Властивості і застосування плавикової кислоти

Плавикова кислота (фтороводнева/фтористоводнева/гідрофторидна кислота) – це речовина неорганічної етимології, розчин фтороводню в воді, одноосновна кислота. Промисловий випуск здійснюється в різних концентраціях: 40 % (найбільш поширений варіант), 50 % і 72 %. Назву речовині дав плавиковий шпат – сировина для отримання цієї кислоти.

Молярна маса – 20,0063 г/моль, густина – 1,15 г/см³. Термовластивості: t плавлення – -83,55 °C, t кипіння – 85,8 °C. Формула: HF.

Властивості плавикової кислоти

Фізичні. Це рідкий безбарвний легкорухливий матеріал. Запах – різко оцтовий, обпалюючий. При поєднанні з водою змішується. Розчинення фтороводню в воді приводить до виділення досить великої кількості тепла (59,1 кДж/моль). Виходить продукт з 38,6 % (37,5 %) HF, азеотропна суміш, яка кипить при 114 °C (109 °C). Він є результатом роботи як з концентрованою, так і з розведеною кислотою.

Невисокі температури – передумова формування нестійких сполук при контакті фтористого водню та води.

Хімічні. Гідрофторидна кислота належить до середньо сильних кислот. Вона здатна роз’їдати скло та інші силікати (це єдина кислота, що реагує з оксидом кремнію – основою всіх силікатних матеріалів), тому зберігання і перевезення потрібно здійснювати в ПЕ тарі, в жодному разі не в скляних ємностях. Реакція проходить з виділенням фториду кремнію в газоподібному стані.

Плавикова кислота реагує з різними металами, при цьому формуються фториди. Розчиненню в ній не піддаються свинець, платина, золото і паладій. Відсутній її вплив і на такі матеріали, як парафін, каучук, поліетилен, фторопласт та інші пластики. Якщо її концентрація не перевищує 60 %, то реакції не відбувається і на залізо.

Ще одна цікава властивість цієї речовини полягає в замерзанні води при більш низькій t, якщо внести в неї HF.

Токсичні. Фтороводнева кислота не горюча, але здійснює сильний токсичний вплив на людей і навколишнє середовище. Вона не тільки отруйна, але й характеризується наркотичною дією. Може стати причиною гострих отруєнь, внести негативні зміни в травний тракт, кров і органи кровотворення, а також призвести до набряку легенів. Потрапивши в кров крізь шкіру, може зв’язувати кальцій і порушувати діяльність серцево-судинної системи.

Небезпечна згубними наслідками при вдиханні, подразненням шкірних покривів і слизових оболонок, має шкірно-резорбтивну і ембріотоксичність, здійснює мутагенну дію і здатна накопичуватися в організмі.

Сама кислота, як і чистий фтороводень, належить до 2-го класу небезпеки за впливом на зовнішнє середовище.

Потрібно бути обережними, оскільки при початковому контакті зі шкірою фтористоводнева кислота може не викликати значних больових відчуттів, продовжуючи при цьому потихеньку і непомітно всмоктуватися. Та мине якийсь час – і у всій силі проявлять себе хімічні опіки, болі, набряки і загальний токсичний ефект.

Плавикова кислота: застосування

Високочистий і технічний матеріал різних концентрацій знаходить застосування в багатьох галузях. Основні з них такі:

- скляне виробництво (прозоре травлення кремнієвого скла, видалення шорсткості з поверхні кришталю);

- нафтохімія і гірничодобувний напрямок (обробка і очищення поверхонь, збільшення ефективності видобутку нафти шляхом вилучення асфальтових і парафінових відкладень, руйнування порід, що містять кремній);

- хімія (виділення деяких металів, зокрема Ta, Zr і Nb, каталіз низки хімічних процесів, зокрема при алкілуванні в реакції ізобутану та олефіну, а також виготовлення фторлону, холодильних агентів, фторовмісних кислот, боратів і фторидів, органічних сполук на основі F, штучних мастил і пластмас);

- аналітична хімія (розчинення силікатних сполук);

- алюмінієва промисловість (виготовлення алюмінію електролітичним методом і робота з ним);

- металообробка (входить до складу композицій, призначених для травлення і полірування, електрохімічної обробки сплавів і нержавіючої сталі, використовується при очищенні заготовок з металу від піску і керамічних домішок);

- напівпровідникова галузь (очищення і травлення кремнію для напівпровідників);

- стоматологія та зуботехнічна справа (вилучення з внутрішнього боку протезів з кераміки лейциту, плюс виступає протравою і елементом металевого каркасу під керамічні коронки, що забезпечує надійну фіксацію);

- створення фільтрувальних систем.

Як бачите, незважаючи на свою небезпеку, плавикова кислота у зв’язку з цінними фізичними і хімічними властивостями дуже важлива для різних галузей. Використовуйте її з урахуванням всіх вимог безпеки – зведете до мінімуму негативні наслідки, отримавши при цьому бажані результати роботи.