¿Qué es el ácido fluorhídrico?
Ácido fluorhídrico
Ácido fluorhídrico; CAS
Propiedades físicas y químicas: El ácido fluorhídrico es una solución acuosa de gas fluoruro de hidrógeno, que es un gas incoloro y transparente. Líquido para fumar de color amarillo claro. Tiene un olor acre. Fórmula molecular HF-H2O. Densidad relativa 1,15～1,18. Punto de ebullición 112,2°C (38,2% en peso). Concentración habitual disponible comercialmente: alrededor del 47%. Es un ácido débil. La solución acuosa de fluoruro de hidrógeno tiene una fracción de masa de soluto de hasta el 35,35%. Solución incolora, tóxica. En su forma más concentrada, la densidad es de 1,14 g/cm3 y el punto de ebullición es 393,15 K (120 ℃). Emitir humo. Es débilmente ácido, pero su grado de ionización cuando se concentra es mayor que cuando se diluye, lo que lo diferencia de los electrolitos débiles comunes. Es altamente corrosivo y puede causar graves daños a dientes y huesos. Es altamente corrosivo para los compuestos de silicio. Debe almacenarse en una botella de plástico sellada. Se obtiene disolviendo en agua con HF. Se utiliza para grabar vidrio, limpiar arena residual en piezas fundidas, controlar la fermentación, electropulir y limpiar obleas de silicio semiconductor corroídas (ácido mezclado con HNO3). Debido a que la capacidad de enlace entre los átomos de hidrógeno y los átomos de flúor es relativamente fuerte, el ácido fluorhídrico no se puede disociar completamente en agua.
El ácido fluorhídrico puede disolver muchos vidrios (sílice) que otros ácidos no pueden disolver. La ecuación de reacción es la siguiente:
SiO2(s) + 6 HF(aq) → H2SiF6( aq. ) + 2 H2O(l)
Por eso hay que guardarlo en un recipiente de plástico (en teoría, sería mejor un recipiente de teflón). El ácido fluorhídrico también es un agente reductor. Si se va a almacenar durante mucho tiempo, no solo necesita un recipiente sellado, sino que también se debe extraer el mayor aire posible del recipiente.
Método de producción industrial: Industrialmente se utiliza fluorita (fluoruro de calcio CaF2) y ácido sulfúrico concentrado para producir ácido fluorhídrico. Cuando se calientan a 250 grados Celsius, estas dos sustancias reaccionan para formar fluoruro de hidrógeno. La ecuación de la reacción es:
CaF2 + H2SO4 → 2 HF + CaSO4
El vapor generado por esta reacción es una mezcla de fluoruro de hidrógeno, ácido sulfúrico y varios otros subproductos. Después de esto, el fluoruro de hidrógeno se puede purificar mediante destilación.
Usos: Debido a su capacidad para disolver óxidos, el ácido fluorhídrico juega un papel importante en la purificación del aluminio y el uranio. El ácido fluorhídrico también se utiliza para grabar vidrio, la industria de los semiconductores lo utiliza para eliminar óxidos de las superficies de silicio y en las refinerías se puede utilizar como catalizador en la reacción de alquilación de isobutano y butano para eliminar impurezas que contienen oxígeno de las superficies de acero inoxidable. El ácido fluorhídrico también se utiliza en el proceso de "decapado". El ácido fluorhídrico también se utiliza en la síntesis de una variedad de compuestos orgánicos que contienen flúor, como el teflón (politetrafluoroetileno) y refrigerantes como el freón.
Vías de invasión: se puede absorber a través de la piel y la niebla de ácido fluorhídrico se puede inhalar a través del tracto respiratorio.
Introducción a Toxicología: Fuertemente irritante y corrosivo para la piel. Los iones de hidrógeno del ácido fluorhídrico tienen efectos deshidratantes y corrosivos en los tejidos humanos, y el flúor es uno de los elementos no metálicos más reactivos. Después de que la piel entra en contacto con el ácido fluorhídrico, los iones de fluoruro continúan disociando y penetrando en los tejidos profundos, disolviendo las membranas celulares, provocando licuefacción y necrosis de la epidermis, la dermis, el tejido subcutáneo e incluso la capa muscular. Los iones de fluoruro también pueden interferir con la actividad de la enolasa e inhibir la capacidad de absorción de oxígeno de las células de la piel. Se estima que la ingestión humana de 1,5 g de ácido fluorhídrico puede provocar la muerte inmediata. La inhalación de niebla de ácido fluorhídrico en altas concentraciones puede causar bronquitis y edema pulmonar hemorrágico. El ácido fluorhídrico también puede absorberse a través de la piel y provocar una intoxicación grave.
Manifestaciones clínicas: El grado de daño cutáneo está relacionado con la concentración de ácido fluorhídrico, tiempo de contacto, lugar de contacto y método de tratamiento. Cuanto mayor sea la concentración, mayor será el tiempo de contacto, más suave o denso será el tejido afectado y más rápido e intenso será el efecto. El dolor y las lesiones cutáneas suelen aparecer inmediatamente cuando se exponen al ácido fluorhídrico en concentraciones superiores al 30%. Cuando se expone a bajas concentraciones, a menudo se producen dolor y quemaduras en la piel al cabo de varias horas. Las lesiones cutáneas locales aparecieron inicialmente como eritema, luego se convirtieron en edema blanco con enrojecimiento, luego en necrosis de color gris azulado claro y luego en costras gruesas de color marrón o negro, que se desprendieron para formar úlceras. El daño a los dedos a menudo se convierte en ampollas y la placa ungueal suele verse afectada al mismo tiempo, lo que provoca enrojecimiento e hinchazón del lecho ungueal y periungueal. En casos graves, se forman ampollas subungueales y el lecho ungueal se separa de la placa ungueal. Las quemaduras de alta concentración suelen mostrar una necrosis progresiva y las úlceras cicatrizan lentamente. Los casos graves afectan a los huesos locales, especialmente las falanges. Los síntomas incluyen estenosis de la articulación interfalángica, superficies articulares rugosas, bordes irregulares, hiperplasia cortical, cavidad medular estrecha e incluso resorción ósea y otros signos similares a la osteomielitis. La niebla de ácido fluorhídrico puede causar picazón en la piel y dermatitis. Grandes dosis también pueden provocar quemaduras en la piel, el tracto gastrointestinal y la mucosa respiratoria.
Después de que los ojos entren en contacto con ácido fluorhídrico de alta concentración, habrá un dolor local intenso y rápidamente se formará una opacidad blanca similar a una pseudomembrana. Si no se trata a tiempo, puede causar perforación corneal. Llamaron la atención las quemaduras por ácido fluorhídrico combinadas con fluorosis. El paciente padecía convulsiones debidas a hipocalcemia, intervalo Q-T prolongado en el electrocardiograma y episodios de fibrilación ventricular.
Tratamiento: Inmediatamente después del contacto con la piel, aclarar abundantemente con abundante agua corriente durante un tiempo prolongado, y diluir y aclarar el ácido fluorhídrico lo más rápido posible. Ésta es la medida más eficaz y la clave del tratamiento. Existen muchos métodos de neutralización después de quemaduras con ácido fluorhídrico. El principio general es utilizar algunas preparaciones de sales de calcio y magnesio solubles para combinarlas con iones de fluoruro para formar fluoruro de calcio o fluoruro de magnesio insoluble, inactivando así los iones de fluoruro. Es fácil promover la aplicación in situ de remojo en agua de cal o compresas húmedas. El amoníaco reacciona con el ácido fluorhídrico para formar difluoruro de amina corrosivo, por lo que no es adecuado para su uso como agente neutralizante. Empape o humedezca una compresa con una solución para el tratamiento de quemaduras con ácido fluorhídrico (5% de cloruro de calcio, 20 ml, 2% de lidocaína, 20 ml, dexametasona, 5 mg). Remojar en una solución saturada de sulfato de magnesio glacial. Electroforesis de calcio en corriente continua. Utilizando la función de corriente continua, se puede introducir directamente una cantidad suficiente de iones de calcio en el área que necesita tratamiento para mejorar el efecto de la medicación local. Del primer al tercer día de quemaduras, aplicar de 1 a 2 veces al día durante 20 a 30 minutos cada vez. En casos severos, cada tiempo de tratamiento puede extenderse según corresponda. Si salpica ácido fluorhídrico en los ojos, separe inmediatamente los párpados y enjuague continuamente con abundante agua durante unos 15 minutos. La aplicación de 2 a 3 gotas de anestésico local para los ojos puede reducir el dolor. Al mismo tiempo, fue remitido a un oftalmólogo para diagnóstico y tratamiento.