خواص فیزیکی اسید شیشه و مصارف آن
فرمول شیمیایی اسید هیدروفلوریک به شکل HF ارائه شده است، که این اسید از یک مولکول دو اتمی با پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی قوی ساخته شده است.
اسید هیدروفلوریک خاصیت انحلال پذیری در آب را دارد یعنی محلول در آب می باشد.
شکل ظاهری اسید هیدروفلوریک به صورت مايع و بدون رنگ است، اسید هیدروفلوریک بسیارخورنده و سمی می باشد. هیدروفلوریک اسید با بازهای قوی، شیشه، آب، فلزها، چرم، سولفیدها، سیلیكا، سیانیدها، كربنات ها و بتن واكنش نشان می دهد.
اسید شیشه چیست؟
اسید هیدروفلوریک که به اسید شیشه معروف می باشد، همان محلول هیدروژن فلوراید در آب می باشد و از نظر ظاهری به شکل مایع بی رنگ است، و یکی از اسیدهای معدنی به شمار می رود، همچنین به عنوان مواد اولیه برای طیف گسترده ای از محصولات تجاری و صنعتی در جهان استفاده می شود.
کاربرد اصلی اسید هیدروفلوریک در ساخت فلوروکربن ها می باشد، به طوری که حدود شصت درصد از تولیدات اسید هیدروفلوریک در سطح جهان در این حوزه کاربرد دارد .
همچنین هیدروفلوریک اسید با واکنش یک ماده معدنی طبیعی به نام فلوراسپار، با اسید سولفوریک تولید شده است.
اسید هیدروفلوریک، یک اسید خورنده قوی می باشد، که باید با احتیاط با آن کار کرد در نتیجه ایمنی، نگرانی اصلی تولیدکنندگان و کاربران این اسید می باشد .
همچنین هیدروفلوریک اسید به دلیل حل کردن شیشه در خود، به اسید شیشه نیز معروف است، اسید شیشه جزء هیدروهالیک اسیدها و همچنین یک اسید ضعیف محسوب می شود.
فلوران یا اسید هیدروفلوریک در واقع همان هیدروژن فلوراید محلول در آب است، و از مولکول های دو اتمی ساخته شده، که توسط پیوندهای هیدروژنی قوی به همدیگر متصل شده اند .
اسید هیدروفلوریک
هیدروفلوریک اسید، یک اسید ضعیف و خورنده می باشد که برای سلامتی انسان بسیار مضر است. این اسید در اثر ترکیب شدن با عنصرهای فلوئور و هیدروژن ساخته شده است، و قوی تر از هیدروکلریک اسید می باشد.
با ترکیب شدن هیدروژن و فلوئور، اسیدی به نام هیدروفلوریک اسید ساخته می شود، همچنین هرگونه استنشاق گازهای اسید هیدروفلوریک باعث از بین رفتن ریه انسان می شود و همچنین مشکلات تنفسی شدیدی را به وجود می آورد .
اسید هیدروفلوریک به قدری خورنده می باشد، که شیشه را در خود حل می کند، و برای انجام دادن آزمایشات از بشرهایی که جنس پلاستیکی خاصی دارند، استفاده می کنند .
اسید هیدروفلوریک در ظرف های مخصوصی از جنس پلی اتیلن نگه داری می شود، اسید هیدروفلوریک در واکنش می تواند نمک های فلوئورید را تولید کند.
گازهای حاصل از واکنش اسید هیدروفلوریک، اگر با چشم برخورد کند، می تواند باعث از بین رفتن قرنیه چشم شود برای کار کردن با اسید هیدروفلوریک باید از لوازم ایمنی مناسب مثل دستکش های ضد اسید قوی، ماسک و عینک های مخصوص استفاده کنید .
هیدروفلوریک اسید از نظر انحلال در آب و یونیزاسیون، یک اسید ضعیف به حساب می آید.
ثابت تعادل این انحلال بسیار کوچک است، به همین علت اکثر هیدروژن فلوئوریدها به صورت مولکولی حل شده اند، اما مثل متانول قابل امتزاج با آب به هر نسبت هستند، این اسید جز هیدروهالیک اسیدها محسوب می شوند.
هیدروفلوریک اسید یکی از رایج ترین اسید ها می باشد، که در بسیاری از فرآیندهای صنعتی کاربرد دارد.
همچنین هیدروفلوریک اسید به طور گسترده ای در تهیه بسیاری از ترکیبات مفید فلورین کاربرد دارد.
اسیدیته اسید هیدروفلوریک معمولا به فعل و انفعالات پیوند هیدروژنی یون فلوراید بستگی دارد، و این اسید در حالت گازی ،بسیار سمی می باشد.
هیدروفلوریک اسید به نور به شدت حساس می باشد، به همین علت باید دور از نور باشد، و در بسته های پلاستیکی نگه داری می شود .
کاربرد هیدروفلوریک اسید
کاربرد اسید فلوریدریک در صنایع مختلف شامل :
- اسید فلوریدریک به عنوان ماده اولیه در صنعت شیمیایی، پالایشگاه ها، صنایع نفت و پتروشیمی کاربرد دارد .
- اسید هیدروفلوریک به عنوان کاتالیزور شیمیایی در فرآیند آلکیلاسیون نفت مورد استفاده قرار می گیرد .
- هیدروفلوریک اسید در تولیدات شیشه و کریستال برای حکاکی روی شیشه و پولیش شیشه کریستالی استفاده می شود .
- هیدروفلوریک اسید برای تولید بنزین با اکتان بالا مورد استفاده قرار می گیرد .
- در تولید چیپ های سیلیکونی، از هیدروفلوریک اسید استفاده می شود.
- هیدروفلوریک اسید در فرآیندهای هسته ای مانند تولید اورانیوم، کاربرد دارد .
- هیدروفلوریک اسید در صنعت داروسازی از جمله داروهای ضد درد و ضد افسردگی، مورد استفاده قرار می گیرد .
- هیدروفلوریک اسید در مبردهای دستگاه های مختلف همچون یخچال و سیستم های تهویه هوا مانند فریون، کاربرد دارد .
- از هیدروفلوریک اسید در صنعت فلزکاری برای اسید شویی و از بین بردن ناخالصی های فولاد ضد زنگ مورد استفاده قرار می گیرد .
- از هیدروفلوریک اسید در صنعت ریخته گری و صنعت معدن و پلیمر استفاده می شود .
اسید صنعتی
اسیدهای صنعتی، مولکولی دارای یون مثبت هیدروژن دارند، این مولکول می تواند یک پروتون را از دست داده، و همچنین با یک جفت الکترون، پیوند کووالانسی را تشکیل دهد هر چه تعداد یون های مثبت هیدروژن بیشتر باشد، غلظت اسید صنعتی بالاتر می رود .
اسیدی که غلظت بالایی دارد، دارای خاصیت خورندگی می باشد .
از طریق تعداد هیدروژن ها موجود در اسید می شود، تعداد پروتون های اسید صنعتی را شناسایی کرد، اسیدی که بیشتر از یک هیدروژن دارد و به صورت متوالی تفکیک می شود، آن اسید را چند پروتونی می گویند، و اگر اسید دارای یک هیدروژن باشد، آن اسید را تک پروتونی می گویند نام گذاری اسیدها بر اساس آنیون و یا نافلزهای آن ها صورت می گیرد.
دسته بندی اسیدهای صنعتی
اسید های صنعتی، به دو دسته ی اسیدهای قوی و اسیدهای ضعیف تقسیم بندی می شوند.
اسید قوی به اسیدی می گویند، که زمانی که در حلالی حل می شود، به طور کامل پروتون های خود را به حلال می دهد، و کاملا تفکیک می شود در یک واکنش تعادلی، اسید قوی تعادل را به سمت راست می برد.
اسیدهای قوی در آب یونش پیدا می کنند و باعث تولید یون هیدرونیوم می شوند، از انواع اسیدهای قوی می توانیم اسید کلریک، هیدروکلریک اسید، نیتریک اسید، سولفوریک اسید، پرکلریک اسید و … را نام ببریم .
همچنین اسید ضعیف به اسیدی می گویند، که زمانی در حلال حل می شود، تمام پروتون های خود را به حلال نمی دهد، و به طور کامل تفکیک نمی شود.
در واقع می توان گفت که یک واکنش جزئی اتفاق می افتد، از انواع اسیدهای ضعیف می توانیم اسیدهای آلی را نام ببریم .
اسیدهای صنعتی در صورتی که با بازها واکنش دهند، برای تهیه ی نمک کاربرد دارند، و در سلول های باتری از برخی اسیدها مثل سولفوریک اسید که یک اسید صنعتی است، و یا جوهر گوگرد به عنوان الکترولیت مورد استفاده قرار می گیرد.
همچنین اسیدهای صنعتی مثل سیتریک اسید و اسید استیک، را به عنوان افزودنی های غذایی برای ایجاد طعم های ترش مورد استفاده قرار می دهند، بعضی از اسیدهای صنعتی مانند، اسید سولفوریک و اسید فسفریک را به عنوان کود استفاده می کنند، تا عناصر ضروری و مورد نیاز گیاهان را تامین کند .
اسید صنعتی می توانند ویژگی های گوناگونی داشته باشند، اسیدهای صنعتی سمی، غیر قابل لمس و غیر قابل خوردن هستند، همچنین از اسیدهای صنعتی به عنوان نگه دارنده در محصولات غذایی و آرایشی استفاده می کنند .
سوختگی با اسید شیشه
سوختگی با اسید هیدروفلوریک غلیظ مسئله بسیار مهمی می باشد، و عوارض قابل توجهی دارد.
مواجهه شدن با محلول یا بخارات غلیظ اسید هیدروفلوریک می تواند باعث سوختگی شدید، مشکلات متابولیک، ریوی و آریتمی قلبی شود، حتی در موارد وخیم تر به سرعت باعث مرگ شده است.
سوختگی های بزرگ تر از 160 سانتی متر مربع باعث سمیت جدی در بدن می شود، یکی از نشانه های درمان، تسکین درد می باشد، همچنین استفاده کردن از هر نوع داروی ضد دردی توصیه نمی شود .
یون های فلوراید می توانند به سرعت از طریق پوست جذب شوند، و به بافت های زیرین حمله کنند، در نتیجه وارد جریان خون می شوند، و باعث سوختگی شدید در عمیق ترین قسمت های بافت پوست می شود.
با کاهش موضعی کلسیم، نفوذ پذیری به غشای سلولی پتاسیم، افزایش پیدا می کند .
مسمومیت با اسید شیشه
مسمومیت استنشاقی : استنشاق غلظت های بالا این اسید موجب انسداد راه هوایی و ادم حاد ریوی خواهد شد، فرد باید فورا به فضای باز منتقل شود، در صورت ایست تنفسی، به فرد باید تنفس مصنوعی داده، و از تنفس دهان به دهان به شدت پرهیز کنید می توانید ماسک 100 درصد اکسیژن یا نبولایزر را مورد استفاده قرار دهید .
مسمومیت بلع : در این صورت به فرد، آب به میزان یک یا سه لیوان بدهید، و از خوردن سایر نوشیدنی ها به شدت پرهیز کنید.
فرد مصدوم باید به مدت 24 تا 48 ساعت تحت مراقبت های ویژه قرار گیرد، و سرم کلسیم، پتاسیم را دریافت کند، و مقدار سطح این عناصر باید توسط آزمایش خون اندازه گیری شود .