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氫氟酸

 

氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液,為無色透明至淡黃色冒煙液體。有刺激性氣味。分子式 HF-H2O。相對密度 1.15~1.18。沸點 112.2℃(按重量百分比計為38.2%)。市售通常濃度:約47% 。是弱酸。氟化氫的水溶液,其溶質的質量分數可達35.35%。無色溶液,有毒。最濃時密度1.14g/cm3,沸點393.15K(120℃)。發煙霧。具弱酸性,但濃時的電離度比稀時大而與一般弱電解質有別。腐蝕性強,對牙、骨損害較嚴重。對硅的化合物有強腐蝕性。應在密閉的塑料瓶內保存。用HF溶于水而得。用于雕刻玻璃、清洗鑄件上的殘砂、控制發酵、電拋光和清洗腐蝕半導體硅片(與HNO3的混酸)。因為氫原子和氟原子間結合的能力相對較強,使得氫氟酸在水中不能完全解離。氫氟酸能夠溶解很多其他酸都不能溶解的玻璃(二氧化硅),生成氣態的四氟化硅 反應方程式如下:

  SiO2(s) + 4 HF(aq) → SiF4(aq) + 2 H2O(l)
  正因如此,它必須儲存在塑料容器中(理論上講,放在聚四氟乙烯做成的容器中會更好)。氫氟酸沒有還原性。如果要長期儲存,不僅需要一個密封容器,而且容器中應盡可能將空氣排盡。
  工業制法:工業上用螢石(氟化鈣 CaF2)和濃硫酸來制造氫氟酸。加熱到250攝氏度時,這兩種物質便反應生成氟化氫。反應方程式為:
  CaF2 + H2SO4 → 2 HF + CaSO4
  這個反應生成的蒸氣是氟化氫、硫酸和其他幾種副產品的混合物。在此之后氟化氫可以通過蒸餾來提純。
  用途:由于氫氟酸溶解氧化物的能力,它在鋁和鈾的提純中起著重要作用。氫氟酸也用來蝕刻玻璃,半導體工業使用它來除去硅表面的氧化物,在煉油廠中它可以用作異丁烷和丁烷的烷基化反應的催化劑,除去不銹鋼表面的含氧雜質的“浸酸”過程中也會用到氫氟酸。氫氟酸也用于多種含氟有機物的合成,比如Teflon(聚四氟乙烯)還有氟利昂一類的致冷劑。
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