กรดไฮโดรฟลูออริก

กรดไฮโดรฟลูออริก เป็นสารละลายของไฮโดรเจนฟลูออไรด์ในน้ำ แม้ว่าจะมีฤทธิ์กัดกร่อนอย่างแรงและยากแก่การใช้งาน กรดนี้เป็นเพียงเท่านั้น กรดไฮโดรฟลูออริกใช้เป็นแหล่งของฟลูออรีนในการสังเคราะห์สารประกอบต่างๆ ทั้งยาและพอลิเมอร์ เช่น เทฟลอน คนทั่วไปรู้จักกรดไฮโดรฟลูออริกในฐานะกรดกัดแก้ว เพราะกรดชนิดนี้ทำปฏิกิริยากับซิลิกอนไดออกไซด์ได้ เนื่องจากความกัดกร่อนที่กรดนี้มีต่อแก้วและโลหะ ตามปกติจึงมักเก็บในบรรจุภัณฑ์พลาสติก

กรดไฮโดรฟลูออริก

ชื่อ
Fluorane
ชื่ออื่น Fluorhydric acid Hydronium fluoride
เลขทะเบียน
เลขทะเบียน CAS	7664-39-3^Y
3D model ()	รูปภาพแบบโต้ตอบ รูปภาพแบบโต้ตอบ
	CHEBI:29228^Y
เคมสไปเดอร์	14214^Y
	231-634-8
ผับเคม CID	14917
	MW7875000
	RGL5YE86CZ^Y
(EPA)	DTXSID1049641
InChI=1S/FH/h1H^Y Key: KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N^Y InChI=1/FH/h1H Key: KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYAC
F [F-].[OH3+]
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	HF (aq)
ลักษณะทางกายภาพ	ของเหลวไร้สี
ความหนาแน่น	1.15 g/mL (สำหรับสารละลาย 48%)
	3.17
ความอันตราย
:
	อันตราย
	H280, H300, H310, H314, H330
	P260, P262, P264, P270, P271, P280, P284, P301+P310, P301+P330+P331, P302+P350, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P320, P321, P322, P330, P361, P363, P403+P233, P405, P410+P403, P501
NFPA 704 (fire diamond)	4) (0) (0) (ACID)
หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa อ้างอิงกล่องข้อมูล

แก๊สไฮโดรเจนฟลูออไรด์เป็นสารพิษรุนแรงที่สามารถสร้างความเสียหายต่อปอดและกระจกตาอย่างทันทีและถาวร ในขณะที่กรดไฮโดรฟลูออริกเป็นสารพิษทางการสัมผ้สที่สามารถทำให้ผิวหนังไหม้และเนื้อเยื่อตายโดยไม่รับรู้ความเจ็บปวดในตอนแรก นอกจากนี้ ยังสามารถรบกวนกระบวนการเมแทบอลิซึมของแคลเซียม ทำให้หัวใจวายและเสียชีวิตได้

ความเป็นกรด

กรดไฮโดรฟลูออริกเป็นกรดอ่อน เพราะมีค่าคงที่การแตกตัวต่ำกว่ากรดแก่ ไม่แตกตัวสมบูรณ์ในน้ำ โดยเกิดสมดุลดังสมการ

HF + H₂O ⇌ H₃O⁺ + F⁻

ซึ่งกรดนี้เป็นกรดไฮโดรฮาลิกเพียงตัวเดียวที่ไม่เป็นกรดแก่

อย่างไรก็ตาม เมื่อความเข้มข้นของ HF สูงขึ้น ความเป็นกรดจะเพิ่มขึ้นได้อย่างยิ่งยวด เนื่องจากสมดุลที่เรียกว่า โฮโมแอสโซซิเอชัน (่homoassociation) ดังสมการ

3 HF ⇌ H₂F⁺ + FHF⁻

ทำให้เกิดไบฟลูออไรด์ไอออน (FHF⁻) ที่มีความเสถียรมากจากพันธะไฮโดรเจนระหว่าง F กับ H

การผลิต

กรดไฮโดรฟลูออริกส่วนใหญ่ในปัจจุบันผลิตจากปฏิกิริยาระหว่าง (CaF₂) กับกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ที่อุณหภูมิ 265 °C เกิดเป็นกรดไฮโดรฟลูออริกกับแคลเซียมซัลเฟตดังสมการ:

CaF₂ + H₂SO₄ → 2 HF + CaSO₄

นอกจากนี้ กรดไฮโดรฟลูออริกยังเป็นผลพลอยได้ในกระบวนการผลิตกรดฟอสฟอริกจากแร่อะพาไทต์ เนื่องจากแหล่งแร่อะพาไทต์มักมีปนอยู่ด้วย ซึ่งเมื่อนำไปย่อยโดยกรดจะให้สายแก๊สผสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (จากกรด) น้ำ กรดไฮโดรฟลูออริก และของแข็งปนเปื้อนอิ่น ๆ เมื่อแยกของแข็งออกและนำไปผ่านกรดซัลฟิวริกกับ จะได้แก๊สไฮโดรเจนฟลูออไรด์แห้ง โดยในการผลิตนี้ เนื่องจากกรดไฮโดรฟลูออริกมีอำนาจกัดกร่อนสูง จะเกิดการสลายตัวของแร่กลุ่มซิลิเกตให้กรดฟลูออโรซิลิสิก (H₂SiF₆) ไปควบคู่กันเสมอ

ประโยชน์

ความปลอดภัย

กรดไฮโดรฟลูออริกมีฤทธิ์กัดกร่อนอย่างแรงและเป็นพิษต่อการสัมผัส โดยกรดไฮโดรฟลูออริกมีความสามารถที่จะทะลุผ่านเนื้อเยื่อไปได้ การสัมผัสทางตาหรือผิวหนังการหายใจ หรือการบริโภค จึงเป็นเส้นทางที่นำไปสู่การเป็นพิษได้ง่าย และเนื่องจากกรดไฮโดรฟลูออริกจะไปรบกวนการทำงานของระบบประสาท การทำลายเนื้อเยื่อโดยกรดไฮโดรฟลูออริกจึงอาจไม่รู้สึกเจ็บในตอนแรก ผู้ถูกกรดอาจจะไม่รู้ตัวในทันทีและเกิดความล่าช้าในการตอบสนองกับอันตรายที่เกิดขึ้น อาการของการถูกกรดไฮโดรฟลูออริกได้แก่ การระคายเคืองลูกตา ผิวหนัง จมูก และลำคอ การไหม้ของลูกตาหรือผิวหนัง เยื่อจมูกอักเสบ หลอดลมอักเสบ ปอดบวมน้ำ และความเสียหายต่อกระดูก

เมื่อกรดไฮโดรฟลูออริกเข้าสู่ระบบเลือดแล้ว จะไปทำปฏิกิริยากับแคลเซียมไอออนในเลือด เกิดเป็นแคลเซียมฟลูออไรด์ที่ไม่ละลายน้ำ อาจทำให้หัวใจวายได้ โดยรอยไหม้ที่กว้างกว่า 160 ตารางเซนติเมตร ถือว่าอันตรายต่อการเกิดพิษในระบบเลือดและเนื้อเยื่อ ด้วยสาเหตุนี้การต้านพิษกรดไฮโดรฟลูออริกจึงใช้ ซึ่งเป็นแหล่งแคลเซียมไอออน โดยการล้างแผลไหม้ด้วยน้ำและเจลแคลเซียมกลูโคเนต 2.5% หรือสารละลายเฉพาะอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกรดซึมเข้าไปในผิวหนัง จึงจำเป็นต้องพบแพทย์ต่อไป

แผลไหม้จากกรดไฮโดรฟลูออริก

อ้างอิง

1. Favre, Henri A.; Powell, Warren H., บ.ก. (2014). Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. Cambridge: The . p. 131. ISBN .
2. Harris, Daniel C. (2010). Quantitative Chemical Analysis (8th international ed.). New York: W. H. Freeman. pp. AP14. ISBN .
3. "Hydrofluoric Acid". PubChem. National Institute of Health. สืบค้นเมื่อ October 12, 2017.
4. Aigueperse, J. et al. (2005) "Fluorine Compounds, Inorganic" in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, doi:10.1002/14356007.a11_307
5. Herbert H. Hyman; Martin Kilpatrick; Joseph J. Katz (July 1957). "The Hammett Acidity Function H₀ for Hydrofluoric Acid Solutions". J. Am. Chem. Soc. 79 (14): 3668–3671. doi:10.1021/ja01571a016. Contribution from the Chemistry Division, Argonne National Laboratory, and the Department of Chemistry, Illinois Institute of Technology.
6. . Northwestern University. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ April 8, 2009. สืบค้นเมื่อ 2012-10-01.
7. (PDF). Honeywell Specialty Materials. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ March 25, 2009. สืบค้นเมื่อ 2009-05-06.

แหล่งข้อมูลอื่น

• NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
• CID 14917 จากผับเคม (HF)
• CID 144681 จากผับเคม (5HF)
• CID 141165 จากผับเคม (6HF)
• CID 144682 จากผับเคม (7HF)
• "Hydrofluoric Acid Burn", The New England Journal of Medicine—Acid burn case study