氟化氫

氟化氫

氟元素與氫元素組成的化合物
氟化氫是一種無機酸,化學式為HF,在常态下是一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體,具有非常強的吸濕性,接觸空氣即産生白色煙霧,易溶于水,可與水無限互溶形成氫氟酸。氟化氫分子間具有氫鍵,可表現出一些反常的性質,如沸點要比其他鹵化氫高得多。氟化氫的化學反應性很強,能夠與許多化合物發生反應,氟化氫作為溶質是一種弱酸,而純氟化氫是一種強酸。
    中文名:氟化氫 外文名:Hydrogen fluoride 别名: 化學式:HF 分子量:20.008 CAS登錄号: EINECS登錄号: 熔點:-83.37 沸點:19.51 水溶性:易溶于水 密度:0.922 外觀:無色有刺激性氣味 閃點: 應用:刻蝕玻璃、氟化物制造 安全性描述:S26;S36/37/39;S45;S7/9;S28; 危險性符号:T+;C 危險性描述:R26/27/28;R35 UN危險貨物編号: CN危險貨物編号:

理化性質

氟化氫(HF)常态下是一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體,易溶于水、與水無限互溶形成氫氟酸,氟化氫有吸濕性,在空氣中吸濕後“發煙”;熔點-83.37℃、沸點19.51℃,氣體密度0.922 kg/m3(标态下),相對分子量20.008。

氟化氫由于分子間氫鍵而具有締合性質,以締合分子(HF)形式存在,常溫常壓下,氟化氫分子為(HF)2和(HF)3的混合物,在82℃以上時,氣态HF基本上成為單分子狀态。由于分子間的締合作用,氟化氫的沸點較其他鹵化氫高得多,并表現出一些反常的性質。

氟化氫的化學反應性強,與許多化合物發生反應。其作為溶質(水溶液中)是弱酸,作為溶劑則是強酸,與無水硫酸相當,能與氧化物和氫氧化物反應生成水,與氯、溴、碘的金屬化合物能發生取代反應。能與大多數金屬反應,與有些金屬(Fe、Al、Ni、Mg等)反應會形成不溶于HF的氟化物保護膜;在有氧存在時,銅很快被HF腐蝕,但無氧化劑時,則不會反應;某些合金如蒙乃爾合金對HF有很好的抗腐蝕性,但不鏽鋼的抗腐蝕性很差,在溫度不太高時,碳鋼也具有足夠的耐蝕能力。

氟化氫與水相似,介電常數大(0℃時83.6),是一種較理想的溶劑,與溶質發生溶劑分解反應。另外,無水氟化氫的質子給予能力強而具有很強的脫水能力,木材和纖維一旦與其接觸立即碳化,而與醇、醛和酮等有機化合物接觸脫水後會形成聚合物,其脫水能力較硫酸、磷酸弱。

氟化氫不可燃,但與一些物質(如鈉、氧化鈣、硝酸甲酯、氯酸鈉等)混合接觸時有危險性。

氟化氫是基礎化工産品,無水氟化氫是電解制造元素氟的原料;在化學工業中,廣泛應用于氟置換鹵代烴中氯制取氯氟烴,如二氟二氯甲烷(F12)和二氟一氯甲烷(F22)等;在石化工業中,作為芳烴、脂肪族化合物烷基化制高辛烷值汽油的液态催化劑。

在電子工業中,無水氟化氫用于電解合成三氟化氮的原料,半導體制造工藝中的刻蝕劑等。另外,氟化氫用于工業生産氫氟酸,生産無機氟化物、鈾加工、金屬加工以及玻璃工業中刻蝕劑等。

計算化學數據

1.疏水參數計算參考值(XlogP):0.6

2.氫鍵供體數量:1

3.氫鍵受體數量:1

4.可旋轉化學鍵數量:0

5.互變異構體數量:無

6.拓撲分子極性表面積:0

7.重原子數量:1

8.表面電荷:0

9.複雜度:0

10.同位素原子數量:0

11.确定原子立構中心數量:0

12.不确定原子立構中心數量:0

13.确定化學鍵立構中心數量:0

14.不确定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:1

毒理學數據

1.急性毒性:LC50:1276ppm(大鼠吸入,1h);342ppm(小鼠吸入,1h)

2.刺激性:大鼠經皮:50%(3min),重度刺激。

人經眼:50mg,重度刺激。

3.亞急性與慢性毒性:家兔吸入33~41mg/m3,平均20mg/m3,經過1~5.5個月,可出現黏膜刺激,消瘦,呼吸困難,血紅蛋白減少,網織紅細胞增多,部分動物死亡。

4.緻突變性:DNA損傷:黑腹果蠅吸入1300ppb(6周)。

性染色體缺失和不分離:黑腹果蠅吸入2900ppb。

細胞遺傳學分析:大鼠吸入1mg/m3,每天6h,共24d(間斷性)。

5.大鼠吸入最低中毒濃度(TCLo):4980μg/m3(孕1~22d),引起胎死。

包裝與貯運

包裝

常使用銅、鐵、鎳、銀鉑或蒙乃爾合金容器,在有壓力操作的情況下使用内襯塑料或氟塑料的鋼制壓力容器;氣瓶采用含矽量低的無縫鋼瓶,高溫下使用鎳或鎳基合金、蒙乃爾合金材料。密封材料在常溫常壓下可用氟橡膠、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℃推薦使用紫銅密封墊。氟化氫的充瓶壓力位2.0MPa,充裝系數為0.83 kg/L。

貯運

氟化氫鋼瓶貯存于陰涼、通風、室内溫度不超過40℃的倉庫内。嚴禁煙火,遠離火種、熱源,防止陽光直射和雨淋;氣瓶應載有安全保護帽,直立存放并固定。倉庫内設置洩漏檢測報警裝置,備有止漏及緊急處理裝置(如自動噴淋裝置等),定期檢查,做好記錄。

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