חומצה הידרופלואורית
| חומצה הידרופלואורית | ||
|---|---|---|
 | ||
| שם סיסטמטי | מימן פלואורי | |
| שמות נוספים |
| |
| נוסחה כימית | HF | |
| מסה מולרית | 20.0063 | |
| מראה | גז שקוף חסר צבע | |
| מספר CAS | 7664-39-3 | |
| צפיפות | 0.818 | |
| מסיסות | מסיס לגמרי במים (בתהליך אקסותרמי) | |
| טמפרטורת היתוך | -83.38 | |
| טמפרטורת רתיחה | 20 | |
| חומציות | 3.15 | |
חומצה הידרופלואורית היא תמיסה חומצית, משתכת ורעילה מאד של מימן פלואורי המומס במים. מימן פלואורי הנמצא במצב גז לרוב נקרא "חומצה הידרופלואורית לא ממוימת", מכיוון שאין נוכחות של מים במצב זה. בניגוד לחומצות המימן-הלוגנים האחרים (כדוגמת חומצת מלח HCl) החומצה ההידרופלואורית היא חומצה חלשה כלומר הפירוק (דיסוציאציה) ליוני הפלואור -F והמימן +H אינו מוחלט במים. חולשה זו נובעת מהדיפול של המולקולה הגורמת לקישרי מימן, בניגוד לשאר חומצות ההלוגנים שהדיפול אינו חזק מספיק כדי ליצור קשרים כאלה.
החומצה ההידרופלואורית ידועה ביכולת להמיס זכוכית וקוורץ (צורן-חמצני SiO2) לפי התגובה הבאה:
- SiO2(s) + 6HF(aq) → H2[SiF6](aq) + 2H2O(l)
כתוצאה מכך, החומצה ההידרופלואורית חייבת להיות מאוכסנת בצנצנות פוליאתילן או טפלון (פוליטטראפלואורואתילן), כיוון שהחומצה תמיס את הצנצנת העשויה מזכוכית.
החומצה הפלואורית ידועה גם ביכולת להמיס כמעט את כל תחמוצות המתכת הידועות בכימיה האנאורגנית. יכולת זו, היא תוצאה מכוח החמצון החזק של הפלואור, הגורם לכך שהפלואור מחליף את החמצן שבתחמוצת, ויוצר פלואריד ומים.
הפקה
בתעשיית הכימיה, החומצה הפלואורית מופקת מתוך תגובה של סידן פלואורי (CaF2) וחומצה גופרתית מרוכזת. כאשר שני החומרים מעורבבים בטמפרטורה של 250 מעלות צלזיוס, התגובה הכימית שמתרחשת יוצרת מימן פלואורי שממנו מייצרים חומצה הידרופלואורית (בעזרת דילול עם מים ליצירת תמיסה) לפי המשוואה הבאה:
- CaF2 + H2SO4 → 2HF + CaSO4
האדים אשר יוצרים מכלי התגובה הם תערובת של המימן הפלואורי, חומצה גופרתית ומעט תוצרי לוואי. אוגרים את אדי המימן הפלואורי על ידי זיקוק. החומצה ההידרופלואורית ידועה גם כסכנה לתפקוד המנוע, כיוון שהיא יכולה להיווצר עקב חשיפה של אטמים וצינורות לחום העולה על 400° מעלות צלזיוס, ובכך להפחית את תפקוד המנוע. התערובת של חומצה חנקתית עם חומצה הידרופלואורית גורמת לראקציה כימית עם חומר הטיטניום כשהתערובת הזאת בריכוז מסוים אוכלת את הטיטניום וממיסה אותו בריכוזים גבוהים של התערובת.
רישיון cc-by-sa 3.0