氫氟酸

氫氟酸是氟化氫的水溶液，具有強烈的腐蝕性，純氟化氫有時也稱作無水氫氟酸。

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氫氟酸
IUPAC名 Hydrofluoric acid
別名	氟化氫
識別
CAS號	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
性質
化學式	HF（aq）
外觀	無色溶液
密度	1.15 g/mL （濃度為48%的氫氟酸）
pKa	3.18
危險性
GHS危險性符號
GHS提示詞	DANGER
H-術語	H280, H300, H310, H314, H318, H330
P-術語	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
相關物質
其他陰離子	氫氯酸 氫溴酸 氫碘酸 氫砹酸
其他陽離子	氟化鈉 氟化鉀 氟化鈣
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

生產

實驗室中用螢石（氟化鈣 CaF₂）和濃硫酸來製造氫氟酸。^[1]加熱到250℃時，這兩種物質便反應生成氟化氫。反應方程式為：

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

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。在此之後氟化氫可以透過蒸餾來提純。工業上的氫氟酸是透過用酸分解磷灰石獲得的。

汽車發動機產生的氣體中也有氟化氫。這是某些種類橡膠做的皮圈和軟管在400℃下反應生成的。

性質

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電離，因此理論上低濃度的氫氟酸是一種弱酸，但是氫氟酸卻能夠溶解很多其他酸都不能溶解的二氧化矽玻璃。^[1] 反應方程式如下：

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

以上反應分兩步進行：

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

SiF₄易溶於水，與HF繼續反應：

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

正因如此，它必須儲存在塑膠容器中（放在聚四氟乙烯容器中最好）^[1]。如果要長期儲存，不僅需要密封容器，而且容器應儘可能真空，因為氫氟酸能夠溶解絕大多數無機氧化物。^[2]

用途

由於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。^[1]氫氟酸也用來蝕刻玻璃，半導體工業使用它來除去矽表面的氧化物，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，除去不鏽鋼表面的含氧雜質的「浸酸」過程中也會用到氫氟酸。^[1]

氫氟酸也用於多種含氟有機物的合成，比如特氟隆（聚四氟乙烯），還有氟利昂一類的製冷劑。^[1]

安全性

受氫氟酸穿透之示意圖

氫氟酸含有劇毒，在坊間有蝕骨水、化骨水、白骨酸之稱，其所釋出的氟離子腐蝕力很強，會直接穿透組織，與鈣（骨頭，其他器官也會頓時受到永久性傷害）發生反應。接觸氫氟酸後的初始救護措施通常先以六氟靈（法語：Hexafluorine）沖洗，在事故地點及時使用，能夠減少送醫後的治療。若現場無六氟靈則先以大量清水沖洗20至30分鐘^[3][4]。如果接觸範圍過廣，又或者延誤時間太長的話，醫護人員可能會在動脈或周圍組織中注射鈣鹽溶液。但無論如何，接觸氫氟酸後必須得到及時並且專業的護理。^[5][6]口服鈣劑（如葡萄糖酸鈣水溶液）或能中和一部分體內的氟離子。即使能得到及時治療，身體表面少於10%的面積暴露在氫氟酸中也能致命（身體少於2%的面積暴露在氫氟酸中也有可能是致命的。）吞服高濃度的氫氟酸溶液會導致急性的低血鈣症，引致心臟停搏及死亡。^[5][6]

一般說來，骨部最容易因接觸氫氟酸而局部中毒。所以暴露於氫氟酸後需要立即物理清理，往往需要到醫院拔指甲以減輕毒物累積擴散。