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氟化氢
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无水氟化氢

氟化氢


氟化氢是一种无机酸,化学式为HF,在常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,具有非常强的吸湿性,接触空气即产生白色烟雾,易溶于水,可与水无限互溶形成氢氟酸。氟化氢分子间具有氢键,可表现出一些反常的性质,如沸点要比其他卤化氢高得多。氟化氢的化学反应性很强,能够与许多化合物发生反应,氟化氢作为溶质是一种弱酸,而纯氟化氢是一种强酸。

氟化氢(HF)常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,易溶于水、与水无限互溶形成氢氟酸,氟化氢有吸湿性,在空气中吸湿后“发烟”;熔点-83.37℃、沸点19.51℃,气体密度0.922 kg/m3(标态下),相对分子量20.008。
氟化氢由于分子间氢键而具有缔合性质,以缔合分子(HF)形式存在,常温常压下,氟化氢分子为(HF)2和(HF)3的混合物,在82℃以上时,气态HF基本上成为单分子状态。由于分子间的缔合作用,氟化氢的沸点较其他卤化氢高得多,并表现出一些反常的性质。
氟化氢的化学反应性强,与许多化合物发生反应。其作为溶质(水溶液中)是弱酸,作为溶剂则是强酸,与无水硫酸相当,能与氧化物和氢氧化物反应生成水,与氯、溴、碘的金属化合物能发生取代反应。能与大多数金属反应,与有些金属(Fe、Al、Ni、Mg等)反应会形成不溶于HF的氟化物保护膜;在有氧存在时,铜很快被HF腐蚀,但无氧化剂时,则不会反应;某些合金如蒙乃尔合金对HF有很好的抗腐蚀性,但不锈钢的抗腐蚀性很差,在温度不太高时,碳钢也具有足够的耐蚀能力。 [1]
氟化氢与水相似,介电常数大(0℃时83.6),是一种较理想的溶剂,与溶质发生溶剂分解反应。另外,无水氟化氢的质子给予能力强而具有很强的脱水能力,木材和纤维一旦与其接触立即碳化,而与醇、醛和酮等有机化合物接触脱水后会形成聚合物,其脱水能力较硫酸、磷酸弱。
氟化氢不可燃,但与一些物质(如钠、氧化钙、硝酸甲酯、氯酸钠等)混合接触时有危险性。 [1]
氟化氢是基础化工产品,无水氟化氢是电解制造元素氟的原料;在化学工业中,广泛应用于氟置换卤代烃中氯制取氯氟烃,如二氟二氯甲烷(F12)和二氟一氯甲烷(F22)等;在石化工业中,作为芳烃、脂肪族化合物烷基化制高辛烷值汽油的液态催化剂。
在电子工业中,无水氟化氢用于电解合成三氟化氮的原料,半导体制造工艺中的刻蚀剂等。另外,氟化氢用于工业生产氢氟酸,生产无机氟化物、铀加工、金属加工以及玻璃工业中刻蚀剂等。
包装
常使用铜、铁、镍、银铂或蒙乃尔合金容器,在有压力操作的情况下使用内衬塑料或氟塑料的钢制压力容器;气瓶采用含硅量低的无缝钢瓶,高温下使用镍或镍基合金、蒙乃尔合金材料。密封材料在常温常压下可用氟橡胶、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯等,在250℃以内使用聚四氟乙烯,高于250℃推荐使用紫铜密封垫。氟化氢的充瓶压力位2.0MPa,充装系数为0.83 kg/L。 [1]
贮运
氟化氢钢瓶贮存于阴凉、通风、室内温度不超过40℃的仓库内。严禁烟火,远离火种、热源,防止阳光直射和雨淋;气瓶应载有安全保护帽,直立存放并固定。仓库内设置泄漏检测报警装置,备有止漏及紧急处理装置(如自动喷淋装置等),定期检查,做好记录。

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