氟化氢

氟化氢

氟元素与氢元素组成的化合物
氟化氢是一种无机酸,化学式为HF,在常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,具有非常强的吸湿性,接触空气即产生白色烟雾,易溶于水,可与水无限互溶形成氢氟酸。氟化氢分子间具有氢键,可表现出一些反常的性质,如沸点要比其他卤化氢高得多。氟化氢的化学反应性很强,能够与许多化合物发生反应,氟化氢作为溶质是一种弱酸,而纯氟化氢是一种强酸。
    中文名:氟化氢 外文名:Hydrogen fluoride 别名: 化学式:HF 分子量:20.008 CAS登录号: EINECS登录号: 熔点:-83.37 沸点:19.51 水溶性:易溶于水 密度:0.922 外观:无色有刺激性气味 闪点: 应用:刻蚀玻璃、氟化物制造 安全性描述:S26;S36/37/39;S45;S7/9;S28; 危险性符号:T+;C 危险性描述:R26/27/28;R35 UN危险货物编号: CN危险货物编号:

理化性质

氟化氢(HF)常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,易溶于水、与水无限互溶形成氢氟酸,氟化氢有吸湿性,在空气中吸湿后“发烟”;熔点-83.37℃、沸点19.51℃,气体密度0.922 kg/m3(标态下),相对分子量20.008。

氟化氢由于分子间氢键而具有缔合性质,以缔合分子(HF)形式存在,常温常压下,氟化氢分子为(HF)2和(HF)3的混合物,在82℃以上时,气态HF基本上成为单分子状态。由于分子间的缔合作用,氟化氢的沸点较其他卤化氢高得多,并表现出一些反常的性质。

氟化氢的化学反应性强,与许多化合物发生反应。其作为溶质(水溶液中)是弱酸,作为溶剂则是强酸,与无水硫酸相当,能与氧化物和氢氧化物反应生成水,与氯、溴、碘的金属化合物能发生取代反应。能与大多数金属反应,与有些金属(Fe、Al、Ni、Mg等)反应会形成不溶于HF的氟化物保护膜;在有氧存在时,铜很快被HF腐蚀,但无氧化剂时,则不会反应;某些合金如蒙乃尔合金对HF有很好的抗腐蚀性,但不锈钢的抗腐蚀性很差,在温度不太高时,碳钢也具有足够的耐蚀能力。

氟化氢与水相似,介电常数大(0℃时83.6),是一种较理想的溶剂,与溶质发生溶剂分解反应。另外,无水氟化氢的质子给予能力强而具有很强的脱水能力,木材和纤维一旦与其接触立即碳化,而与醇、醛和酮等有机化合物接触脱水后会形成聚合物,其脱水能力较硫酸、磷酸弱。

氟化氢不可燃,但与一些物质(如钠、氧化钙、硝酸甲酯、氯酸钠等)混合接触时有危险性。

氟化氢是基础化工产品,无水氟化氢是电解制造元素氟的原料;在化学工业中,广泛应用于氟置换卤代烃中氯制取氯氟烃,如二氟二氯甲烷(F12)和二氟一氯甲烷(F22)等;在石化工业中,作为芳烃、脂肪族化合物烷基化制高辛烷值汽油的液态催化剂。

在电子工业中,无水氟化氢用于电解合成三氟化氮的原料,半导体制造工艺中的刻蚀剂等。另外,氟化氢用于工业生产氢氟酸,生产无机氟化物、铀加工、金属加工以及玻璃工业中刻蚀剂等。

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值(XlogP):0.6

2.氢键供体数量:1

3.氢键受体数量:1

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积:0

7.重原子数量:1

8.表面电荷:0

9.复杂度:0

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

毒理学数据

1.急性毒性:LC50:1276ppm(大鼠吸入,1h);342ppm(小鼠吸入,1h)

2.刺激性:大鼠经皮:50%(3min),重度刺激。

人经眼:50mg,重度刺激。

3.亚急性与慢性毒性:家兔吸入33~41mg/m3,平均20mg/m3,经过1~5.5个月,可出现黏膜刺激,消瘦,呼吸困难,血红蛋白减少,网织红细胞增多,部分动物死亡。

4.致突变性:DNA损伤:黑腹果蝇吸入1300ppb(6周)。

性染色体缺失和不分离:黑腹果蝇吸入2900ppb。

细胞遗传学分析:大鼠吸入1mg/m3,每天6h,共24d(间断性)。

5.大鼠吸入最低中毒浓度(TCLo):4980μg/m3(孕1~22d),引起胎死。

包装与贮运

包装

常使用铜、铁、镍、银铂或蒙乃尔合金容器,在有压力操作的情况下使用内衬塑料或氟塑料的钢制压力容器;气瓶采用含硅量低的无缝钢瓶,高温下使用镍或镍基合金、蒙乃尔合金材料。密封材料在常温常压下可用氟橡胶、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯等,在250℃以内使用聚四氟乙烯,高于250℃推荐使用紫铜密封垫。氟化氢的充瓶压力位2.0MPa,充装系数为0.83 kg/L。

贮运

氟化氢钢瓶贮存于阴凉、通风、室内温度不超过40℃的仓库内。严禁烟火,远离火种、热源,防止阳光直射和雨淋;气瓶应载有安全保护帽,直立存放并固定。仓库内设置泄漏检测报警装置,备有止漏及紧急处理装置(如自动喷淋装置等),定期检查,做好记录。

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