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低度氢氟酸腐蚀原理分析

来源:http://www.yygmhg.com/news/163.html
发布时间:2017-04-26

低度氢氟酸是一种无色透明的发烟液体,为氟化氢气体的水溶液,相对密度为1.128(40%),有刺激性气味,为一中等强度的酸。在稀溶液中低度氢氟酸微离解成离子,在较浓的溶液中,低度氢氟酸发生聚合作用而生成H2F2分子,它离解为H2F2=H+HF2-腐蚀性极强,能腐蚀玻璃和硅酸盐而生成气态的四氟化硅,极易挥发,与金属盐类、氧化物、氢氧化物作用生成氟化物,不腐蚀聚乙烯及白金,低度氢氟酸既不能进行氧化反应,也不能进行还原反应。并且有剧毒,触及皮肤则溃烂,最浓时的密度1.14g/cm3,沸点393.15K(120℃)。具有弱酸性,但浓时的电离度比稀时大而与一般弱电解质有别。原阳县光明化工有限公司研发科技人员,经过五年的市场跟踪调查和试验室不断反复试验,推出的耐低度氢氟酸特种防腐涂料ZS-1033,选用酚醛树脂、重晶石、纳米铬粉、防介质固体填料等特种材料精加工而成。
低度氢氟酸之水溶液是一种弱酸。由于H-F共价键高度极性以及氟化氢具有分子间氢键,使得氟化氢具有高度能学稳定性,离解度非常低。因此,离解生成之水合氢离子浓度较低,使酸度常数Ka较低。由此氟化氢为弱酸。
HF(aq)+H2O(l)←→H3O+(aq)+F-(aq)Ka=7X10-4moldm-3
其他卤化氢于水中浓度增加,酸度会下降。
HA(aq)+H2O(l)←→H3O+(aq)+A-(aq)
对于一般氢卤酸,卤化氢浓度上升至某个程度,每单位体积溶液中之含水量急剧下降,令此反应之平衡位置趋向左边,使离解度下降,酸性下降。但在较浓的氟化氢水溶液中,酸度反而会增加。此现象是由于氟离子之一个反应:
F-+HF←→HF2-K=5.1mol-1dm3
对于低度氢氟酸,若氟化氢浓度增加,以上反应之平衡位置趋向右边,使氟离子浓度下降。
HF(aq)+H2O(l)←→H3O+(aq)+F-(aq)
根据勒夏特列原理,此化学平衡之平衡位置趋向右边以倾向增加氟离子之浓度,故此离解度上升,酸性上升。
低度氢氟酸能能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体,如吸入蒸气或接触人体皮肤能形成较难愈合的溃疡,很难治愈。氟是最活泼的非金属,氧化能力强,而且低度氢氟酸中的氟离子的半径很小,甚至小于氧离子,这导致它有很强的渗透性,致密的氧化物也不能阻止它的渗透。低度氢氟酸本身对硅酸盐(硅)及二氧化硅有极强的侵蚀能力,故对牙、骨损害较严重。对硅的化合物有强腐蚀性可腐蚀玻璃(主要成分是二氧化硅及硅酸盐),是唯一可腐蚀玻璃的酸,所以日常贮存要使用塑料瓶或铅制容器。
CaSiO3(s)+6HF(aq)→CaF2(aq)+SiF4(aq)+3H2O(l)
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