Vetyfluoridi

Vetyfluoridi eli fluorivety (HF) on vedyn ja fluorin muodostama molekyyliyhdiste. Muista halideista poiketen vetyfluoridin kiehumispiste on hyvin lähellä huoneenlämpötilaa. Fluorivety on väritön kaasu kiehumispistettä korkeammassa lämpötilassa ja alemmassa lämpötilassa höyryjä helposti muodostava savuava neste. Fluorivedyllä on voimakas ja ärsyttävä haju. Aine on heikko happo[1]. Fluorivety reagoi veden kanssa vapauttaen myrkyllisiä ja syövyttäviä höyryjä. Aineen liuetessa veteen syntyy lämpöä, joka voi aiheuttaa roiskevaaran. Fluorivety syövyttää lasia, nahkaa ja useita metalleja. Aineen reaktiossa metallien kanssa voi muodostua helposti syttyvää vetykaasua. Vetyfluoridin vesiliuosta kutsutaan fluorivetyhapoksi, joka on vain heikosti hapan, mutta vahvasti korrosoiva. Ainetta käytetään laajasti petrokemianteollisuudessa, ja se on tärkeä yhdiste niin kutsuttujen superhappojen valmistuksessa.

Vetyfluoridi
Tunnisteet
Muut nimet Fluorivety, Fluorivetyhappo
CAS-numero 7664-39-3
Ominaisuudet
Molekyylikaava HF
Moolimassa 20,008 g/mol
Ulkomuoto Väritön neste tai kaasu
Sulamispiste −84 °C (189,15 K)
Kiehumispiste 19,54 °C (292,69 K)
Tiheys 0,922 kg/m3
Liukoisuus veteen Erittäin hyvä
Fluorivetyhappoa teflonpullossa

Vetyfluoridin happovakio (pKa) vedessä on 3.17 [2].

Vetyfluoridin rakenne

Vetyfluoridikiteet koostuvat siksakmaisista molekyyliketjuista. Molekyylien sisäiset kovalenttiset sidokset ovat noin 95 pikometriä pitkiä. Molekyylit ovat kiinni toisissaan sähköisellä vetovoimalla, vetysidoksilla. (Merkitty kuvaan katkoviivoilla.)

Vetysidokset ja mitat

Myös nestemäisessä olomuodossa vetyfluoridimolekyylit muodostavat ketjuja, tosin lyhyempiä, noin viiden tai kuuden molekyylin mittaisia. Vetyfluoridin korkeampi kiehumispiste muihin halideihin verrattuna johtuu pitkälti vahvoista vetysidoksista.

Käyttö ja valmistus

Vetyfluoridia käytetään muun muassa polymeerien fluorauksessa, maaöljyn jalostuksessa, lasinvalmistuksessa ja etsauksessa, alumiinin tuotannossa ja uraaniheksafluoridin syntetisoinnissa. Vetyfluoridin vesiliuos myös syövyttää oksideja, joten sitä käytetään teräksen valmistuksessa ja puolijohdeteollisuudessa piin epäpuhtauksien poistossa.

Vetyfluoridia valmistetaan kalsiumfluoridista ja rikkihaposta.

CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2 HF

Ainetta myydään yleensä anhydridinä tai 70- tai 49-prosenttisina vesiliuoksina eli fluorivetyhappona. Voimakkaan reaktiivisuutensa ja syövyttävyytensä takia vetyfluoridia ja sen vesiliuosta säilytetään yleensä teflon-astioissa. Fluori ei reagoi teflonin kanssa, joka itse on fluoriyhdiste.

Terveysvaikutukset

Aine on myrkyllistä ja voi olla jopa kuolettavaa pieninäkin annoksina ravinnossa tai ihon läpi imeytyneenä. Iholle joutuessaan aine voi aiheuttaa vakavia vaurioita ja hengitettynä tai nieltynä pahoinvointia.[1] Suuret vetyfluoridin pitoisuudet aiheuttavat vaikeita, tuskallisia vammoja iholla, silmissä ja limakalvoilla.

Lähteet
  1. Vetyfluoridin kansainvälinen kemikaalikortti
  2. D.A. Evans: pKa's of Inorganic and Oxo-Acids 19.6.2020. Pittsburghin yliopisto, Kemian laitos.

Aiheesta muualla
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.