關(guān)于氟化氫(HF)的理化性質(zhì),您不知道的還有這些!
- 發(fā)布時(shí)間:2022-12-05
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氟化氫(HF)常態(tài)下是一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體,易溶于水、與水無限互溶形成氫氟酸,氟化氫有吸濕性,在空氣中吸濕后“發(fā)煙”;熔點(diǎn)-83.37℃、沸點(diǎn)19.51℃,氣體密度0.922 kg/m3(標(biāo)態(tài)下),相對(duì)分子量20.008。氟化氫不可燃,但與一些物質(zhì)(如鈉、氧化鈣、硝酸甲酯、氯酸鈉等)混合接觸時(shí)有危險(xiǎn)性。
氟化氫由于分子間氫鍵而具有締合性質(zhì),以締合分子(HF)形式存在,常溫常壓下,氟化氫分子為(HF)2和(HF)3的混合物,在82℃以上時(shí),氣態(tài)HF基本上成為單分子狀態(tài)。由于分子間的締合作用,氟化氫的沸點(diǎn)較其他鹵化氫高得多,并表現(xiàn)出一些反常的性質(zhì)。
氟化氫的化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng),與許多化合物發(fā)生反應(yīng)。其作為溶質(zhì)(水溶液中)是弱酸,作為溶劑則是強(qiáng)酸,與無水硫酸相當(dāng),能與氧化物和氫氧化物反應(yīng)生成水,與氯、溴、碘的金屬化合物能發(fā)生取代反應(yīng)。能與大多數(shù)金屬反應(yīng),與有些金屬(Fe、Al、Ni、Mg等)反應(yīng)會(huì)形成不溶于HF的氟化物保護(hù)膜;在有氧存在時(shí),銅很快被HF腐蝕,但無氧化劑時(shí),則不會(huì)反應(yīng);某些合金如蒙乃爾合金對(duì)HF有很好的抗腐蝕性,但不銹鋼的抗腐蝕性很差,在溫度不太高時(shí),碳鋼也具有足夠的耐蝕能力。
氟化氫與水相似,介電常數(shù)大(0℃時(shí)83.6),是一種較理想的溶劑,與溶質(zhì)發(fā)生溶劑分解反應(yīng)。另外,無水氟化氫的質(zhì)子給予能力強(qiáng)而具有很強(qiáng)的脫水能力,木材和纖維一旦與其接觸立即碳化,而與醇、醛和酮等有機(jī)化合物接觸脫水后會(huì)形成聚合物,其脫水能力較硫酸、磷酸弱。
氟化氫是基礎(chǔ)化工產(chǎn)品,無水氟化氫是電解制造元素氟的原料;在化學(xué)工業(yè)中,廣泛應(yīng)用于氟置換鹵代烴中氯制取氯氟烴,如二氟二氯甲烷(F12)和二氟一氯甲烷(F22)等;在石化工業(yè)中,作為芳烴、脂肪族化合物烷基化制高辛烷值汽油的液態(tài)催化劑。 在電子工業(yè)中,無水氟化氫用于電解合成三氟化氮的原料,半導(dǎo)體制造工藝中的刻蝕劑等。另外,氟化氫用于工業(yè)生產(chǎn)氫氟酸,生產(chǎn)無機(jī)氟化物、鈾加工、金屬加工以及玻璃工業(yè)中刻蝕劑等。