اسید سولفوریک

اسید کلریدریک

اسید نیتریک

اسید هیدروفلوئوریک

اسید فسفریک

اسید کرمیک

اسید اگزالیک

Sulfuric acid

Hydrochloric acid

Nitric acid

Hydrofluoric acid

Acid phosphoric

Chromic acid

Oxalic acid

properties

مقدمه

اسید هیدروفلوئوریک محلولی از هیدروژن فلوراید(HF) در آب است. که آن پیشگام بیشتر ترکیبهای فلوئور دار شامل، داروهایی مثل فلوئوکستین (Prozac) ،مواد گوناگونی مثل PTFE(تفلون)، و خود فلوئور عنصری، است. یک محلول بی رنگ  بسیار خورنده است، و توانایی حل بسیاری از مواد بخصوص اکسیدها را دارد. توانایی آن برای حل کردن شیشه از قرن 17 میلادی، حتی قبل از اینکه کارل ویلهلم اسکیل که آن را در مقادیر زیاد در سال 1771 آماده کرد، شناخته شده است.اسید هیدروفلوئوریک معمولا به دلیل واکنش پذیری بالا نسبت به شیشه و واکنش پذیری متوسط نسبت به بسیاری از فلزات، در ظروف پلاستیکی ذخیره می شود (اگر چه کمی به PTFE نفوذ پذیری دارد).

Introduction

Hydrofluoric acid is a solution of hydrogen fluoride (HF) in water. It is a precursor to almost all fluorine compounds, including pharmaceuticals such as fluoxetine (Prozac), diverse materials such as PTFE (Teflon), and elemental fluorine itself. It is a colourless solution that is highly corrosive, capable of dissolving many materials, especially oxides. Its ability to dissolve glass has been known since the 17th century, even before Carl Wilhelm Scheele prepared it in large quantities in 1771. Because of its high reactivity toward glass and moderate reactivity toward many metals, hydrofluoric acid is usually stored in plastic containers (although PTFE is slightly permeable to it).

اسیدیته

اسید فلورئوریک به دلیل تعادلی تجزیه شدن آن در آب به عنوان اسید ضعیف دسته بندی میشود.آن در محلول های آبی مشابه طرز اسید های رایج دیگر یونیزه میشود:

HF + H₂O ⇌ H₃O⁺ + F⁻

HF تنها اسید هیدروهالیدی است که به عنوان اسید قوی در نظر گرفته نمیشود.

زمانی که غلظت HF به 100% نزدیک میشود مقدار اسیدیته آن به طرز چشم گیری افزایش میابد زیرا موجب homoassociation میشود:

3 HF ⇌ H₂F⁺ + FHF⁻

آنیون بیفلوئورید (FHF^-) با پیوند بسیار قوی هیدروژن-فلورین- هیدروژن پایدار شده است.

Acidity

Hydrofluoric acid is classified as a weak acid because of its lower dissociation constant compared to the strong acids. It ionizes in aqueous solutions in a similar fashion to other common acids:

HF + H₂O ⇌ H₃O+ + F⁻

HF is the only hydrohalic acid that is not considered a strong acid, i.e. it does not fully ionize in dilute aqueous solutions.

When the concentration of HF approaches 100%, the acidity increases dramatically because of homoassociation:

3 HF ⇌ H₂F⁺ + FHF⁻

The bifluoride (FHF⁻) anion is stabilized by the very strong hydrogen–fluorine-hydrogen bond.

روش ساخت

اسیدفلوئوریک بوسیله اعمال حرارت از فلورین معدنی (CaF2) با اسید سولفوریک غلیظ تولید میشود. زمانی که این دو در دمای 250 درجه سانتی گراد باهم ترکیب میشوند و واکنش میدهند طبق واکنش زیر هیدروژن فلوراید و کلسیم سولفات تولید میکنند:

CaF₂ + H₂SO₄ → 2 HF + CaSO₄

اگر چه سنگ معدن فلوئوریت یک پیش ماده مناسب و یک منبع عمده تولید جهانی HF است، HF همچنین به عنوان یک محصول جانبی در تولید اسید فسفریک تولید می شود، که از آپاتیت معدنی استخراج میشود. منابع آپاتیت عموما شامل درصد کمی از فلوئوروآپاتیت میباشد، تجزیه اسید که یک جریان گازهای حاوی دی اکسید گوگرد،آب،  HF، مثل ذرات غبار آزاد می کند. بعد از جداسازی جامدات، گازها با اسید سولفوریک و الیوم(به مقاله اسید سولفوریک مراجعه کنید- اسید سولفوریک دودزا) مورد تعامل قرار میگیرند و HF بی آب حاصل میشود. با توجه به ماهیت خورنده HF، تولید آن با انحلال مواد معدنی سیلیکات همراه است و به همین ترتیب مقدار قابل توجهی از اسید فلوروسایلیکیک تولید می شود.

Methods of Manufacturing

Hydrofluoric acid is produced by treatment of the mineral fluorite (CaF2) with concentrated sulfuric acid. When combined at 265 °C, these two substances react to produce hydrogen fluoride and calcium sulfate according to the following chemical equation:

CaF₂ + H₂SO₄ → 2 HF + CaSO₄

Although bulk fluorite is a suitable precursor and a major source of world HF production, HF is also produced as a by-product of the production of phosphoric acid, which is derived from the mineral apatite. Apatite sources typically contain a few percent of fluoroapatite, acid digestion of which releases a gaseous stream consisting of sulfur dioxide (from the H2SO4), water, and HF, as well as particulates. After separation from the solids, the gases are treated with sulfuric acid and oleum to afford anhydrous HF. Owing to the corrosive nature of HF, its production is accompanied by the dissolution of silicate minerals, and, in this way, significant amounts of fluorosilicic acid are generated.

امنیت و سلامتی

اسید فلوئوریدریک علاوه بر این که یک مایع خورنده است، همچنین در هنگام تماس یک سم بسیار قوی است.

به علت توانایی اسید فلوئوریدریک در نفوذ بافتی، مسمومیت میتواند به راحتی از طریق تماس با پوست یا چشم، یا زمانی که استنشاق یا بلعیده شود اتفاق افتد. نشانه های قرار گرفتن در معرض اسید هیدروفلوئوریک ممکن است بلافاصله آشکار نشود، و این می تواند قربانیان را به اشتباه اندازد و باعث شود تا درمان پزشکی به تاخیر بیفتد.HF باعث تداخل عملکرد سیستم عصبی میشود، به این معنی که ممکن است سوختگی در ابتدا با درد همراه نباشد.قرار گرفتن در معرض تصادفی می تواند بدون توجه به علائم، باعث تعویق در درمان شود و میزان و شدت آسیب را افزایش دهد.علائم سوختگی با HF شامل التهاب چشم، پوست، بینی و گلو، سوختگی چشم و پوست، رینیت، برونشیت، ادما ریوی (ایجاد مایع در ریه ها) و آسیب استخوان است.

Health and safety

In addition to being a highly corrosive liquid, hydrofluoric acid is also a powerful contact poison. Because of the ability of hydrofluoric acid to penetrate tissue, poisoning can occur readily through exposure of skin or eyes, or when inhaled or swallowed. Symptoms of exposure to hydrofluoric acid may not be immediately evident, and this can provide false reassurance to victims, causing them to delay medical treatment. HF interferes with nerve function, meaning that burns may not initially be painful. Accidental exposures can go unnoticed, delaying treatment and increasing the extent and seriousness of the injury. Symptoms of HF exposure include irritation of the eyes, skin, nose, and throat, eye and skin burns, rhinitis, bronchitis, pulmonary edema (fluid buildup in the lungs), and bone damage.

علائم سوختگی با اسید فلورئوریک

مولکول هیدروژن فلورئورید بسیار متحرک است که ممکن است به آسانی از پوست حرکت کند. از آنجا که فلوئور تمایل زیادی به ترکیب با کلسیم دارد، استخوان ها مورد حمله قرار می گیرند و این ممکن است منجر به هیپوكالسیمی (کاهش کلسیم موجود در خون) شود.ممکن است درد بلافاصله بعد از سوختگی وجود نداشته باشد، و منجر به زخمی شدن فردی شود که بر این باور است که در خطر نیست.

علائم در معرض قرار گرفتن

ü      غلظت کمتر از 20٪ - erythema (قرمزی پوست) و درد ممکن است تا 24 ساعت بروز نکند، و اغلب سوختگی گزارش نمیشود تا زمانی بافت آسیب شدیدی میبیند. در یک مطالعه مشخص شد علائم٪7 HF 1 تا چند ساعت، 12٪ HF در کمتر از یک ساعت و 5/14٪ HF بلافاصله ایجاد میشود.

ü      غلظت های 20-50%- erythema و درد ممکن است 1-8 ساعت بعد ایجاد شود، و اغلب تا انجا که بافت آسیب شدید نبیند گزارش نمیشود.

ü      غلظت های بیشتر از 50%- ایجاد سوختگی بلافاصله میکند،erythema، و آسیب بافتی.

Symptoms of Hydrofluoric Acid Burns

v   The Hydrogen Fluoride molecule is so mobile that it may easily pass through the skin.Because Fluorine has an extremely high affinity for Calcium, bones will be attacked,and this may result in hypocalcaemia. There may be no pain immediately after the burn,leading the injured person to believe that they are not in danger.

Symptoms of Exposure

• CONCENTRATIONS LESS THAN 20% -Erythema (skin redness) and pain may be delayed up to 24 hours, often not reported until tissue damage is extreme. In one study,7%HF produced symptoms in 1 to several hours, 12% HF in less than one hour, andHF immediately.
• CONCENTRATIONS 20 TO 50% - Erythema and pain may be delayed from 1 to 8 hours,and is often not reported until tissue damage is extreme.
• CONCENTRATIONS GREATER THAN 50% -Produces immediate burning, erythema, and tissue damage.

ضد عفونی کردن و کمک های اولیه

بلافاصله تمام لباس های آلوده را در آورید، لازم است برای جلوگیری از آلودگی خود اقدامات احتیاطی را رعایت کنی(پوشیدن دستکش) و با مقدار زیادی آب ناحیه آلوده را مورد شستشو قرار دهید.

ü      5/2تا 33% کلسیم گلوکنات یا ژل کربناته اعمال شود، پمادر را در دستکش ریخته شود و بعد پوشیده شود یا پماد مستقیما روی ناحیه سوختگیس اعمال شود کلسیم گلوکنات فقط برای اعمال پوستی استفاده میشود.

ü      از کلسیم کلرید استفاده نشود- کلسیم کلراید بافت ها را تحریک میکند و ممکن است باعث آسیب شود.

ü      در حالی که قربانی با آب شستشو داده میشود کسی باید با پرسنل پزشکی تماس گیرد و درمان را از آن طریق ترتیب دهد.با 115 تماس گیرد و به وی این موارد را بگوید:

• در اینجا شخصی که با اسیدفلوئوریک سوخته وجود دارد و آدرس از این قرار است.

• لطفا یک آمبولانس برای انتقال به بیمارستان سوانح سوختگی بفرستید.
• هشدار به بیمارستان با این مضموم که کسی با سوختگی اسیدفلوریدریک در مسیر است. زیرا شستشو اولیه  بلافاصله اهمیت بسیار دارد.

ü      پس از اینکه ناحیه سوختگی حداقل یک دقیقه با آب شستشو داده شد، ژل کلسیم کربنات با این راهنمایی باید استفاده شود. یک ژل کلسیم گلوکنات 5/2% باید در داخل کیت مواجهه با HF در آزمایشگاه قرار داده شود. ژل را بعد از پوشیدن دستکش نئوپرن یا نیتریل(22میل) موجود در کیت مواجهه با HF روی ناحیه مورد سوختگی اعمال کنید. از دستکش لاتکس استفاده نکنید. آنها در برابر تاثیر HF مقاومتی ندارد. ساعت اولین اعمال ژل گلوکونات به منطقه آلوده را یادداشت کنید. و این اطلاعات را به تیم اورژانس بدهید.

ü      قربانی باید توسط یک فرد پاسخ دهنده یا پرسنل آزمایشگاه به بیمارستان انتقال داده شود.

ü       یک نسخه از MSDS و CHP نیز باید به بیمارستان داده شود.

ü      پس از رسیدن آمبولانس آنها باید با دکتر اورژانس تماس بگیرند برای تصمیم گیری و دستورالعمل استفاده از قرص کلسیم کربنات موجود در کیت مواجهه با اسید  که از آن استفاده کنند.

Decontamination and First Aid

• Immediately remove all exposed clothing taking necessary precautions to prevent self-exposure)wear gloves) while washing all exposed areas with copious amounts of water.
• Application of 2.5 to 33% calcium gluconate or carbonate gel, either placed into a surgical glove into which the affected extremity is then placed, or rubbed into the burn, is recommended.Use calcium gluconate for dermal treatment only.
• DO NOT USE CALCIUM CHLORIDE – Calcium chloride is irritating to the tissues and may cause injury.
• While the victim is being rinsed with water,someone should call to arrange treatment by medical personnel. Call 911 and tell the dispatcher the following:
• There is a person that has been in exposed to Hydrofluoric Acid and the victim is in this location.
• Please send an ambulance to transport to UT Medical Center.
• Alert the hospital than someone with HF burns is en route.immediately washing off the acid is of primary importance.
• After the affected area is flushed with copious amounts of water for at least one minute,calcium gluconate gel is to be applied using these guidelines. A 2.5% calcium gluconate gel will be located inside the HF exposure kit within the laboratory. Apply the gel after putting on the NEOPRENE OR NITRILE (22MIL) GLOVES in the HF exposure kit. Do not use latex gloves; they are not effective against HF. Note the time when the calcium gluconate gel was first applied to the contaminated site. Provide this information to the EMS tea
•  The victim must be escorted to the hospital by the responding person or assisting lab personnel
• A copy of the MSDS and the CHP must be also taken to the hospital
•  After EMS arrives they shall call the Emergency Room doctor for instructions and for the approval to administer the calcium carbonate tablets (antacid tablets) found in the Spill Exposure Kit.

کیت در معرض نشت قرار گرفتن

قبل از شروع کار با HF، یک کیت مواجهه باید در دسترس و واقع در منطقه آزمایشگاه  باشد. کیت قرار گرفتن در معرض باید موارد زیر را شامل باشد:

ü       ظرف ژل کلسیم گلوکنات

• این ژل باید قبل از هر استفاده از HF، یا حداقل ماهانه بررسی شود تا از این که ژل استفاده  نشده یا به تاریخ انقضا نرسیده است اطمینان حاصل شود. اگر یک تیوپ ژل باز شود، یک ظرف جدید باید خریداری شود و ظرف قدیمی از بین می رود و قابل استفاده نیست. کلسیم گلوکنات منقضی با HF هیچ تاثیری ندارد و کار نمیکند.

ü       2جفت دستکش نئوپرن یا نیتریل 22 میل

ü       یک کیسه پلی اتیلنی سنگین برای مواردی که به اسید آلوده شده اند

ü       یک برچسب آلودگی با HF

ü       کپی از CHP و MSDS برای انتقال به اتاق اورژانس

ü       کلسیم کربنات(قرص ضدعفونی کننده)

the Spill Exposure Kit

Before beginning work involving HF an exposure kit must be available and located in the laboratory area. The exposure kit must contain the following items:

•  Container of calcium gluconate gel
• This gel must be inspected before each use of HF or at least monthly to ensure the gel has not been removed or has not reached the expiration date. If a tube of the gel has been opened, a new container must be purchased and the old container discarded. No work with HF can be done with an expired tube of calcium gluconate gel.
• 2 pairs of Neoprene or Nitrile (22mil) gloves
• 1 heavy-duty polyethylene bag to be used for items contaminated by HF
• 1 HF Contaminated Waste Label
• Copy of CHP and MSDS to take to the emergency room
• Calcium Carbonate (antacid tablets)

کمک های اولیه برای

ü       چشم ها را بلافاصله حداقل 5 دقیقه با آب فراوان خنک جریان دارغوطه ور و شستشو داده شود.سپس قربانی باید به یک مرکز پزشکی منتقل شود. اگر محلول استریل کلسیم گلوکنات1% و پرسنل پزشکی دسترس است پس از 5 دقیقه نوبت شستشو،  کلسیم کربنات 1% باید شروع شود.

ü       با شماره 115 تماس بگیرید و به آنها در موردسوختگی  با  اسید هیدروفلوئوریک اطلاع دهید ومصدوم را با یک شخص مطلع به بیمارستان انتقال دهید.

First Aid for Eye Exposure

• Immediately flush eyes for at least 5 minutes with copious cool flowing water. The victim should then be transported to a medical facility. If a sterile 1% calcium gluconate solution is available and MEDICAL PERSONNEL are available then following the 5minutes wash time, 1% calcium gluconate irrigation should be started.
• Call 911 and inform them of Hydrofluoric Acid exposure and instruct them to notify hospital of person in transport.

راه های دیگر قرار گرفتن در معرض سوختگی - عوارض خوردن

خوردن آن ممکن است نتایج درد شکمی و استفراغ داشته باشد؛ تاول های ریز دردناک غده گاستریت هموراژیک،و پانکراتیت پس از قرار گرفتن در معرض سوختگی گزارش شده است.

• Ingestion may result in vomiting and abdominal pain; painful necrotic lesionshemorrhagic gastritis, and pancreatitis have been reported after significant exposure.

A hydrofluoric acid burn of the hand

HF burns, not evident until a day after

شرایط ذخیره سازی

هیدروژن فلوراید باید هنگام ذخیره سازی از تماس با فلزات، بابتن، شیشه، و سرامیک اجتناب شود، زیرا میتواند به راحتی به این مواد آسیب برساند. تماس با فلزات ممکن است یک گاز قابل اشتعال ایجاد کند. دور از گرما نگه داری شود. در صورت امکان مایع را به صورت اتومات از بشکه یا دیگر ظروف ذخیره سازی به تانک های فرآیند پمپ کنید.(برای کاهش خطرات تماسی)

Storage Conditions

Hydrogen fluoride must be stored to avoid contact with metals, concrete, glass, and ceramics, because it can severely corrode these materials. Contact with metals may form a flammable gas. Keep away from heat. Where possible automatically pump liquid from drums or other storage containers to process containers.

موارد استفاده:

هیدروژن فلوراید در اتچینگ شیشه و صنایع شیمیایی استفاده  میشود.

هیدروژن فلوراید عمدتا در تولید آلومینیوم و کلروفلوئورو کربنها استفاده میشود. هیدروژن فلوراید همچنین برای جداسازی ایزوتوپ های اورانیوم، بطور مثال کاتالیست در صنعت پترولیوم و اسیدشویی استیل ضد زنگ استفاده میشود.

فلوراید گاهی اوقات به آب آشامیدنی عمومی اضافه میشود، و در بعضی تولیدات دندانی استفاده میشود.

استفاده های صنعتی:

1. ساینده
2. CBI
3. مهارکننده خوردگی و عامل ضد پوسته پوسته شدن
4. واسطه
5. عامل تبادل یونی
6. عامل آبکاری و عامل عملیات سطحی
7. حلال ها(برای تمیزکایر و چربیگیری)
8. حلال ها(برای بخش های تولیدات و فرموله کردن یا مخلوط)

موارد استفاده مصرف کننده

1. محصولات مراقبت از خودرو
2. ساختمان / مصالح ساختمانی که در جاهای دیگر پوشش داده نشده است
3. تمیز کردن و مراقبت از تولیدات
4. محصولات برق و الکترونیک
5. سوخت و محصولات مرتبط
6. تولیدات فلزی که در جای دیگر پوشش داده نمی شوند
7. تصفیه آب

Uses

Hydrogen fluoride is used in the glass etching, electronic, and chemical industries.

Hydrogen fluoride is predominantly used in the production of aluminum and chlorofluorocarbons (CFCs). Hydrogen fluoride is also used for separating uranium isotopes, as a catalyst in the petroleum industry, and in stainless steel pickling.

Fluoride is sometimes added to public drinking water supplies, and is used in a number of dental products.

Industry Uses

1. Abrasives
2. CBI
3. Corrosion inhibitors and anti-scaling agents
4. Intermediates
5. Ion exchange agents
6. Plating agents and surface treating agents
7. Solvents (for cleaning or degreasing)
8. Solvents (which become part of product formulation or mixture)

Consumer Uses

1. Automotive Care Products
2. Building/Construction Materials not covered elsewhere
3. Cleaning and Furnishing Care Products
4. Electrical and Electronic Products
5. Fuels and Related Products
6. Metal Products not covered elsewhere
7. Water Treatment Products

Reference

1. Harris, Daniel C. (2010). Quantitative Chemical Analysis (8th international ed.). New York: W. H. Freeman. pp. AP14. ISBN 1429263091
2. "CDC – The Emergency Response Safety and Health Database: Systemic Agent: HYDROGEN FLUORIDE/ HYDROFLUORIC ACID – NIOSH". www.cdc.gov. Retrieved 2015-12-04
3. "Recommended Medical Treatment for Hydrofluoric Acid Exposure" (PDF). Honeywell Specialty Materials. Archived from the original (PDF) on March 25, 2009. Retrieved 2009-05-06.
4. Hoffman, Robert S. et al. (2007) Goldfrank's Manual of Toxicologic Emergencies. New York: McGraw-Hill Professional, p. 1333, ISBN 0071509577
5. Hydrofluoric Acid https://www.ncbi.nlm.nih.gov/mesh/68006858
6. ChEBI Ontology http://www.ebi.ac.uk/chebi/userManualForward.do#ChEBI%20Ontology
7. Data deposited in or computed by PubChem https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. http://www.fap.pdx.edu/safety/hydrofluoric_acid/
9. http://ehs.sc.edu/HF/USC-HF.pdf
10. http://www.ehs.indiana.edu/LabSafety/Chemical%20Fact%20Sheets/Hydrofluoric%20Acid.pdf
11. http://www.udel.edu/ehs/hfsafety.html
12. http://www.powerlabs.org/chemlabs/hydrofluo.htm