Ֆտորաջրածինը: բնութագրեր եւ ծրագրեր

Թվում halogen միացություններ տարրերի 7 խմբերի հիմնական ենթախմբի պարբերական համակարգի քիմիական տարրերի Դ I. Mendeleeva - մեծ գործնական նշանակություն ունի ջրածնի ֆտորիդ. Հետ միասին, այլ ջրածնի հալոգենիդների, այն օգտագործվում է տարբեր ճյուղերի ազգային տնտեսության համար ֆտորացված պլաստմասսա, hydrofluoric թթու եւ դրա աղերը: Այս թուղթ մենք ուսումնասիրում ենք կառուցվածքը մոլեկուլների, ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունների այս նյութի եւ համարում դրա օգտագործումը:

Պատմությունը հայտնաբերելու

17-րդ դարում Կ. Shvankvard փորձառությունն ուներ հանքային fluorspar եւ թթու սուլֆատ: Գիտնականները գտել են, որ գազի որը դարձել ընթացքում ռեակցիայի, որը սկսել է քայքայել է ապակե ափսեի, ծածկելով խողովակի հետ ռեագենտ խառնուրդի. Այս գազային բարդ հայտնի դարձավ որպես ֆտորաջրածինը:

Hydrofluoric թթու էր ստացել է 19-րդ դարում, գեյ Lussac են նույն հումքից: fluorite եւ ծծմբային թթու. Ամպեր իր փորձարկումները ցույց տվեցին, որ կառուցվածքում գործում HF մոլեկուլ նման է քլորաջրածինը. Այն նաեւ վերաբերում է ջրային լուծույթները, ջրածնային halides. Տարբերությունները վերաբերում են ուժային թթուներ: hydrofluoric - Թույլ, եւ քլորիդ - ուժեղ.

ֆիզիկական հատկությունները

Գազի հետ քիմիական բանաձեւով HF ունի դառը բնորոշ բույրով, անգույն, մի փոքր թեթեւ է, քան օդում: Ի թիվս հալոգենիդների HI- HBr- HCl- եռման կետ եւ հալեցման սահուն փոխել, իսկ անցումը HF կտրուկ աճել: Բացատրություն այս երեւույթի ներառում է մոլեկուլային ֆտորաջրածինը ձեւերը Associates (խումբ չեզոք մասնիկների, որոնց միջեւ կան ջրածնի պարտատոմսերը): Են կոտրել նրանց, լրացուցիչ էներգիա է պահանջվում, ուստի եռում եւ հալեցման միավոր աճ: Ըստ գործիչների որ գազի խտությունը Լեռնաշղթայի մոտ է եռման կետի (19,5), ջրածնի ֆտորիդ, որը կազմված ագրեգատների հետ միջինը կազմի HF _2. Երբ ջեռուցվում է գերազանցի 25 ^{° C,} այդ համալիրները, որոնք քայքայվում աստիճանաբար եւ ջերմաստիճանի ^մոտ 90 ° C կազմում ֆտորաջրածինը Հյուրատետր HF մոլեկուլների.

Թե ինչպես կարելի է դուրս հանել ftorgidrid

Մեթոդները ստանալու համար նյութեր, ոչ տակ լաբորատոր պայմաններում, որը մենք արդեն նշել ենք, եւ արդյունաբերության, գրեթե ոչինչ չի տարբերվում են իրենց: Ռեակտիվները բոլորս նույնն fluorspar (fluorite) եւ թթու սուլֆատ:

A հանքային ավանդները, որը կազմակերպվում է Primorye Zabaikalye, Մեքսիկա, ԱՄՆ-ում, առաջին հարստացվել է ֆլոտացիայի, եւ ապա օգտագործվում է տեխնոլոգիական գործընթացում HF, որն իրականացվում է հատուկ պողպատե վառարաններ. Նրանք մեղադրվում էին եւ խառը հանքաքարի հետ թթու սուլֆատ: Հարստացված է հանքաքար պարունակում 55-60% -ը _fluorite: Պատերը հնոցի կնճռոտ առաջատար սավան trapping ֆտորաջրածինը: Այս մասին մաքրվել է լվանալ սյունակում է cooled ապա եւ խտացրած. Որպեսզի ձեռք բերել ֆտորաջրածինը, պտտվող վառարաններում օգտագործվում են, անուղղակիորեն heatable կողմից էլեկտրաէներգիայի: Զանգվածային մասն HF արտադրանքը կազմում է մոտ 0.98, սակայն այդ գործընթացը ունի թերություններ: Այն բավականին երկար եւ պահանջում է մեծ սպառման թթու սուլֆատ:

The բեւեռականություն մոլեկուլների HF

Անջուր ջրածնի ֆտորիդ, որը բաղկացած մասնիկների ունեցող կարողությունը կապելու է միմյանց, եւ ձեւավորել ագրեգատների: Դա պայմանավորված է ներքին կառուցվածքի մոլեկուլ: Միջեւ ջրածնի եւ Ֆտոր ատոմների, ուժեղ քիմիական պարտատոմս, որը կոչվում է բեւեռային covalent: Այն ներկայացված է ընդհանուր էլեկտրոն զույգի, տեղափոխվել է ավելի electronegative Ֆտոր Ատոմ. Հետեւաբար ftorgidrida մոլեկուլների բեւեռային եւ ունեն ձեւը dipoles:

Նրանց միջեւ կան էլեկտրաստատիկ ներգրավումը ուժ, որը հանգեցնում է առաջացման գործընկերներին. պարտատոմսերի երկարությունը միջեւ ջրածնային եւ Ֆտոր ատոմների 92 նմ, եւ դրա էներգիան հավասար է 42 կՋ / մոլ: Քանի որ գազային կամ հեղուկ նյութի այն բաղկացած է մի խառնուրդ է պոլիմերային տեսակների H ₂ F _2, H ₄ F _4:

քիմիական հատկությունները

Անջուր ջրածնի ֆտորիդ ունի կարողությունը արձագանքել հետ աղերի կարբոնատ, սիլիկատային, սուլֆիդային նիտրիտների եւ թթուներ: Exhibiting oxidative հատկությունները, HF վերականգնվում վերոնշյալ միացությունների ածխածնի երկօքսիդի, Սիլիկոնային tetrafluoride, ծծմբաջրածինը եւ ազոտական օքսիդների: Ջրային 40% HF լուծույթ ոչնչացնում բետոն, ապակի, կաշի, կաուչուկ, ինչպես նաեւ համագործակցում է մի շարք օքսիդների, ինչպիսիք են Cu ₂ Օ The արտադրանքը հայտնաբերվել է ազատ Պղնձի ֆտորիդ եւ ջուր. Կա մի խումբ նյութերի հետ, որոնց HF չի արձագանքում, օրինակ, ծանր մետաղների, ինչպես նաեւ մագնեզիում, երկաթ, ալյումինի, նիկելի:

Նստվածքային լուծումը ֆտորաջրածինը

Այն ունի անուն եւ hydrofluoric թթու օգտագործվում է որպես 40% եւ 72% լուծումներ: Ֆտորաջրածինը, բնորոշ քիմիական հատկությունները կախված է նրա կոնցենտրացիան, անսահման լուծվող ջրի. Այս դեպքում, ջերմային գեներացվում է, որ նկարագրում է այս գործընթացը, քանի որ էկզոթերմիկ: Որպես միջին ուժեղ թթու նստվածքային HF արձագանքել մետաղների (փոխարինող ռեակցիայի): Ձեւավորված աղ - fluorides -, եւ ջրածնային ազատ է արձակվել: Չեն արձագանքել հետ hydrofluoric թթու պասիվ մետաղներ - պլատինե եւ ոսկի, եւ կապար: Թթվային passivates այն, այսինքն, ձեւավորում է պաշտպանիչ ֆիլմը մետաղյա մակերեսի, որը բաղկացած է անլուծելի կապարի ֆտորով: Նստվածքային HF լուծումը կարող է պարունակել երկաթ impurities մկնդեղ, ծծմբի երկօքսիդի, որի դեպքում այն կոչվում տեխնիկական թթու. Կենտրոնացված 60% HF լուծումը շատ կարեւոր է օրգանական սինթետիկ քիմիայի. Այն պահվում է պլաստիկ կամ Teflon բեռնարկղների ու hydrofluoric թթու տոննաժ տեղափոխվել է պողպատե տանկերի.

Դերը hydrofluoric թթու տնտեսության մեջ

A լուծումը ֆտորաջրածինը արտադրության համար օգտագործվող ամոնիումի borofluoride, որը հանդիսանում է բաղադրիչ է հոսքի մեջ սեւ եւ գունավոր մետալուրգիայի: Բացի այդ, այն օգտագործվում է էլեկտրոլիզի գործընթացի ստանալու մաքուր boron: Hydrofluoric թթու օգտագործվում է արտադրության kremneftoridov, ինչպիսիք են օրինակ, Na ₂ Sif _6: Այն օգտագործվում է արտադրել ցեմենտի եւ enamels դիմացկուն է հանքային թթուներ.

Flyuaty տալ ՇԻՆԱՆՅՈՒԹԻ Անջրանցիկ հատկությունները: Այդ գործընթացում դրանց կիրառման համար անհրաժեշտ է զգույշ լինել, քանի որ բոլորն kremneftoridy թունավոր: An ջրային լուծույթ HF են նաեւ օգտագործվում է արտադրության սինթետիկ Շարժիչային յուղեր. Ի տարբերություն հանքային, նրանք պահպանում են մածուցիկության եւ ձեւավորել պաշտպանիչ ֆիլմը վրա մակերեւույթը աշխատանքային մասեր, կոմպրեսորների եւ gearboxes, Առանցքակալներ այնպես էլ բարձր եւ ցածր ջերմաստիճանների. Մեծ նշանակություն է նստվածքային ջրածնի ֆտորիդ է փորագրման (խսիր) ապակու, ինչպես նաեւ կիսահաղորդչային արդյունաբերության, որտեղ այն օգտագործվում է սիլիցիումի փորագրման.

Ֆտոր պարունակող պլաստիկ

Առավել տարածված այս է Teflon (PTFE - 4). Այն բացեց վթարի. Օրգանական քիմիկոս Ռոյ Plankett, զբաղվում սինթեզող freons, գտնվեց բալոններ գազային Էթիլենի cheteryhhloristym պահվող թույլտվությունները ցածր ջերմաստիճանի ոչ թե գազի, որպես սպիտակ փոշի, յուղոտ է շփվել: Պարզվել է, որ բարձր ճնշման եւ ցածր ջերմաստիճանի պոլիմերացման tetrafluoroethylene:

Այս արձագանքը հանգեցրեց ձեւավորման նոր պլաստմասսայի. Ավելի ուշ այն կոչվում էր Teflon. Նա ունի գերազանց գոլորշու եւ սառը դիմադրություն. Teflon ծածկույթներ են հաջողությամբ օգտագործվում են սննդի արդյունաբերության, քիմիական արդյունաբերության, արտադրության cookware հետ ոչ ձեռնափայտ հատկություններով. Նույնիսկ 70 ° ^C PTFE Ապրանքներ 4 չեն կորցնում իրենց հատկությունները: Դա բացառիկ բարձր քիմիական իներտություն է PTFE: Այն չի ոչնչացվել է շփման ագրեսիվ նյութերի, alkalis եւ թթուներ: Սա շատ կարեւոր է, օգտագործվող սարքավորումների տեխնոլոգիական գործընթացներում նիտրատի եւ sulfate թթուներ, ամոնիումի հիդրօքսիդը, նատրիումի հիդրօքսիդը. Fluorocarbon պոլիմերային կարող պարունակել լրացուցիչ բաղադրիչներ `կերպափոխիչ, ինչպիսիք են ապակու կամ մետաղների, այնպես, որ նրանք փոխել են իրենց հատկությունները, ինչպիսիք են ավելացել ջերմային դիմադրության եւ ամրություն.

Տարանջատվածության ֆտորաջրածինը

Ավելի վաղ նշել էինք, որ ձեւը ուժեղ covalent պարտատոմսի, ի լրումն, նրանք իրենք կարողանում են ասոցացվում մեջ ագրեգատների, ձեւավորելով ջրածնի պարտատոմսեր HF մոլեկուլների. Դա է պատճառը, որ ջրածնի ֆտորիդ ունի ցածր աստիճան օտարացման եւ վատ կառչել է նստվածքային լուծմանը իոնների. Hydrofluoric թթու թույլ է, քան քլորիդ կամ բրոմ: Այս բնութագիրը բացատրել գոյությունը իր dissociation դիմացկուն, թթու լրումն աղերի, իսկ ոչ քլորիդ, ոչ էլ իրենց ձեւերով, ոչ յոդ: Որ բաժանում հաստատուն նստվածքային ֆտորաջրածինը լուծման 7x10 ^-4, որը հաստատում է այն փաստը, որ իր լուծումը մի մեծ թվով undissociated մոլեկուլների եւ նշվող ցածր պարունակությամբ ջրածնային եւ Ֆտոր իոնների.

Ինչպես վտանգավոր ftorgidrid

Հարկ է նշել, որ թունավոր է, թե գազային եւ հեղուկ ջրածնի ֆտորիդ: նյութ Կոդ - 0342. hydrofluoric թթու նաեւ ունի թմրամիջոցների հատկությունները: Վրա դրա ազդեցությունը Հայաստանի վրա մարդու մարմնի, մենք կկենտրոնանանք ուշ: Դասակարգչի այս նյութին, ինչպես նաեւ անջուր ftorgidrid, գտնվում է երկրորդ դասի վտանգ է սպառնում. Սա պայմանավորված է, առաջին հերթին, որ ունակությունը ֆտոր հեշտությամբ բոցավառվել: Մասնավորապես, այս գույքը հատկապես ակնհայտ է բաղադրություն, ինչպիսիք են ֆտորաջրածինը, որը հատկապես բարձր է Pozharovzryvoopasnost:

Թե ինչու է որոշել մակարդակը ֆտորաջրածինը է օդում

Արդյունաբերական արտադրության HF, ստացված fluorspar եւ ծծմբական թթու են հնարավոր կորուստը արտադրանքի գազի, որը զույգերն են մթնոլորտ: Հիշեցնենք, որ ֆտորաջրածինը (վտանգ կարգի որը երկրորդ) - խիստ թունավոր նյութ է եւ պահանջում է շարունակական չափում նրա կոնցենտրացիան: Արդյունաբերական արտանետումների պարունակում է մեծ քանակությամբ վնասակար եւ պոտենցիալ վտանգավոր քիմիական նյութերի, մասնավորապես ազոտի եւ օքսիդների ծծմբի, Սուլֆիդներ ծանր մետաղների եւ գազային ջրածնի halides. Նրանց թվում է մեծ համամասնությունը է ֆտորաջրածինը, որը MPC օդում 0.005 մգ / մ ³ առումով Ֆտոր մեկ օրում. Համար կոմբինատ վայրերում, որտեղ կան drum հնոց, առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան (ՍԹԿ) պետք է լինի 0, 1 մգ / մ ^3:

Գազի անալիզատորներ են ֆտորաջրածինը

Պարզել, թե ինչ վնասակար գազեր եւ քանակի, ազատ է արձակվել մեջ մթնոլորտ, կան հատուկ չափման գործիքներ. Հայտնաբերման HF գոլորշիների օգտագործելով photocolorimetric գազի անալիզատորներ, որոնք օգտագործվում են որպես շիկացած լամպերի եւ ԼԱԴ են կիսահաղորդչային լույսի աղբյուրների եւ photodiodes եւ phototransistors ծառայում են որպես photodetectors: Վճռականությունը ֆտորաջրածինը իրականացվում է մթնոլորտային օդի եւ եւս ինֆրակարմիր գազի անալիզատորներով. Նրանք շատ զգայուն են: HF մոլեկուլները կլանել երկարաժամկետ ալիքի ճառագայթման շարք 1-15 microns. Այն գործիքները, որոնք օգտագործվում են որոշելու թունավոր թափոնների օդում եւ աշխատանքային տարածքում արդյունաբերական ձեռնարկությունների, ֆիքսված տատանում կոնցենտրացիան HF, այնպես էլ թույլատրելի փոխարժեքով, եւ մեկ ծայրահեղ դեպքերում (տեխնածին աղետների, անկարգությունների տեխնոլոգիական ցիկլերի պատճառով վնաս էլեկտրասնուցումը եւ այլն: D.): Այս գործառույթները գործել thermoconductometric ֆտորաջրածինը գազի անալիզատորներ. ՊՐՈՄ. նրանք տարբերել արտանետումները հիման վրա HF ջերմային ջերմահաղորդություն կախված կազմի գազային խառնուրդի.

Ftorgidrida վնասակար ազդեցությունը մարդու օրգանիզմի վրա

Քանի որ անջուր ֆտորաջրածինը կամ hydrofluoric թթու, որը լուծում դրա ջրի, պատկանում է երկրորդ դասի վտանգավոր. Մասնավորապես, այդ միացություններ է բացասական ազդեցություն ունենալ կենսական համակարգերի սրտանոթային, excretory, շնչառական, եւ մաշկի եւ լորձաթաղանթների. Ներթափանցումը նյութերի միջոցով մաշկի աննկատ է անցնում, եւ հիվանդության ախտանիշներ: Երեւույթները toxicity կարող դրսեւորվել է հաջորդ օրը, եւ նրանք ախտորոշվել ավալանշ, մասնավորապես ulcerated մաշկի, ինչպես նաեւ աչքի mucosal մակերեւութային չափաբաժիններով ձեւավորված keloids: Թոքերի հյուսվածքների են ոչնչացվել պատճառով necrotic ախտահարում է ալվեոլներ. Այն Fluoride իոնները թակարդում է արտաբջջային հեղուկի, ապա թափանցում բջիջների, եւ նրանք պարտադիր է կալցիումի եւ մագնեզիումի մասնիկներ մտնում կազմի նյարդային հյուսվածքի, արյան, եւ երիկամային tubules - nephron կառույցներում: Այն է, հետեւաբար, մասնավորապես, վերաբերում է ուշադիր վերահսկողությունը բովանդակության գազային ֆտորաջրածինը եւ hydrofluoric թթու պատրանք մթնոլորտում: