氢氟酸制备技术及应用领域的可行性研究

       第一节  氢氟酸的简介

氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，清澈，无色、发烟的腐蚀性液体，有剧烈刺激性气味。熔点-83.3℃，沸点19.54℃，闪点112.2℃，密度1.15g/cm³。易溶于水、乙醇，微溶于乙醚。 因为氢原子和氟原子间结合的能力相对较强，且水溶液中氟化氢分子间存在氢键，使得氢氟酸在水中不能完全电离，所以理论上低浓度的氢氟酸是一种弱酸。具有极强的腐蚀性，能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤会造成难以治愈的灼伤。实验室一般用萤石和浓硫酸来制取，需要密封在塑料瓶中，并保存于阴凉处。 （ 可行性 研究 ）

第二节 氢氟酸的制备技术

工业上用氟氢化钾加热至500℃进行热分解或用萤石（氟化钙CaF2）和浓硫酸加热到700℃时来制备氢氟酸。

硫酸法将干燥后的萤石粉和硫酸按配比1：(1.2～1.3)混合，送入回转式反应炉内进行反应，炉内气相温度控制在280℃±10℃。反应后的气体进入粗馏塔，除去大部分硫酸、水分和萤石粉，塔釜温度控制在100～110℃，塔顶温度为35～40℃。粗氟化氢气体再经脱气塔冷凝为液态，塔釜温度控制在20～23℃，塔顶温度为-8℃±1℃，然后进入精馏塔精馏，塔釜温度控制在30～40℃，塔顶温度为19.6℃±0.5℃。精制后的氟化氢用水吸收，即得氢氟酸产品。

KHF2=(500℃)=KF+HF

CaF2+H2SO4（浓）=△(加热)=2HF+CaSO4

这样收集到的氟化氢常含有水，硅及硫的化合物。在此之后氟化氢可以通过蒸馏等方法来提纯

也可用盐酸与萤石（主要成分是氟化钙CaF2）反应制取：

CaF2+2HCl===CaCl2+2HF

精制提纯法将工业级氢氟酸通过蒸馏提纯，冷凝分离除去杂质，并经微孔滤膜过滤除去尘埃颗粒，制得无色透明的电子级氢氟酸。

氟气与氢气混合后立刻爆炸，生成氟化氢

F2(g)+H2(g)===2HF(g)

其实关于氢氟酸，它在水溶液中有两个平衡：

1HF=H+ F- k1=7.2*10-4

2.HF+F-=HF2- k2=5.2

此时随着浓度增大（大于5mol），HF已经是相当强的强酸了。

第三节  氢氟酸的应用领域

由于氢氟酸溶解氧化物的能力，它在铝和铀的提纯中起着重要作用。氢氟酸也用来蚀刻玻璃，可以雕刻图案、标注刻度和文字；半导体工业使用它来除去硅表面的氧化物，在炼油厂中它可以用作异丁烷和正丁烯的烷基化反应的催化剂，除去不锈钢表面的含氧杂质的“浸酸”过程中也会用到氢氟酸。氢氟酸也用于多种含氟有机物的合成，比如Teflon(聚四氟乙烯）还有氟利昂一类的致冷剂。

氢氟酸和熔融氢氧化钠都能用于微丝表面玻璃包覆层的去除，室温下氢氟酸去除厚度为10 μm的玻璃包覆层的时间大约为150s，熔融氢氧化钠大约需要10 s；玻璃的成分和结构是影响玻璃包覆纯铜微丝耐腐蚀性能的重要因素。采用熔融纺丝法制备了玻璃包覆纯铜微丝,对微丝表面玻璃包覆层的去除进行了实验 研究 ，评价了微丝在氢氟酸和熔融氢氧化钠中的腐蚀行为， 分析 了玻璃包覆纯铜微丝在强酸和强碱中的耐腐蚀性能，探讨了其腐蚀机理。

第四节  氢氟酸的注意事项

MSDS简要说明了一种化学品对人类健康和环境的危害性并提供如何安全搬运、贮存和使用该化学品的信息。作为提供给用户的一项服务，生产企业应随化学商品向用户提供安全说明书，使用户明了化学品的有关危害，使用时能主动进行防护，起到减少职业危害和预防化学事故的作用.MSDS可由生产厂家按照相关规则自行编写.MSDS评估认证报告是应产品进口国的法律规定与要求编写的。根据化学品评估编写的法律规定，国际上尚没有统一的标准，一般国际通行的版本是欧盟的EEC/ISO版本，和美国的OSHA及ANSI版本。由于各个国家，甚至各个州的化学品管理及贸易的法律文件不一样，有的每个月都有变动，如果提供的MSDS报告不正确或者信息不完全，将面临法律责任追究。所以国外的客户一般都要求其材料供应商，提供经专业的第三方检测机构进行的MSDS材料安全评估认证谱尼报告,防止由于材料供应商自己编写的MSDS报告不符合相关国家的法律规定，或者MSDS报告提供的材料安全数据不符实所造成的安全事故及法律责任。

铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与碱类、活性金属粉末、玻璃制品、食用化学品等混装混运。运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。

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