氢氟酸

氢氟酸是氟化氢的水溶液，具有强烈的腐蚀性，纯氟化氢有时也称作无水氢氟酸。

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氢氟酸
IUPAC名 Hydrofluoric acid
别名	氟化氢
识别
CAS号	7664-39-3  Y
PubChem	14917
ChemSpider	14214
SMILES	F
InChI	1/FH/h1H
InChIKey	KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYAC
EINECS	231-634-8
ChEBI	29228
RTECS	MW7875000
性质
化学式	HF（aq）
外观	无色溶液
密度	1.15 g/mL （浓度为48%的氢氟酸）
pKa	3.18
危险性
GHS危险性符号
GHS提示词	DANGER
H-术语	H280, H300, H310, H314, H318, H330
P-术语	P260, P262, P264, P270, P271, P280, P284, P301+310, P301+330+331, P302+350, P303+361+353, P304+340, P305+351+338, P310
NFPA 704	0 4 0
相关物质
其他阴离子	氢氯酸 氢溴酸 氢碘酸 氢砹酸
其他阳离子	氟化钠 氟化钾 氟化钙
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

生产

实验室中用萤石（氟化钙 CaF₂）和浓硫酸来制造氢氟酸。^[1]加热到250℃时，这两种物质便反应生成氟化氢。反应方程式为：

${\displaystyle {\rm {CaF_{2}+H_{2}SO_{4}\rightarrow 2HF+CaSO_{4}\,}}}$

这个反应生成的蒸气是氟化氢、硫酸和其他几种副产品的混合物。在此之后氟化氢可以通过蒸馏来提纯。工业上的氢氟酸是通过用酸分解磷灰石获得的。

汽车发动机产生的气体中也有氟化氢。这是某些种类橡胶做的皮圈和软管在400℃下反应生成的。

性质

氢原子和氟原子间结合的能力相对较强，使得氢氟酸在水中不能完全电离，因此理论上低浓度的氢氟酸是一种弱酸，但是氢氟酸却能够溶解很多其他酸都不能溶解的二氧化硅玻璃。^[1] 反应方程式如下：

${\displaystyle {\rm {SiO_{2}+6HF\rightarrow H_{2}[SiF_{6}]+2H_{2}O\,}}}$

以上反应分两步进行：

${\displaystyle {\rm {SiO_{2}+4HF\rightarrow SiF_{4}\uparrow +2H_{2}O\,}}}$

SiF₄易溶于水，与HF继续反应：

${\displaystyle {\rm {SiF_{4}+2HF\rightarrow H_{2}[SiF_{6}]\,}}}$

正因如此，它必须储存在塑胶容器中（放在聚四氟乙烯容器中最好）^[1]。如果要长期储存，不仅需要密封容器，而且容器应尽可能真空，因为氢氟酸能够溶解绝大多数无机氧化物。^[2]

用途

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。^[1]氢氟酸也用来蚀刻玻璃，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丁烷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。^[1]

氢氟酸也用于多种含氟有机物的合成，比如特氟隆（聚四氟乙烯），还有氟利昂一类的制冷剂。^[1]

安全性

受氢氟酸穿透之示意图

氢氟酸含有剧毒，在坊间有蚀骨水、化骨水、白骨酸之称，其所释出的氟离子腐蚀力很强，会直接穿透组织，与钙（骨头，其他器官也会顿时受到永久性伤害）发生反应。接触氢氟酸后的初始救护措施通常先以六氟灵（法语：Hexafluorine）冲洗，在事故地点及时使用，能够减少送医后的治疗。若现场无六氟灵则先以大量清水冲洗20至30分钟^[3][4]。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。^[5][6]口服钙剂（如葡萄糖酸钙水溶液）或能中和一部分体内的氟离子。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能致命（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。^[5][6]

一般说来，骨部最容易因接触氢氟酸而局部中毒。所以暴露于氢氟酸后需要立即物理清理，往往需要到医院拔指甲以减轻毒物累积扩散。