПравить

   Плавиковая кислота ядовита. Возможны острые и хронические отравления с изменением крови и кроветворных органов, органов пищеварительной системы, отёк лёгких.

Обладает выраженным эффектом при вдыхании, раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки глаз (вызывает болезненные ожоги и изъязвления); кожно-резорбтивным, эмбриотропным, мутагенным и кумулятивным действием. Ей присвоен второй класс опасности для окружающей среды; чистый фтороводород также принадлежит ко второму классу опасности[3].

При попадании на кожу в первый момент не вызывает сильной боли, легко и незаметно всасывается, но через короткое время вызывает отёк, боль, химический ожог и общетоксическое действие. Симптомы от воздействия слабо концентрированных растворов могут появиться через сутки и даже более после попадания их на кожу.

При попадании в кровь через кожу связывает кальций крови и может вызвать нарушение сердечной деятельности. Ожоги площадью более чем 160 см2 опасны возможными системными токсическими проявлениями.

Токсичность плавиковой кислоты и её растворимых солей предположительно объясняется способностью свободных ионов фтора связывать биологически важные ионы кальция и магния в нерастворимые соли (отравление фторидами[en]). Поэтому для лечения последствий воздействия плавиковой кислоты часто используют глюконат кальция, как источник ионов Ca2+. Пострадавшие участки при ожогах плавиковой кислотой промываются водой и обрабатываются 2,5 % гелем глюконата кальция[4][5]. Тем не менее, поскольку кислота проникает сквозь кожу, простого промывания недостаточно и необходимо обращение к врачу для проведения лечения[6]. Высокую эффективность показали внутриартериальные инфузии хлорида кальция[7].

Предельно допустимая концентрация (ПДК) плавиковой кислоты:

Вид ПДК максимально разовая (ПДКм. р.) ПДК среднесуточная (ПДКс. с.)
ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м³ (в пересчёте на фтор) 0,5 0,1
ПДК в атмосферном воздухе, мг/м³ (в пересчёте на фтор) 0,02 0,005

ПримечанияПравить

  1. Исконный произносительный вариант «плавико́вая», зафиксированный в словарях XIX (например, в словаре В. И. Даля) и первой половины XX века, устарел.
  2. Растворение стекла в плавиковой кислоте — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов
  3. ГОСТ 14022-88— Водород фтористый безводный
  4. el Saadi M. S., Hall A. H., Hall P. K., Riggs B. S., Augenstein W. L., Rumack B. H. Hydrofluoric acid dermal exposure (неопр.) // Vet Hum Toxicol. — 1989. — Т. 31, № 3. — С. 243—247. — PMID 2741315.
  5. Roblin I., Urban M., Flicoteau D., Martin C., Pradeau D. Topical treatment of experimental hydrofluoric acid skin burns by 2.5% calcium gluconate (англ.) // J Burn Care Res : journal. — 2006. — Vol. 27, no. 6. — P. 889—894. — DOI:10.1097/01.BCR.0000245767.54278.09. — PMID 17091088.
  6. Recommended Medical Treatment for Hydrofluoric Acid Exposure (PDF) (недоступная ссылка). Honeywell Specialty Materials. Дата обращения 6 мая 2009. Архивировано 2 февраля 2012 года.
  7. Intra-arterial calcium infusion for hydrofluoric acid burns. NCBI. Дата обращения 3 января 2010.