हाइड्रोजन फ्लोराइड: विशेषताओं और अनुप्रयोगों

हेलोजन योगिक के अलावा - तत्व रासायनिक तत्वों की आवर्त प्रणाली का मुख्य उपसमूह के 7 समूहों डी आई Mendeleeva - महान व्यावहारिक महत्व हाइड्रोजन फ्लोराइड है। अन्य हाइड्रोजन halides के साथ, यह राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की विभिन्न शाखाओं में प्रयोग किया जाता है: fluorinated प्लास्टिक, Hydrofluoric एसिड और उसके लवण के लिए। इस पत्र में हम अणुओं, इस पदार्थ की भौतिक और रासायनिक गुणों की संरचना का अध्ययन और इसके उपयोग पर विचार करें।

खोज का इतिहास

17 वीं सदी में लालकृष्ण Shvankvard खनिज के साथ अनुभव था एक प्रकार का धात्विया और एसिड सल्फेट। वैज्ञानिकों ने पाया कि प्रतिक्रिया के दौरान एक गैस जो अभिकर्मकों के मिश्रण से ट्यूब को कवर प्लेट ग्लास नष्ट करने के लिए शुरू कर दिया पैदा करता है। यह गैसीय यौगिक हाइड्रोजन फ्लोराइड के रूप में जाना जाने लगा।

Hydrofluoric एसिड था प्राप्त म 19 वीं सदी से समलैंगिक Lussac से ही कच्चे माल: फ्लोराइट और सल्फ्यूरिक एसिड। एम्पीयर अपने प्रयोगों साबित कर दिया कि एचएफ अणु की संरचना में हाइड्रोजन क्लोराइड के समान है। यह भी हाइड्रोजन halides के जलीय घोल से संबंधित है। मतभेद बिजली एसिड से संबंधित हैं: - कमजोर, और क्लोराइड - hydrofluoric मजबूत।

भौतिक गुणों

रासायनिक सूत्र एचएफ के साथ गैस एक तीखी विशिष्ट गंध, बेरंग हवा की तुलना में थोड़ा हल्का है। halides हाय HBr- HCl- अलावा क्वथनांक और सुचारू रूप से पिघलने बदलने के लिए, और HF के लिए संक्रमण तेजी से वृद्धि हुई है। इस घटना की व्याख्या आणविक हाइड्रोजन फ्लोराइड रूपों सहयोगियों (तटस्थ कणों के समूह है, जो बीच वहाँ हाइड्रोजन बांड हैं) शामिल हैं। उन्हें तोड़ने के लिए, अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता है, तो उबलते और पिघलने अंक वृद्धि कर रहा है। आंकड़ों के मुताबिक गैस घनत्व रेंज क्वथनांक (19.5) के करीब में, हाइड्रोजन फ्लोराइड एचएफ _2. औसत संरचना के साथ समुच्चय से बना है जब ऊपर 25 ^{डिग्री सेल्सियस गर्म,} इन परिसरों धीरे-धीरे और ^{के बारे में} 90 डिग्री के तापमान पर विघटित कर रहे हैं सी हाइड्रोजन फ्लोराइड शामिल एचएफ अणुओं की।

ftorgidrid निकालने के लिए कैसे

प्रयोगशाला परिस्थितियों, जो हम पहले ही उल्लेख किया है के तहत नहीं पदार्थ प्राप्त करने के लिए तरीके, और इस उद्योग में, लगभग कुछ भी नहीं आपस में अलग नहीं: अभिकर्मकों सभी एक ही प्रकार का धात्विया (फ्लोराइट) और एसिड सल्फेट हैं।

एक खनिज जमा Primorye Zabaikalye, मैक्सिको, संयुक्त राज्य अमेरिका, पहले तैरने की क्रिया से समृद्ध में व्यवस्था की है, और फिर एचएफ, जो विशेष इस्पात भट्टियों में किया जाता है की तकनीकी प्रक्रिया में इस्तेमाल किया। वे आरोप लगाया और एसिड सल्फेट के साथ मिश्रित अयस्क कर रहे थे। समृद्ध अयस्क _{फ्लोराइट} की 55-60% होता _है। दीवारों द भट्ठी अटे नेतृत्व शीट फँसाने हाइड्रोजन फ्लोराइड। यह धोने कॉलम में शुद्ध किया गया था ठंडा किया जाता है और उसके बाद सघन। आदेश हाइड्रोजन फ्लोराइड प्राप्त करने के लिए, रोटरी भट्ठों उपयोग किया जाता है, परोक्ष रूप से बिजली के द्वारा heatable। मास अंश एचएफ उत्पादन 0.98 के बारे में है, लेकिन प्रक्रिया कमियां हैं। यह काफी लंबा है और एसिड सल्फेट की एक बड़ी खपत की आवश्यकता है।

Polarity द अणुओं एचएफ

निर्जल हाइड्रोजन फ्लोराइड एक दूसरे को और फार्म समुच्चय के लिए बाध्य करने की क्षमता होने के कणों से बना है। इस अणु की आंतरिक संरचना के कारण है। बीच हाइड्रोजन और फ्लोरीन के परमाणु, एक मजबूत रासायनिक बंधन, ध्रुवीय सहसंयोजक कहा जाता है। यह सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़ी का प्रतिनिधित्व करती है एक और अधिक ऋणात्मक फ्लोरीन परमाणु में स्थानांतरित कर दिया। नतीजतन अणुओं ftorgidrida ध्रुवीय कर रहे हैं और प्रपत्र द्विध्रुव की है।

उन दोनों के बीच वहाँ इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बल है, जो घटना सहयोगियों की ओर जाता है कर रहे हैं। बंधन लंबाई के बीच हाइड्रोजन और फ्लोरीन के परमाणु है 92 एनएम, और अपनी ऊर्जा है बराबर करने के लिए 42 केजे / मोल। गैस या तरल पदार्थ में के रूप में यह बहुलक प्रजातियों में से एक मिश्रण एच ₂ एफ _2, एच ₄ एफ ₄ के होते _हैं।

रासायनिक गुणों

निर्जल हाइड्रोजन फ्लोराइड कार्बोनेट, सिलिकेट, सल्फाइड नाइट्राइट और एसिड के लवण के साथ प्रतिक्रिया करने की क्षमता है। ऑक्सीडेटिव गुण का प्रदर्शन, एचएफ कार्बन डाइऑक्साइड, सिलिकॉन tetrafluoride, हाइड्रोजन सल्फाइड और नाइट्रिक आक्साइड के लिए ऊपर यौगिकों ठीक हो। एक जलीय 40% HF समाधान ठोस, कांच, चमड़ा, रबर नष्ट कर देता है, और यह भी इस तरह के Cu ₂ ओ के रूप में कुछ आक्साइड उत्पाद मुक्त तांबे, तांबा फ्लोराइड और पानी पाया जाता है साथ सूचना का आदान। वहाँ पदार्थ जो साथ एचएफ जवाब नहीं है, उदाहरण के लिए, भारी धातुओं, साथ ही मैग्नीशियम, लोहा, एल्यूमीनियम, निकल के एक समूह है।

हाइड्रोजन फ्लोराइड की जलीय घोल

यह Hydrofluoric एसिड का नाम है और 40% और 72% समाधान के रूप में प्रयोग किया जाता है। हाइड्रोजन फ्लोराइड, रासायनिक गुणों की विशेषता है जो की अपनी एकाग्रता पर निर्भर करता है, पानी में घुलनशील असीम। इस मामले में, गर्मी उत्पन्न कि एक्ज़ोथिर्मिक के रूप में इस प्रक्रिया का वर्णन करता है। एक मध्यम मजबूत अम्ल जलीय रूप में एचएफ धातुओं के साथ प्रतिक्रिया व्यक्त (प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया)। का गठन नमक - फ्लोराइड - और हाइड्रोजन जारी किया गया है। Hydrofluoric एसिड निष्क्रिय धातुओं के साथ प्रतिक्रिया नहीं - प्लेटिनम और सोने, और सीसा। एसिड यह passivates, यानि कि एक धातु एक अघुलनशील नेतृत्व फ्लोराइड से मिलकर सतह पर एक सुरक्षात्मक फिल्म बनाता है। जलीय एचएफ समाधान लोहा दोष आर्सेनिक, सल्फर डाइऑक्साइड, जिस स्थिति में यह तकनीकी एसिड कहा जाता है हो सकता है। केंद्रित 60% HF समाधान जैविक सिंथेटिक रसायन शास्त्र में आवश्यक है। यह प्लास्टिक या Teflon कंटेनर में संग्रहीत किया जाता है, और Hydrofluoric एसिड टन भार स्टील टैंक में पहुँचाया।

अर्थव्यवस्था में Hydrofluoric एसिड की भूमिका

हाइड्रोजन फ्लोराइड का एक समाधान अमोनियम borofluoride, जो लौह और अलौह धातु विज्ञान में प्रवाह का एक घटक है के उत्पादन के लिए प्रयोग किया जाता है। इसके अलावा यह इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया में प्रयोग किया जाता है शुद्ध बोरान निर्माण करने के लिए। Hydrofluoric एसिड ऐसे उदाहरण ना ₂ SIF ₆ के लिए के रूप में, उत्पादन kremneftoridov में प्रयोग किया जाता _है। यह सीमेंट और enamels खनिज एसिड के लिए प्रतिरोधी उत्पादन किया जाता है।

Flyuaty निर्माण सामग्री जलरोधक गुण दे। म प्रक्रिया के अपने आवेदन है आवश्यक हो सावधान, क्योंकि सभी kremneftoridy विषाक्त। एचएफ के जलीय घोल भी कृत्रिम चिकनाई तेल के उत्पादन में प्रयोग किया जाता है। विपरीत खनिज, वे बनाए रखने चिपचिपाहट और फार्म एक सुरक्षात्मक फिल्म द सतह द काम कर रहे भागों, कम्प्रेसर, गियरबॉक्स, बीयरिंग में दोनों उच्च और निम्न तापमान। का काफी महत्व है जलीय हाइड्रोजन फ्लोराइड में नक़्क़ाशी (चटाई) कांच, साथ ही में अर्धचालक उद्योग जहां यह प्रयोग किया जाता के लिए सिलिकॉन नक़्क़ाशी।

फ्लोरीन युक्त प्लास्टिक

सर्वाधिक लोकप्रिय के इन है Teflon (PTFE - 4)। यह दुर्घटना से खोला गया था। कार्बनिक रसायनज्ञ रॉय Plankett, लगे हुए संश्लेषण freons, एक सफेद पाउडर, स्पर्श करने के लिए चिकना के रूप में, नहीं गैस की असामान्य रूप से कम तापमान पर संग्रहित गैसीय इथाइलीन cheteryhhloristym साथ सिलेंडर में पाया। यह उच्च दबाव और कम तापमान polymerized tetrafluoroethylene में पाया गया कि।

यह प्रतिक्रिया नई प्लास्टिक का गठन हुआ। बाद में यह Teflon बुलाया गया था। वह उत्कृष्ट गर्मी और सर्दी प्रतिरोध। Teflon कोटिंग्स सफलतापूर्वक नॉन-स्टिक कुकवेयर गुणों के साथ के निर्माण में, खाद्य उद्योग, रसायन उद्योग में उपयोग किया जाता है। यहां तक कि 70 डिग्री ^{सेल्सियस} PTFE उत्पादों पर - 4 उनके गुणों खोना नहीं है। यह PTFE के एक असाधारण उच्च रासायनिक निष्क्रियता है। क्षार और अम्ल - यह आक्रामक पदार्थ के साथ संपर्क से नष्ट नहीं किया गया है। यह नाइट्रेट और सल्फेट एसिड होता है, के तकनीकी प्रक्रियाओं में इस्तेमाल उपकरणों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है अमोनियम हाइड्रॉक्साइड, सोडियम हाइड्रोक्साइड। Fluorocarbon बहुलक हो सकें अतिरिक्त घटकों - संशोधक, जैसे कांच या धातु, इतना है कि वे परिवर्तन उनके गुणों, जैसे बढ़ गर्मी प्रतिरोध और स्थायित्व।

हाइड्रोजन फ्लोराइड की हदबंदी

इससे पहले हम उस प्रपत्र मजबूत सहसंयोजक बंधन उल्लेख किया है, इसके अलावा में, वे खुद को समुच्चय में संबद्ध करने के लिए, एचएफ अणुओं में हाइड्रोजन बांड बनाने में सक्षम हैं। यही कारण है कि हाइड्रोजन फ्लोराइड पृथक्करण के एक कम डिग्री है और खराब आयनों में जलीय घोल में cleaved है। Hydrofluoric एसिड क्लोराइड या ब्रोमीन की तुलना में कमजोर है। इन विशेषताओं, अपने पृथक्करण प्रतिरोधी, एसिड अलावा लवण के अस्तित्व की व्याख्या न क्लोराइड और न ही उनके रूपों कोई आयोडीन जबकि। पृथक्करण स्थिरांक के जलीय हाइड्रोजन फ्लोराइड समाधान है 7x10 ^-4, जो यह पुष्टि तथ्य यह है कि इसके समाधान है एक बड़ी संख्या के undissociated अणुओं और चिह्नित कम सामग्री का हाइड्रोजन और फ्लोरीन आयनों।

कैसे खतरनाक ftorgidrid

यह ध्यान देने योग्य है कि विषाक्त दोनों गैसीय और तरल हाइड्रोजन फ्लोराइड है। पदार्थ कोड - 0342. Hydrofluoric एसिड भी मादक गुण के पास। मानव शरीर पर इसके प्रभाव पर, हम बाद में ध्यान दिया जाएगा। इस पदार्थ, साथ ही निर्जल ftorgidrid की वर्गीकारक, खतरे से द्वितीय श्रेणी में है। इस वजह से है, सब से ऊपर, फ्लोरीन की क्षमता आसानी से प्रज्वलित। विशेष रूप से, इस संपत्ति के इस तरह हाइड्रोजन फ्लोराइड, जो विशेष रूप से उच्च Pozharovzryvoopasnost है के रूप में एक परिसर में विशेष रूप से स्पष्ट है।

क्यों हवा में हाइड्रोजन फ्लोराइड का स्तर निर्धारित

एचएफ के औद्योगिक उत्पादन, एक प्रकार का धात्विया और सल्फ्यूरिक एसिड से प्राप्त में वातावरण में उत्पाद गैस की संभावित हानि है, जो जोड़ों कर रहे हैं। कि हाइड्रोजन फ्लोराइड (- दूसरे के लिए खतरा वर्ग जो) - याद बेहद जहरीला पदार्थ और अपनी एकाग्रता के निरंतर माप की आवश्यकता है। औद्योगिक उत्सर्जन में हानिकारक और संभावित खतरनाक रसायनों, विशेष रूप से नाइट्रोजन और सल्फर आक्साइड, भारी धातुओं और गैसीय हाइड्रोजन halides के sulphides की बड़ी मात्रा में होता है। उनमें से हाइड्रोजन फ्लोराइड, में एक बड़ा हिस्सा हवा में जो एमपीसी 0.005 मिलीग्राम / मीटर प्रति दिन फ्लोरीन के मामले में ³ है। कारखाने साइटों जहाँ ड्रम भट्ठी देखते हैं के लिए, अधिकतम अनुमेय एकाग्रता (एमपीसी) 0, 1 मिलीग्राम / मी ³ होना ^{चाहिए।}

हाइड्रोजन फ्लोराइड गैस विश्लेषक

पता लगाने के लिए हानिकारक गैसों और मात्रा वातावरण में जारी है, वहाँ विशेष माप उपकरणों रहे हैं। photocolorimetric गैस विश्लेषक का उपयोग कर एचएफ वाष्प, जो फिलामेंट लैंप और अर्धचालक प्रकाश स्रोतों और फोटोडिओड और phototransistors के रूप में एल ई डी के रूप में उपयोग किया जाता है का पता लगाने के लिए photodetectors के रूप में सेवा करते हैं। हाइड्रोजन फ्लोराइड का निर्धारण वायुमंडलीय हवा और एक अन्य अवरक्त गैस विश्लेषक में आयोजित किया जाता है। वे बहुत संवेदनशील होते हैं। एचएफ अणुओं 1-15 माइक्रोन की रेंज में लम्बी-तरंग विकिरण को अवशोषित। उपकरणों हवा में और औद्योगिक उद्यमों के कार्य क्षेत्र में विषाक्त अपशिष्ट का निर्धारण किया जाता है, निश्चित दोलन एकाग्रता एचएफ दोनों की अनुमति दी दर और एक भी चरम मामलों (technogenic आपदाओं, विकारों बिजली की आपूर्ति की क्षति और इतने पर। डी की वजह से तकनीकी चक्र) के भीतर। इन कार्यों हाइड्रोजन फ्लोराइड गैस विश्लेषक thermoconductometric कार्य करते हैं। प्रोम। वे एचएफ थर्मल गैसीय मिश्रण की संरचना पर निर्भर करता है चालकता के आधार पर उत्सर्जन को अलग।

मानव शरीर पर Ftorgidrida हानिकारक प्रभाव

निर्जल हाइड्रोजन फ्लोराइड या Hydrofluoric एसिड, के रूप में जो समाधान पानी में उसके लिए खतरा के दूसरे वर्ग के हैं। हृदय, निकालनेवाला, श्वसन, और त्वचा और श्लेष्म झिल्ली: विशेष रूप से, इन यौगिकों महत्वपूर्ण सिस्टम पर एक नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। त्वचा के माध्यम से पदार्थों के प्रवेश किसी का ध्यान नहीं और स्पर्शोन्मुख चला जाता है। विषाक्तता की घटना अगले दिन ही प्रकट कर सकते हैं, और वे हिमस्खलन, अर्थात् छाले-युक्त त्वचा का निदान कर रहे आंख श्लैष्मिक सतह भागों का गठन keloids को,। फेफड़े के ऊतकों कृपिका की परिगलित घाव की वजह से नष्ट कर रहे हैं। फ्लोराइड आयनों बाह्य तरल पदार्थ में फंस, तो कोशिकाओं में घुसना और वे तंत्रिका ऊतक, रक्त, और गुर्दे की नलिकाओं की संरचना में प्रवेश करने कैल्शियम और मैग्नीशियम कणों बाँध - नेफ्रॉन संरचनाओं। इसलिए यह विशेष रूप से प्रासंगिक वातावरण में गैसीय हाइड्रोजन फ्लोराइड और Hydrofluoric एसिड वाष्प की सामग्री से सावधान नियंत्रण है।