Što je vodikov fluorid?

Fluorvodik je spoj vodika i fluora s kemijskom formulom HF. Fluor je član skupine elemenata poznatih kao halogeni, od kojih se svi spajaju s vodikom na sličan način da tvore vodikove halogenide. Na sobnoj temperaturi i normalnom tlaku, fluorovodik je bezbojni plin s točkom vrelišta od 67.1°F (19.5°C), što je mnogo više od onih drugih halogenvodikova, i omogućuje mu postojanje kao tekućina na svakodnevnim temperaturama. . U vodi se otapa da nastane fluorovodična kiselina. Tekući HF je također poznat kao bezvodna – što znači bez vode – fluorovodična kiselina, a “HF” se može koristiti za označavanje plina, tekućine ili vodene kiseline.

U vodenoj otopini, fluorovodična kiselina je slaba kiselina, zbog vodikove veze između molekula HF i vode, što ograničava stupanj disocijacije na ione. Vodikova veza između HF molekula objašnjava relativno visoku točku vrelišta fluorovodika u usporedbi s drugim vodikovim halogenidima. Kiselina reagira s mnogim metalima, obično tvoreći plinoviti vodik i metalni fluorid, na primjer: Mg + 2HF -> MgF2 + H2. Međutim, za razliku od mnogih kiselina, on također lako reagira s većinom metalnih oksida i sa silikatima, uključujući staklo, tvoreći topive spojeve. Iz tog razloga ne može se čuvati u staklenim bocama.

Fluorvodik se može dobiti reakcijom metalnog fluorida, na primjer kalcij fluorida, sa sumpornom kiselinom: CaF2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2HF. Tako se proizvodi u kemijskoj industriji, koristeći fluorit, uobičajeni mineralni oblik kalcijevog fluorida. Glavne industrijske namjene su u proizvodnji politetrafluoroetilena (PTFE), u industriji poluvodiča za uklanjanje oksida iz silicija, u ekstrakciji urana iz njegove oksidne rude, u jetkanju stakla i kao katalizator u petrokemijskoj industriji. Također se koristi za uklanjanje mrlja od hrđe, jer reagira s metalnim oksidima i stvara topljive fluoride. Fluor se industrijski proizvodi elektrolizom tekućeg HF.

U laboratoriju se HF u obliku vodene fluorovodične kiseline koristi u analizi minerala zbog svoje sposobnosti otapanja silikata. Također se koristi u analizi peludi u uzorcima tla. Tlo se sastoji uglavnom od organskog i mineralnog materijala, a minerali se sastoje uglavnom od karbonata i silikata. Da bi se identificirao bilo koji prisutan pelud, ovaj materijal treba ukloniti, a nakon tretmana s drugim reagensima za uklanjanje karbonata i organskog materijala, fluorovodična kiselina se koristi za uklanjanje silikatnih minerala.

Fluorvodik i fluorovodična kiselina su vrlo otrovni i vrlo korozivni. Udisanje plina oštećuje dišni sustav i može uzrokovati plućni edem i smrt. Dodir s kožom s fluorovodičnom kiselinom, čak iu vrlo razrijeđenim otopinama, može rezultirati teškim opeklinama i dopustiti fluoridnim ionima u krvotok. Kiselina se vrlo brzo apsorbira kroz vanjsku kožu i ubija živo tkivo ispod, uglavnom zbog iona fluorida koji se spaja s kalcijevim ionima i taloži netopivi kalcijev fluorid. Kalcij je neophodan za metabolizam stanica i za funkcioniranje vitalnih organa; njegovo uklanjanje iz sustava može rezultirati stanjem poznatim kao hipokalcemija, što može dovesti do smrti od srčanog zastoja ili zatajenja više organa.

Zbog ovih opasnosti, s fluorovodikom i fluorovodičnom kiselinom potrebno je rukovati vrlo pažljivo i obično se poštuju stroge sigurnosne mjere gdje se koriste. Gutanje, udisanje ili kontakt s kožom s HF zahtijeva hitnu liječničku pomoć, čak i ako nema trenutnih simptoma, jer s razrijeđenim otopinama učinci mogu biti odgođeni. Izlijevanje koje pokriva 2% ili više tjelesne površine smatra se opasnim po život, zbog rizika od ulaska značajnih količina iona fluorida u krvotok. Nanošenje gela kalcijevog glukonata na zahvaćeno područje osigurava ione kalcija koji se vežu na ione fluora, pomažući minimiziranju oštećenja i sprječavanju hipokalcemije.