هیدروفلوئوریک اسید یک محلول از هیدروژن فلوراید (HF) در آب است. این ماده برای ساخت اکثر ترکیبات حاوی فلوئور مورد استفاده قرار می‌گیرد. نمونه‌ها شامل فلوکستین دارویی (Prozac) و ماده PTFE (تفلون) است.
فلوئور عنصری از آن تولید می‌شود. محلول‌های HF بی‌رنگ، اسیدی و بسیار خورنده هستند.هنگامی که هیدروفلوئوریک اسید با پوست انسان تماس پیدا می‌کند، باعث سوختگی عمیق می‌شود.
سنتز هیدروفلوئوریک اسید
این ماده برای اولین‌بار در سال 1771 توسط کارل ویلهلم شل تهیه شد. امروزه این ماده به طور عمده به وسیله تیمار فلوریت معدنی CaF2 با اسید سولفوریک غلیظ در حدود 265 درجه سانتی‌گراد تولید می‌شود.
CaF2 + H2SO4 → 2 HF + CaSO4
این اسید همچنین به صورت فرعی در تولید اسید فسفریک از آپاتیت / فلوئورو آپاتیت تهیه می‌شود. هضم مواد معدنی با اسید سولفوریک در دماهای بالا، مخلوطی از گازها از جمله هیدروژن فلوراید را آزاد می‌کند، که ممکن است بازیافت شود.
به دلیل واکنش بالای آن با شیشه، هیدروفلوئوریک اسید در ظروف پلاستیکی نگه‌داری می‌شود.هیدروفلوئوریک اسید آزاد شده در فوران آتشفشانی را می‌توان در طبیعت یافت.در محلول آبی رقیق، هیدروژن فلوراید به عنوان یک اسید ضعیف رفتار می‌کند، از طیف‌سنجی مادون قرمز برای نشان‌دادن این ویژگی استفاده شده است.
ایمنی هیدروفلوئوریک اسید
علاوه بر اینکه هیدروفلوئوریک اسید مایع بسیار خورنده است، همچنین یک سم تماسی است. به دلیل توانایی این ماده در نفوذ به بافت، مسمومیت از طریق قرار گرفتن در معرض پوست یا چشم یا هنگام استنشاق یا بلع ایجاد می‌شود.
علائم قرار گرفتن در معرض اسید هیدروفلوئوریک ممکن است فوراً آشکار نشود، و این می‌تواند باعث شود تا قرابانیان معالجه پزشکی را به تاخیر بیندازند. علی‌رغم داشتن بوی تحریک‌کننده، HF ممکن است به سطح خطرناک و بدون بوی مشهود برسد. HF در عملکرد عصب تداخل ایجاد می‌کند، بدین معنی که سوختگی در ابتدا ممکن است دردناک نباشد.
قرار گرفتن تصادفی در معرض این ترکیب می‌تواند بدون توجه به تأخیر افتد و معالجه را به تأخیر اندازد و میزان بوجودآمون آسیب را افزایش دهد.
علائم قرار گرفتن در معرض HF شامل:
- سوزش چشم
- پوست
- بینی و گلو
- سوختگی چشم و پوست
- رینیت
- برونشیت
- ورم ریوی (ایجاد مایعات در ریه‌ها) و آسیب استخوان است.
اسید هیدروفلوئوریک پس از جذب‌شدن از طریق پوست، با کلسیم خون واکنش نشان می‌دهد و ممکن است باعث ایست قلبی شود. سوختگی‌هایی با نواحی بزرگ‌تر از 160 سانتی‌متر مربع (25 اینچ مربع) این امکان را دارند که از تداخل خون و سطح کلسیم بافت سمیت سیستماتیک جدی ایجاد کنند.
در بدن، اسید هیدروفلوریک با یون‌های مهم +Ca2 و+ Mg2 از نظر بیولوژیکی واکنش نشان می‌دهد. سوختگی‌های شیمیایی HF را می‌توان با آب و ژل 2.5 درصد گلوکونات کلسیم شست‌وشو داد یا با محلول های مخصوص شست‌وشو درمان کرد. با این حال، به دلیل جذب آن، شست‌وشو کافی نیست و درمان پزشکی لازم است. تزریق داخل شریانی کلرید کلسیم نیز در درمان سوختگی مؤثر است.
کاربرد اسید هیدروفلوریک
- تولید ترکیبات ارگانوفلوئورین (تفلون، فلوروپلیمرها، فلوئوروکربن‌ها و مبردهایی مانند فرنون، بسیاری از داروها حاوی فلوئور)
- تولید فلورایدهای معدنی (Na3AlF6، کریولیت و AlF3، تری فلوئورید آلومینیوم)
- تمیز کننده
- پالایش نفت
مقداری هیدروژن فلوراید با آب رقیق می‌شود تا محلول‌های اسید هیدروفلوئوریک ساخته شود که در کاربردهای متنوعی از اچ کردن شیشه گرفته تا اسید شویی سطح فلز استفاده می‌شود. مقدار کمی از اسید هیدروفلوئوریک برای فرموله کردن محصولات پاک کننده و لکه بری که گهگاه به مصرف کنندگان فروخته می شود استفاده می شود.
محصولات مصرفی مانند زنگ زدا و پاک کننده های چرخ ممکن است حاوی اسید هیدروفلوئوریک در غلظت های بالای 5٪ یا بیشتر باشند.هیدروفلوئوریک اسید (HF) منبع اولیه یون فلوراید را فراهم می کند که اساس طیف وسیعی از مواد شیمیایی صنعتی و تخصصی فلوئوردار تشکیل می دهد.
مواد شیمیایی فلوئوردار در کاربردها و محصولاتی مانند تبرید، الکترونیک، واسطه های دارویی و بیهوشی، واسطه های شیمیایی کشاورزی، استنشاقی با دوز اندازه گیری شده، عوامل اطفاء حریق و مواد دمنده فوم استفاده می شوند.
فلوروپلیمرها و فلورالاستومرها در کاربردها و محصولاتی مانند هوافضا، نظامی، خودروسازی، مواد شیمیایی، نیمه هادی ها، تولید برق، مخابرات، مصرف کننده و لباس های محافظ استفاده می شوند.
اسید هیدروفلوریک در شیشه سازی
اسید هیدروفلوئوریک قادر به حل کردن سیلیس است، به همین دلیل است که در بسیاری از عملیات برای حکاکی، برش شیشه، در پالایش، یا در ساخت نیمه هادی استفاده می شود. در صنعت شیشه سازی، مواد اولیه اصلی مورد استفاده در ساخت تقریباً همه انواع شیشه، ماسه سیلیس و کربنات سدیم است. علاوه بر این، اکسید سرب برای شیشه های کریستالی استفاده می شود.
مرحله نهایی فرآیند تولید این است که شیشه را به آرامی از حمامی حاوی مخلوطی از هیدروفلوئوریک اسید و اسید سولفوریک عبور دهید. محلول های آبی هیدروفلوئوریک اسید تنها اسیدهایی هستند که قادرند ماده خام سیلیس را در زمان قابل قبولی حل کنند.
این اسید درمانی نهایی است که به شیشه کریستالی رنگی درخشان می بخشد که به دلیل آن در سراسر جهان مورد توجه است. اسید هیدروفلوئوریک اثرات شفاف و صافی بر روی سطح شیشه بر جای می گذارد. در مقابل، شکل گازی اسید هیدروفلوئوریک به دلیل پیوند قوی بین آنیون‌های فلوراید و مولکول‌های سیلیکون در شیشه، سطحی مات و نامنظم ایجاد می‌کند.
