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氢氟酸（氟化氢气体的水溶液）

次浏览 | 更新时间：2023-05-19

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氢氟酸

氟化氢气体的水溶液

氢氟酸（Hydrofluoric Acid）是氟化氢气体的水溶液，清澈，无色、发烟的腐蚀性液体，有剧烈刺激性气味。氢氟酸是一种弱酸，具有极强的腐蚀性，能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物质。如吸入蒸气或接触皮肤会造成难以治愈的灼伤。实验室一般用萤石（主要成分为氟化钙）和浓硫酸来制取，需要密封在塑料瓶中，并保存于阴凉处。

基本信息

中文名	氢氟酸
闪点	112.2℃
别名	氟氢酸氟化氢氟化氢溶液
化学式	HF
分子量	20.0063

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致病原理

氟化氢对衣物、皮肤、眼睛、呼吸道、消化道粘膜均有刺激，腐蚀作用，氟离子进入血液或组织可与其钙镁离子结合，使其成为不溶或微溶的氟化钙和氟化镁，量大的话直接堵塞血管，直接或间接影响中枢神经系统和心血管系统的功能，导致低血钙，低血镁综合症，氟离子还可以和血红蛋白结合形成氟血红素，抑制琥珀酸脱氢酶，致氧合作用下降，影响细胞呼吸功能。此外，氢氟酸可致接触部位明显灼伤，使组织蛋白脱水和溶解，可迅速穿透角质层，渗入深部组织，溶解细胞膜，引起组织液化，重者可深达骨膜和骨质，使骨骼成为氟化钙，形成愈合缓慢的溃疡。吸入高浓度蒸汽或者经皮吸收可引起化性肺炎肺水肿。

理化性质

物理性质

市售通常浓度：溶质的质量分数40%，工业级；质量分数40%，电子级。为高度危害毒物。最浓时的密度1.18g/cm3

随着HF溶液质量分数的提高，HF对碳钢的腐蚀速率是先升高后降低。

化学性质

浓度低时因形成氢键具有弱酸性，但浓时（5mol/L以上）会发生自偶电离，此时氢氟酸就是酸性很强的酸了。

液态氟化氢是酸性很强的酸，酸度与无水硫酸相当，但较氟磺酸弱。腐蚀性强，对牙、骨损害较严重。对硅的化合物有强腐蚀性。应在密闭的塑料瓶内保存。

用HF（氟化氢）溶于水而得。用于雕刻玻璃、清洗铸件上的残砂、控制发酵、电抛光和清洗腐蚀半导体硅片（与HNO3的混酸）。因为氢原子和氟原子间结合的能力相对较强，形成典型的氢键，使得氢氟酸在水中不能完全电离。

氢氟酸能够溶解很多其他酸都不能溶解的玻璃（主要成分：二氧化硅），生成气态的四氟化硅反应方程式如下：

SiO2(s) + 4HF(aq)===SiF4(g)↑+ 2H2O(l)

生成的SiF4可以继续和过量的HF作用，生成氟硅酸：

SiF4(g) + 2HF(aq)===H2[SiF6](aq)，氟硅酸是一种二元强酸。

正因如此，它必须储存在塑料（理论上讲，放在聚四氟乙烯做成的容器中会更好）、蜡质制或铅制的容器中。氢氟酸没有还原性。如果要长期储存，不仅需要一个密封容器，而且容器中应尽可能将空气排尽。

与硅和硅化合物反应生成气态的四氟化硅（能腐蚀玻璃），但对塑料、石蜡、铅、金、铂不起腐蚀作用。能与水和乙醇混溶。市售氢氟酸溶质质量分数40%，相当于22.5mol/L。35.35%的氢氟酸为共沸混合物。剧毒，最小致死量(大鼠，腹腔)25mg/kg。有腐蚀性，能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤能形成较难愈合的溃疡。

制备方法

工业上用氟氢化钾加热至500℃进行热分解或用萤石（氟化钙CaF2）和浓硫酸加热到700℃时来制备氢氟酸。

硫酸法将干燥后的萤石粉和硫酸按配比1：(1.2～1.3)混合，送入回转式反应炉内进行反应，炉内气相温度控制在280℃±10℃。反应后的气体进入粗馏塔，除去大部分硫酸、水分和萤石粉，塔釜温度控制在100～110℃，塔顶温度为35～40℃。粗氟化氢气体再经脱气塔冷凝为液态，塔釜温度控制在20～23℃，塔顶温度为-8℃±1℃，然后进入精馏塔精馏，塔釜温度控制在30～40℃，塔顶温度为19.6℃±0.5℃。精制后的氟化氢用水吸收，即得氢氟酸产品。

KHF2 =(500℃)= KF + HF

CaF2 + H2SO4（浓）=△(加热)= 2HF + CaSO4

这样收集到的氟化氢常含有水，硅及硫的化合物。在此之后氟化氢可以通过蒸馏等方法来提纯

也可用盐酸与萤石（主要成分是氟化钙CaF）反应制取：

CaF2 + 2HCl===CaCl2 + 2HF

精制提纯法将工业级氢氟酸通过蒸馏提纯，冷凝分离除去杂质，并经微孔滤膜过滤除去尘埃颗粒，制得无色透明的电子级氢氟酸。

氟气与氢气混合后立刻爆炸，生成氟化氢

F2(g) + H2(g) === 2HF(g)

其实关于氢氟酸，它在水溶液中有两个平衡：

HF = H+ + F- k1 = 7.2*10-4
HF + F- = HF2- k2 = 5.2

此时随着浓度增大（大于5mol），HF已经是相当强的强酸了。

应用领域

由于氢氟酸溶解氧化物的能力，它在铝和铀的提纯中起着重要作用。氢氟酸也用来蚀刻玻璃，可以雕刻图案、标注刻度和文字；半导体工业使用它来除去硅表面的氧化物，在炼油厂中它可以用作异丁烷和正丁烯的烷基化反应的催化剂，除去不锈钢表面的含氧杂质的“浸酸”过程中也会用到氢氟酸。氢氟酸也用于多种含氟有机物的合成，比如Teflon(聚四氟乙烯）还有氟利昂一类的致冷剂。

氢氟酸和熔融氢氧化钠都能用于微丝表面玻璃包覆层的去除，室温下氢氟酸去除厚度为10 μm的玻璃包覆层的时间大约为150s，熔融氢氧化钠大约需要10 s；玻璃的成分和结构是影响玻璃包覆纯铜微丝耐腐蚀性能的重要因素。采用熔融纺丝法制备了玻璃包覆纯铜微丝，对微丝表面玻璃包覆层的去除进行了实验研究，评价了微丝在氢氟酸和熔融氢氧化钠中的腐蚀行为，分析了玻璃包覆纯铜微丝在强酸和强碱中的耐腐蚀性能，探讨了其腐蚀机理。

质量标准

化学试剂氢氟酸　GB/T620-2011

名称	优级纯	分析纯	化学纯
氢氟酸（HF）含量%　≥	40.0	40.0	40.0
灼烧残渣（以硫酸盐计）%　≤	0.001	0.002	0.01
氯化物（CL）%　≤	0.0005	0.001	0.005
硫酸盐和亚硫酸盐（以SO4计）%　≤	0.001	0.002	0.005
磷酸盐（PO4）%　≤	0.0001	0.0002	0.005

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工业氢氟酸GB7744－2008

项目	指标
项目	I 类			II 类
	HF-40	HF-50	HF-70	HF-30	HF-40	HF-50	HF-55
氟化氢含量%≥	40.0	50.0	70.0	30.0	40.0	50.0	55.0
氟硅酸含量，%≤	0.05	0.05	0.05	2.5	5.0	8.0	10.0
不挥发酸（以H2SO4计）含量，%≤	0.05	0.08	0.08	1.0	1.0	2.0	2.0

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氢氟酸灼伤

侵入途径：可经皮肤吸收，氢氟酸酸雾经呼吸道吸入。

毒理学简介：对皮肤有强烈刺激性和腐蚀性。氢氟酸中的氢离子对人体组织有脱水和腐蚀作用，而氟是最活泼的非金属元素之一。皮肤与氢氟酸接触后，氟离子不断解离而渗透到深层组织，溶解细胞膜，造成表皮、真皮、皮下组织乃至肌层液化坏死。氟离子还可干扰烯醇化酶的活性使皮肤细胞摄氧能力受到抑制。估计人摄入1.5g 氢氟酸可致立即死亡。吸入高浓度的氢氟酸酸雾，引起支气管炎和出血性肺水肿。氢氟酸也可经皮肤吸收而引起严重中毒。

临床表现：皮肤损害程度与氢氟酸浓度，接触时间，接触部位及处理方法有关。浓度越高，接触时间越长，受害组织越柔软或致密，作用就越迅速而强烈。接触 30% 以上浓度的氢氟酸，疼痛和皮损常立即发生。接触低浓度时，常经数小时始出现疼痛及皮肤灼伤。局部皮损初起呈红斑，随即转为有红晕的白色水肿，继而变为淡青灰色坏死，而后复以棕褐色或黑色厚痂，脱痂后形成溃疡。手指部位的损害常转为大疱，甲板也常同时受累，甲床与甲周红肿。严重时甲下水疱形成, 甲床与甲板分离。高浓度灼伤常呈进行性坏死, 溃疡愈合缓慢。严重者累及局部骨骼，尤以指骨为多见。表现为指间关节狭窄，关节面粗糙，边缘不整，皮质增生，髓腔狭小，乃至骨质吸收等类似骨髓炎的征象。氢氟酸酸雾可引起皮肤瘙痒及皮炎。剂量大时亦可造成皮肤、胃肠道和呼吸道粘膜的灼伤。眼接触高浓度氢氟酸后, 局部剧痛, 并迅速形成白色假膜样混浊, 如处理不及时可引起角膜穿孔。氢氟酸灼伤合并氟中毒已引起注意, 患者因低血钙出现抽搐, 心电图Q-T间期延长，心室颤动发作。

处理：皮肤接触后立即用大量流水作长时间彻底冲洗，尽快地稀释和冲去氢氟酸。这是最有效的措施，治疗的关键。氢氟酸灼伤后的中和方法不少，总的原则是使用一些可溶性钙、镁盐类制剂，使其与氟离子结合形成不溶性氟化钙或氟化镁，从而使氟离子灭活。现场应用石灰水浸泡或湿敷易于推广。氨水与氢氟酸作用形成具有腐蚀性的二氟化胺，故不宜作为中和剂。氢氟酸灼伤治疗液(5%氯化钙20ml、2%利多卡因20ml、地塞米松5mg)浸泡或湿敷。以冰硫酸镁饱和液作浸泡。钙离子直流电透入。利用直流电的作用，使足够量的钙离子直接导入需要治疗的部位，提高局部用药效果。在灼伤的第1～3天，每天1～2次，每次20～30分钟。重病例每次治疗时间可酌情延长。氢氟酸溅入眼内，立即分开眼睑，用大量清水连续冲洗15分钟左右。滴入2～3滴局部麻醉眼药，可减轻疼痛。同时送眼科诊治。

无水氢氟酸

无水氢氟酸具有介电常数高，低黏度和宽的液态范围等特点因而是一种很好的溶剂。本身会发生自偶电离. 无水氢氟酸是一种酸性很强的溶剂其酸度与无水硫酸相当。能给予无水氢氟酸质子的物质很少，在水中很多呈酸性的化合物在无水氢氟酸中呈碱性或者是两性。

危害防护

健康危害：对皮肤有强烈的腐蚀作用。灼伤初期皮肤潮红、干燥。创面苍白，坏死，继而呈紫黑色或灰黑色。深部灼伤或处理不当时，可形成难以愈合的深溃疡，损及骨膜和骨质。本品灼伤疼痛剧烈。眼接触高浓度本品可引起角膜穿孔。接触其蒸气，可发生支气管炎、肺炎等。慢性影响：眼和上呼吸道刺激症状，或有鼻衄，嗅觉减退。可有牙齿酸蚀症。骨骼X线异常与工业性氟病少见。

燃爆危险：本品不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。

皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟并就医。

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。呼吸困难时给输氧，不可进行人工呼吸，可能导致进行人工呼吸者本人吸入氟化氢气体。给予2-4%碳酸氢钠溶液雾化吸入。就医。

食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。

危险特性：本品不燃，但能与大多数金属反应，生成氢气而引起爆炸。遇H发泡剂立即燃烧。腐蚀性极强。

有害燃烧产物：氟化氢。

灭火方法：灭火剂：雾状水、泡沫。

紧急处理

应急处理：小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

操作注意事项：密闭操作，注意通风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩），穿橡胶耐酸碱服，戴橡胶耐酸碱手套。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与碱类、活性金属粉末、玻璃制品接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃，相对湿度不超过85%。保持容器密封。应与碱类、活性金属粉末、玻璃制品分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。监测方法：离子选择性电极法；氟试剂－镧盐比色法

工程控制：密闭操作，注意通风。尽可能机械化、自动化。提供安全淋浴和洗眼设备。

呼吸系统防护：可能接触其烟雾时，佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩）或空气呼吸器。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴氧气呼吸器。

眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。

身体防护：穿橡胶耐酸碱服。

手部防护：戴橡胶耐酸碱手套。

其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服，洗后备用。保持良好的卫生习惯。

主要用途：用作分析试剂、高纯氟化物的制备、玻璃蚀刻及电镀表面处理等。

禁配物：强碱、活性金属粉末、玻璃制品。

废弃处置方法: 用过量石灰水中和，析出的沉淀填埋处理或回收利用，上清液稀释后排入废水系统。

包装方法：装入铅桶或特殊塑料容器内，再装入木箱中。空隙用不燃材料填充妥实；装入塑料瓶，特种电木、橡胶或铅容器，严封后再装入坚固木箱中。木箱内用不燃材料衬垫，每箱净重不超过20公斤，3～5公斤包装每箱限装4瓶。

泄漏处理

泄漏：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。

小量泄露：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。

大量泄露：构筑围堤或挖坑收容；用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

灭火方法

燃烧性：不燃

灭火剂：雾状水、泡沫。

灭火注意事项：消防人员必须佩戴氧气呼吸器、穿全身防护服。

食入

1. 若患者即将丧失意识、已经失去意识或痉挛，勿经口喂食任何东西。2.　用冷水彻底漱口。3.　切勿催吐。4.　让患者喝下240-300ml的10%葡萄糖酸钙溶液，以稀释胃中的物质。5.　若患者自发性呕吐，让患者身体向前以避免吸入呕吐物。6. 反复给患者喝水。7. 送医。

特殊应用

玻璃刻字：先在玻璃瓶上涂一层石蜡，再用锐器刻上字，再用氢氟酸在刻字的石蜡上涂抹一遍，.稍等片刻字迹即可显现出来。原理：氢氟酸能够腐蚀二氧化硅（SiO）。

化学方程式：SiO(s)+4HF(aq)===SiF(g)↑+2HO(l)

安全性

在人体内部，氢氟酸与钙离子和镁离子反应，正因为如此，它会使依靠以上两种离子发挥机能的器官丧失作用。接触、暴露在氢氟酸中一开始可能并不会疼痛，而症状可能直到几小时后氢氟酸与骨骼中的钙反应时才会出现。如果不进行处理，最终可能导致心、肝、肾和神经系统的严重甚至是致命损伤。

接触氢氟酸后的初始救护措施通常包括在接触部位涂上葡萄糖酸钙凝胶。如果接触范围过广，又或者延误时间太长的话，医护人员可能会在动脉或周围组织中注射钙盐溶液。但无论如何，接触氢氟酸后必须得到及时并且专业的护理。

即使能得到及时治疗，身体表面少于10%的面积暴露在氢氟酸中也会是致命的。（身体少于2%的面积暴露在氢氟酸中也有可能是致命的。吞服高浓度的氢氟酸溶液会导致急性的低血钙症，引致心脏停搏及死亡。

运输注意事项

MSDS简要说明了一种化学品对人类健康和环境的危害性并提供如何安全搬运、贮存和使用该化学品的信息。作为提供给用户的一项服务，生产企业应随化学商品向用户提供安全说明书，使用户明了化学品的有关危害，使用时能主动进行防护，起到减少职业危害和预防化学事故的作用.MSDS可由生产厂家按照相关规则自行编写.MSDS评估认证报告是应产品进口国的法律规定与要求编写的。根据化学品评估编写的法律规定，国际上尚没有统一的标准，一般国际通行的版本是欧盟的EEC/ISO版本，和美国的OSHA及ANSI版本。由于各个国家，甚至各个州的化学品管理及贸易的法律文件不一样，有的每个月都有变动，如果提供的MSDS报告不正确或者信息不完全，将面临法律责任追究。所以国外的客户一般都要求其材料供应商，提供经专业的第三方检测机构进行的MSDS材料安全评估认证谱尼报告，防止由于材料供应商自己编写的MSDS报告不符合相关国家的法律规定，或者MSDS报告提供的材料安全数据不符实所造成的安全事故及法律责任。

铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与碱类、活性金属粉末、玻璃制品、食用化学品等混装混运。运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。

参考信息

① 500mL，分析纯

② 含量40%

杂质最高含量

灼烧残渣（以硫酸盐计）：小于或等于0.002%

氯化物：0.001%

硫酸盐或亚硫酸盐（以SO42- 计）：小于等于0.002%

磷酸盐（PO43- )：小于等于0.0002%

氟硅酸盐（以SiF62- 计)：小于等于0.04%

铁（Fe）：小于等于0.0001%

重金属（以Pb计）：小于等于0.0005%

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