Den flussyre (HF) er en vandig opløsning, hvori der er opløst hydrogenfluorid. Denne syre opnås hovedsagelig fra omsætningen af koncentreret svovlsyre med mineralet fluorit (CaF 2). Mineralet nedbrydes ved virkning af syren, og det resterende vand opløser hydrogenfluoridgasserne.
Det rene produkt, det vil sige det vandfrie hydrogenfluorid, kan destilleres fra det samme sure vand. Afhængig af mængderne af den opløste gas opnås forskellige koncentrationer og derfor forskellige tilgængelige produkter af fluoridsyre på markedet.
Ved en koncentration på mindre end 40% har den et krystallinsk udseende, der ikke kan skelnes fra vand, men ved højere koncentrationer afgiver det hvide hydrogenfluoriddamper. Flødesyre er kendt som et af de mest aggressive og farlige kemikalier.
Det er i stand til at "spise" næsten ethvert materiale, som det kommer i kontakt med: fra glas, keramik og metaller, til sten og beton. I hvilken container gemmes det så? I plastflasker er syntetiske polymerer inerte til deres virkning.
Formel
Formlen for hydrogenfluorid er HF, men den af fluoridsyre er repræsenteret i et vandigt medium, HF (aq), for at differentiere sig fra førstnævnte.
Således kan fluoridsyre betragtes som hydratet af hydrogenfluorid, og dette er dets anhydrid.
Struktur
Hver syre i vand har evnen til at generere ioner i en ligevægtsreaktion. I tilfælde af flussyre, anslås det, at parret af ioner H 3 O + og F - eksisterer i en opløsning.
Anionen F - danner sandsynligvis en meget stærk brintbinding med en af hydrogenerne i kationen (FHO + -H 2). Dette forklarer, hvorfor fluoridsyre er en svag Bronsted-syre (proton-donor, H +) på trods af dens høje og farlige reaktivitet; dvs. i vand frigiver det ikke så meget H + sammenlignet med andre syrer (HCI, HBr eller HI).
I koncentreret fluoridsyre er vekselvirkningen mellem hydrogenfluoridmolekylerne imidlertid effektive nok til at give dem mulighed for at undslippe i gasfasen.
Det vil sige, at i vandet kan de interagere, som om de var i flydende anhydrid, og således danne hydrogenbindinger mellem dem. Disse hydrogenbindinger kan assimileres som næsten lineære kæder (HFHFHF-…) omgivet af vand.
På billedet ovenfor interagerer det ikke-delte par elektroner orienteret i den modsatte retning af bindingen (HF:) med et andet HF-molekyle for at samle kæden.
Ejendomme
Eftersom hydrofluorsyre er en vandig opløsning, afhænger dens egenskaber af koncentrationen af anhydridet opløst i vand. HF er meget opløselig i vand og er hygroskopisk og er i stand til at producere en række opløsninger: fra meget koncentreret (røgfyldt og med gule toner) til meget fortyndet.
Efterhånden som dens koncentration aftager, tager HF (ac) egenskaber, der ligner mere rent vand end anhydrids egenskaber. Men HFH hydrogenbindinger er stærkere end dem i vand, H 2 O-HOH.
Begge sameksisterer i harmoni i løsningen og hæver kogepunkterne (op til 105 ° C). Ligeledes forøges densiteterne, efterhånden som mere anhydrid-HF opløses. Ellers har alle HF (ac) -opløsninger stærk, irriterende lugt og er farveløse.
Reaktivitet
Så hvad skyldes flydende syres korrosive opførsel? Svaret ligger i HF-bindingen og i fluoratomets evne til at danne meget stabile kovalente bindinger.
Fluor er et meget lille og elektronegativt atom, det er en kraftig Lewis-syre. Det vil sige, det adskiller sig fra brint til at binde til arter, der tilbyder det flere elektroner til en lav energiomkostninger. For eksempel kan disse arter være metaller, såsom silicium, der er til stede i glas.
SiO 2 + 4 HF → SiF 4 (g) + 2 H 2 O
SiO 2 + 6 HF → H 2 SiF 6 + 2 H 2 O
Hvis dissocieringsenergien for HF-bindingen er høj (574 kJ / mol), hvorfor bryder den da i reaktionerne? Svaret har kinetiske, strukturelle og energiske overtoner. Generelt, jo mindre reaktivt det resulterende produkt, desto mere foretrukket dannelse af det.
Hvad sker der med F - i vandet? I koncentrerede opløsninger af hydrofluorsyre kan et andet HF-molekyle hydrogenbinde med parretets F -.
Dette resulterer i dannelsen af difluoridion - som er ekstremt sur. Derfor er enhver fysisk kontakt med den ekstremt skadelig. Den mindste eksponering kan udløse utallige skader på kroppen.
Der er mange sikkerhedsstandarder og protokoller til dens korrekte håndtering, og undgå således potentielle ulykker for dem, der arbejder med denne syre.
Applikationer
Det er en sammensætning med adskillige applikationer i industrien, inden for forskning og i forbrugeranliggender.
- Flussyre genererer organiske derivater, der griber ind i aluminiumsrensningsprocessen.
- Det bruges til adskillelse af uranisotoper, som for uranhexafluorid (UF 6). Ligeledes bruges det til ekstraktion, forarbejdning og raffinering af metaller, sten og olier, og det bruges også til vækstinhibering og fjernelse af skimmel.
- De ætsende egenskaber ved syre er blevet brugt til at skære og gravere krystaller, især frostede, ved hjælp af ætseteknikken.
- Det bruges til fremstilling af silikone halvledere med flere anvendelser til udvikling af computere og informationsteknologi, der er ansvarlig for menneskelig udvikling.
- Det bruges i bilindustrien som et rengøringsmiddel, der bruges som en formfjerner på keramik.
- Ud over at tjene som et mellemprodukt i nogle kemiske reaktioner, anvendes fluoridsyre i nogle ionbyttere, der er involveret i oprensning af metaller og mere komplekse stoffer.
- Deltager i forarbejdningen af olie og derivater deraf, hvilket har gjort det muligt at få opløsningsmidler til brug i fremstilling af rengørings- og fedtfjernelsesprodukter.
- Det bruges til generering af agenter til plettering og overfladebehandling.
- Forbrugerne bruger adskillige produkter, hvori fluoridsyre har deltaget i deres uddybning; for eksempel nogle nødvendige til bilpleje, rengøringsprodukter til møbler, elektriske og elektroniske komponenter og brændstoffer blandt andre produkter.
Referencer
- Pubchem. (2018). Hydrofluorsyre. Hentet den 3. april 2018 fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kat Day. (16. april 2013). Den syre, der virkelig spiser gennem alt. Hentet den 3. april 2018 fra: chronicleflask.com
- Wikipedia. (28. marts 2018). Flytende fluoridsyre. Hentet den 3. april 2018 fra: en.wikipedia.org.
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (4. udgave, s. 129, 207-249, 349, 407). Mc Graw Hill.
- Hydrofluorsyre. Musc. Medical University of South Carolina. Hentet den 3. april 2018 fra: academicdepartments.musc.edu