氢氟酸(Hydrofluoric acid,氟化氢水溶液,CAS:7664-39-3,分子式 HF,MW≈20.01)是一种无色至淡黄色发烟透明液体、具尖锐刺激性酸臭的无机弱酸(pKa≈3.17,20℃)。它是唯一能溶解二氧化硅和硅酸盐的酸——F⁻ 与 Si 形成 SiF₄/HSiF₆ 络合脱除玻璃/石英/硅片氧化层;不同于 HCl/H₂SO₄,HF 对皮肤穿透极深、灼伤初不剧痛、数小时后剧痛溃烂、氟离子螯合 Ca²⁺/Mg²⁺致低钙血症心律失常致死是其独有恐怖点;与水任意比例混溶(溶解激烈放热)、溶于乙醇、微溶于乙醚,无水 HF bp 19.5℃,40% 液 bp≈108~112℃,70% 液 bp≈65℃(共沸偏析)、密度 1.23 g/cm³(20℃)。属第8类腐蚀品+第6.1类剧毒物(UN 1790,>60% HF 用 PG Ⅰ,≤60% 用 PG Ⅱ;无水 HF 另列 UN 1052 PG Ⅰ),吞咽/吸入/经皮均致死级(H300+H310+H330),严重皮肤眼灼伤(H314),骨氟沉积(氟骨症),需聚乙烯/PTFE/蒙乃尔/镍瓶密封、充惰气、≤30℃ 阴凉通风防毒加锁专库,严禁玻璃/陶瓷/混凝土/金属(除 Ni/Monel)容器,严禁与碱/氧化剂/水直接冲混。
氢氟酸(氟化氢水溶液 / Hydrofluoric acid / Hydrogen fluoride solution)
CAS No.:7664-39-3(HF 本体;水溶液同号)
分子式:HF·xH₂O
分子量:20.01(无水 HF)
EINECS:231-634-8
产品基本信息
无色至极浅黄透明液体(40% 商品最常见),具强烈刺激性酸臭,发烟。与水混溶,溶于乙醇,微溶于乙醚。唯一能常温下腐蚀玻璃/二氧化硅的工业酸。干态无水 HF 为发烟液体或气体,水溶液常温稳但极易吸湿;忌强碱(剧烈中和放热)、活性金属(Al、Zn、Fe 长期接触放 H₂,<65% 水溶液更剧)、氰化物(放 HCN)、玻璃/硅酸盐/混凝土(侵蚀);本身不燃,但与 H 发泡剂接触引燃,受热分解释 HF 剧毒腐蚀蒸气,是最典型的"隐蔽致死性腐蚀毒"(氟离子穿透组织致低钙血症、骨坏死)。
项目 | 数值(以 40% 水溶液为典型) |
外观 | 无色透明液体,强刺激臭,发烟 |
熔点 | −44 °C(40%);无水 −83.6 °C |
沸点 | 108~112 °C(40%,760 mmHg);无水 19.5 °C |
密度 | 1.13~1.18 g/cm³(20 °C,随浓度升) |
闪点 | 无意义(不燃液体) |
蒸气压 | 33 hPa(25℃,40%) |
相对蒸气密度 | 1.27(空气=1) |
pH | 1~2(40% 水溶液) |
溶解性 | 与水混溶;溶于醇;微溶于醚;蚀玻璃 |
稳定性 | 干态密封稳;忌碱/活性金属/硅酸盐;受热释 HF |
主要用途(详细)
电子与光伏(最高纯级耗量最大)
半导体晶圆、面板玻璃清洗与氧化层(SiO₂)刻蚀(BOE 缓冲氧化蚀刻液主组分,HF+NH₄F),电子级(EL/UPS 级)控制金属离子 ppt 级;
光伏硅片表面制绒后清洗、薄膜电池 TCO 蚀刻。
金属与建材表面处理
不锈钢、钛、铝酸洗活化(去氧化皮、焊斑),与 HNO₃ 混配(如 3%HF+15%HNO₃);
玻璃仪器除硅垢、毛玻璃化、刻度蚀刻,搪瓷、石材(花岗岩)纹理腐蚀。
氟化工核心原料
制无水 HF→氟利昂/氢氟醚替代物、聚四氟乙烯(PTFE)单体 TFEE、六氟丙烯、LiPF₆ 电解液、含氟医药/农药(氟喹诺酮、除草剂)的氟化剂;
铀矿转化(UF₄→UF₆)、稀土萃取。
分析与其他
硅酸盐、矿石、水质氟离子测定前处理消解;GC/MS 氟标气源;
实验室拆玻璃磨口、去硅烷化专用。
安全与环保
健康危害:
皮肤接触:初期仅微红刺痛,数小时至 12h 后剧痛、苍白、坏死、累及骨膜骨质(氟骨症样),全身吸收致低钙抽搐、心律失常、死亡;眼接触致角膜混浊穿孔;
吸入致咽喉水肿、化学性肺炎、肺水肿(迟发)、低钙;经口腐蚀消化道+全身氟中毒;
大鼠吸入 LC₅₀ ~1044 mg/m³,经皮 LD₅₀ 极低(H310 致命级);NIOSH REL 3 ppm(以 F 计 2.5 mg/m³),IDLH 30 ppm。
物理/化学危险:
不燃,但与金属放 H₂ 有爆炸风险,与碱剧烈放热,蚀玻璃致容器失效;受热/泄漏释 HF 剧毒烟。
环境危害:WGK 2,氟离子长期残留水体致氟中毒,严禁入下水道/自然水体。
操作与储存(关键:禁玻璃容器、现场备 2.5% 葡萄糖酸钙凝胶、按 8+6.1 腐蚀毒害 PG I/II 管)
存阴凉(≤25℃,建议 2~8℃)、通风、耐腐蚀库房,密封于高密度聚乙烯 HDPE / PTFE / 蒙乃尔衬里容器(绝对禁用玻璃、陶瓷、普通钢),与碱类、金属粉末、食品分库专锁;UN 1790(>60% PG I,40% PG II),第 8 类腐蚀兼 6.1 毒害;
操作:密闭+强排风/手套箱,现场必配紧急冲淋+洗眼器+2.5% 葡萄糖酸钙凝胶;戴 SCBA 或 ABEK+HF 专用滤盒、面屏+护目镜、丁基橡胶/氟橡胶手套(双层,禁用乳胶/布/普通丁腈单层)、A 级防酸服;禁裸手,班后淋浴,场所禁饮食。
急救措施(时间=生命,每延迟 1 分钟氟离子深渗)
皮肤:立即脱污衣,大量流动清水冲 15~30 min(勿用碱中和),冲后反复涂 2.5% 葡萄糖酸钙凝胶按摩,痛不减或面积>2% 体表面积立即送中毒科,医端予局部/动脉灌注葡萄糖酸钙、静注补钙镁、心电监护;
眼睛:提睑流动水/生理盐水冲 ≥30 min,眼科急诊(告 HF);
吸入:移新鲜空气,半坐位,给氧,防喉水肿/肺水肿,立即送医;
食入:漱口,饮牛奶/蛋清/清水,勿催吐,立即就医。
泄漏应急
戴 SCBA+A 级防化服+丁基手套,撤非必要人员;小量用干燥砂土、硅藻土、酸吸附剂收集,或用过量稀 NaHCO₃/CaCO₃ 浆液中和(控泡沸)后按含氟废液交资质(沉 CaF₂);大量构筑围堤用雾状水抑蒸(禁直流水冲致飞溅),用耐 HF 泵转槽车;禁入下水道/水体/地下室。
灭火方法
本身不燃,周围火灾用雾状水、干粉、CO₂、砂土;消防人员戴 SCBA 防 HF 毒烟;喷水冷却容器,受热变形撤离;禁用直流水冲击液面。
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