氟化氢 （氟元素与氢元素组成的化合物）

发现历史

1768年，德国化学家马格拉夫（Marggraf）在研究萤石的时候发现了氢氟酸（后证实为氟化氢的水溶液）。直到1819年仍然无法分离出无水氢氟酸，只是阐明了氢氟酸与玻璃的反应原理。1810年，法国物理学化学家安培，根据对氢氟酸性质的研究指出，其中可能含有一种与氯元素相似的元素，并建议把它命名为“Fluor”。词源来自于拉丁文、法文，原意为“流动”，最后，因为氟元素来自于萤石，于是将其命名为“Fluorine”。1886年6月，法国化学家莫瓦桑（Moissan）蒸馏氟氢酸钾以制取无水氟化氢，在铂金制的U形管中用铂铱合金做电极，用萤石制的螺旋冒盖紧管口，整个容器浸在-23°C的冷冻液中进行电解，制取到单质氟。美国在1931年开始生产无水氟化氢，中国于1959年开始工业化生产。

氢氟酸最初只用于玻璃蚀刻和抛光。到20世纪30年代由于炼铝工业的发展，对氟化铝、冰晶石的用量增加而促进了氢氟酸的发展。到20世纪40年代初期，无水氟化氢在氟里昂以及烷基化催化剂、铀加工中应用以后，需要量才大大增加，生产发展很快；到70年代中期，世界氢氟酸总生产能力已达1Mt。70年代后期由于环境保护限制和化学工程的发展，降低了氟化物的消耗，使无水氟化氢和氢氟酸发展缓慢，至今生产能力仍维持在70年代中期水平。

理化性质

物理性质

氟化氢是无色有刺激气味的气体，易溶于水、乙醇，微溶于乙醚，在水中的溶解度在所有卤化氢中最大。熔点为-83.3℃，沸点为19.4℃，由于有氢键存在，氟化氢的熔沸点不符合一般规律，其沸点大于氯化氢和溴化氢，小于碘化氢，熔点大于氯化氢、溴化氢和碘化氢。相对蒸汽密度（空气=1）为0.7，饱和蒸气压为53.33kPa（2.5℃），临界温度为188℃，临界压力为6.48MPa。

化学性质

氟化氢是一种无机弱酸，有毒性和腐蚀性，但稳定性强，是易燃物。氟化氢溶液（氢氟酸）能与金属、碱、氧化物和非金属单质反应生成相应的氟化物。

酸性

氟化氢为无机弱酸，pKa=3.19，在水中的酸性随着浓度的增加逐渐增强。在稀溶液中氟化氢分子微离解成离子：

氟化氢分子间由于氢键的存在发生缔合，固态分子呈链状结构，气态中有HF、(HF)₂、（HF)₃、(HF)₆等缔合状态，使其熔点、沸点反常（比同族其他卤素氢化物都高）。当温度高于90℃时，只有单分子HF存在。

安全事宜

健康相关

氟化氢具有毒性，吸入后会对人体产生不利影响，可能会引起中毒。人在氟化氢400～430mg/m3浓度下，可引起急性中毒致死；100mg/m浓度下，能耐受1分多钟；50mg/m下感皮肤刺痛、粘膜刺激; 26mg/m下能耐受数分钟。

中毒分类

急性中毒：接触高浓度氟化氢，可引起眼及呼吸道黏膜刺激症状，严重者可发生支气管炎、肺炎，甚至产生反射性窒息。

慢性中毒：引起鼻、咽、喉慢性炎症，严重者可有鼻中膈穿孔。对骨骼有损害，可引起氟骨病。氟化氢能穿透皮肤向深层渗透，形成坏死和溃疡且不易治愈。

消防相关

氟化氢是易燃物，接触火源或静电会起火或爆炸。应储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃，相对湿度不超过80%。应与易（可）燃物、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备。

急救措施

皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用氯化钙溶液和大量流动清水冲洗20~30min，然后及时就医。

眼腈接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗10～15min，然后及时就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。呼吸、心跳停止，立即进行心肺复苏术。然后及时就医。

食入：用水漱口，禁止催吐。给饮牛奶或蛋清。可口服乳酸钙、葡萄糖酸钙或0.15%石灰水。然后及时就医。

起火：用雾状水、泡沫灭火。消防人员必须佩戴空气呼吸器、穿全身防火防毒服，在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。

泄露：根据液体流动和蒸气扩散的影响区域划定警戒区，无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。建议应急处理人员戴正压自给式呼吸器，穿防腐蚀、防毒服，戴橡胶耐酸碱手套。禁止接触或跨越泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止气体通过下水道、通风系统和限制性空间扩散。若可能翻转容器，使之逸出气体而非液体。喷雾状水稀释、溶解。高浓度泄漏区，喷氨水或其他稀碱液中和。用砂土、惰性物质或蛭石吸收大量液体。用石灰(CaO)、碎石灰石(CaCO₃)）或碳酸氢钠(NaHCO₃)中和。隔离泄漏区直至气体散尽。

GHS分类