مناسبت ها

اسید فلوریدریک

هیدروفلوئوریک اسید

هیدروفلوئوریک اسید (HF) محلول هیدروژن فلوئورید در آب است. منبع با ارزشی از فلوئور است.

 

هیدروفلوئوریک اسید یک اسید بسیار خورنده است مخصوصا برای اکسیدها و می‌تواند شیشه را در خود حل کند. به همین علت آن را در ظروف پلاستیکی نگاه می‌دارند.

 

هیدروژن فلوئورید نیز به شکل بسیار سمی بوده و به سرعت به ریه‌ها و چشم‌ها آسیب می‌زند و محلول آن در آب نیز به شدت سمی و می‌تواند سوختگی عمیق بدون درد را ایجاد کند.

میزان اسیدی بودن[ویرایش]

هیدروفلوئوریک اسید یک اسید ضعیف محسوب می‌شود: به صورت زیر حل می‌شود:[۲]

 

HF + H2O در تعادل است با H3O+ + F−

ثابت تعادل این انحلال بسیار کوچک می‌باشد. به همین دلیل اکثر هیدروژن فلوئوریدها به صورت ملوکولی حل می‌شوند ولی مانند متانول قابل امتزاج با آب به هر نسبت است. این اسید جزو هیدروهالیک اسیدها به شمار می‌رود و اسیدهای هیدروهالیک اسید قوی ندارند.

 

                                                                                                           

  دیگر نام‌ها

فلوئوریک اسید

شناساگرها

شماره ثبت سی‌ای‌اس          7664-39-3 Yes

کم‌اسپایدر            14214 Yes

UNII     RGL5YE86CZ Yes

شمارهٔ ئی‌سی        231-634-8

شمارهٔ آرتی‌ئی‌سی‌اس           MW7875000

 

SMILES

 

F

 

InChI

InChI=1/FH/h1H

Key: KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYAC

 

خصوصیات

فرمول مولکولی      HF

جرم مولی            not applicable

(see هیدروژن فلوئورید)

شکل ظاهری        Colorless solution

چگالی    1.15 g/mL (for 48% soln.)

دمای ذوب           not applicable

(see هیدروژن فلوئورید)

دمای جوش         

‎not applicable

(see هیدروژن فلوئورید)

انحلال‌پذیری in water      قابل امتزاج.

اسیدی (pKa)      3.17 [۱]

خطرات

MSDS   duPont MSDS

شاخص ئی‌یو         009-003-00-1

طبقه‌بندی ئی‌یو     بسیار سمی (T+)

خورنده (C)

کدهای ایمنی        R26/27/28, R۳۵

شماره‌های نگهداری (S1/2), S7/9, S26, S36/37, S45

لوزی آتش

 

نقطه اشتعال         غیرقابل آتش‌گرفتن

ترکیبات مرتبط

دیگر آنیون‌ها        هیدروکلریک اسید

هیدروبرومیک اسید

هیدرویودیک اسید

ترکیبات مرتبط      هیدروژن فلوئورید

به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)

کاربرد و توضیحات

روش تولید اسید فلوریدریک در  سایر کشورها از روش تولید اسید فسفریک می باشد که اسید فسفریک محصول اصلی بوده و اسید فلوریدریک بعنوان یکی از محصولات جانبی آن استحصال می گردد  ولی با توجه به عدم وجود خاک فسفات مرغوب در کشور و هزینه بالای راه اندازی خط تولید اسید فسفریک( بیش از 150 میلیارد ریال )  این تیم صنعتی را به این مسئله واداشت که اسید فلوریدریک را مستقیما از خاک فلورین که در کشور ایران به وفور و با کیفیت بالا یافت می شود استحصال نماییم . همین امر باعث می گردد تا قیمت تمام شده این فرآیند ارزانتر و پایینتر از نمونه قبلی باشد . تیم ما روش تولیدی را Scale up  کرد که اسید فلوریدریک محصول اصلی آن است . ضمنا تیم ما علاوه بر حل این مشکل موفق به کنترل و مهار خوردگی این اسید در تجهیزات خویش شده است بطوریکه توانسته است مدت خوردگی را به 10 برابر مدت زمان طبیعی خوردگی شناخته شده در تجهیزات کاهش دهد و این حاصل نشد جز با مطالعات شبانه روزی و آزمایشات پیوسته در راستای کاهش سطح تماس اسید و حرارت و فلز با همدیگر .

لازم به ذکر است که این خط تولید علاوه بر تولید روزانه 2 تن اسید فلوریدریک با خلوص 70% توانایی تولید روزانه 8 تن اسید کلریدریک با خلوص 33% را نیز داراست.

 

 

کاربرد

اسید فلوریدریک با نام تجاری hf یکی از پر مصرف ترین انواع اسیدهای صنعتی می باشد که زمینه کاربردی بسیاری دارد که از آن جمله و بصورت خلاصه می توان به موارد زیر اشاره نمود.

صنایع پلیمر

صنایع شیمیایی ( تولید اسید سیلیسیک – اسید زیرکونیک – اسید فلوبوریک)

صنایع هسته ای

صنایع شیشه و کریستال

صنایع خودرو

صنایع لامپ سازی

و بصورت ریز تر می توان نوشت :

در فرآيندهاي زيادي فلوئوريد هيدروژن مورد استفاده ميگيرد كه در ادامه به تعدادي از آنها اشاره شده است.

- سنتز آمونيوم بي فلورايد از واكنش آمونياك و هيدروژن فلوئوريد.

- ساخت پلي تترا فلوئورو اتيلن از پليمريزاسيون تترا فلوئورومتان،كه از اسيد كلريدريك گيري مونو كلرو دي فلوئورومتان توليد مي شود وخود آن نيز از تركيب كلروفرم و اسيد فلوئوريدريك بدست مي آيد.

- برای حکاکی روی شیشه در لامپ و محصولات دیگر بکار می‌رود.

در توليد كريستال هاي تزئيني و مات كاري شيشه آلات

گچ حاصل از واكنش آب آهك با اسيد سولفوريك موجود در پساب داراي خلوص بالايي است و مي تواند پس از جداسازي در كارهاي ساختماني و يا توليد سيمان مورد استفاده قرار گيرد.

- در تولید اورانیوم (ازهگزا فلوراید) و بیش از صد نوع ماده شیمیایی فلوئوردار تجاری کاربرد دارد.

- در تولید پلاستیکهای کم اصطکاک و نیز در توليد هالونها مانند فریون كه در تهویه و در سردسازی کاربرد وسیعی دارند، به کارمي رود. در بسياري از كشورها استفاده از کلروفلوئوروکربنها

در این موارد ممنوع شده چون آنها در تخريب لايه ازن تاثير زيادي دارند.

- از فلوئور تک اتمی در تولید نيمه هادي به منظور  ashing plasmaاستفاده می‌گردد. 

- هگزا فلوريد گوگرد از واكنش مستقيم گوگرد و گاز فلوئور در دماي 100 درجه سانتي گراد بدست مي آيد كه بدليل ثابت دي الكتريك بالاي آن (1/00204) ، استقامت الكتريكي بالا

(  2/5برابر هوا ( و غير سمي بودن ، براي جلوگيري از آتش گيري مذاب منيزيوم  حين ريخته گري  ( افزودن چند دهم درصد به هوا ) و در چند جداره كردن پنجره ها و به ويژه عايق كاري حرارتي و صوتي و به عنوان گاز محافظ در تاسيسات ولتاژ بالا در نيروگاه ها،بكار مي رود.

- براي توليد كريوليت مصنوعي در صنعت الکترولیز آلومينيوم كاربرد دارد .

- از فلوئورید سدیم به‌عنوان یک حشره کش بخصوص بر علیه سوسکها استفاده می‌شود.

-بعضی دیگر از فلوئوریدها برای جلوگیری از پوسیدگی دندان به خمیر دندان و(تا حدی بحث انگیز) به منابع آب شهری افزوده می‌شود.

- در صنايع پتروشيمي و نفت براي تغيير آرايش مولكول ها  (Alteration) :

گاهي اوقات براي توليد يك محصول جديد، بايد ساختار مولكولهاي يك برش تغيير داده شود. معمولا اينكار با روشي بنام آلكيلاسيون انجام مي شود.

در روش آلكيلاسيون، تركيباتي را كه وزن مولكولي پائيني دارند مانند پروپلين و بوتلين را در حضور يك كاتاليزور مانند اسيد فلوﺋوريدريك يا اسيد سولفوريك ( كه يك محصول جانبي حاصل از حذف ناخالصي از خيلي از محصولات نفتي است) با هم مخلوط مي‌كنند. محصولات آلكيلاسيون هيدروكربن‌هاي اكتان بالا مي باشند كه از آن ها براي تهيه بنزين استفاده مي‌كنند تا آرام سوزي بنزين را بهبود بخشند.

-بعضی از محققین امکان استفاده از گاز فلوئور خالص را به‌عنوان سوخت موشک بررسی کرده‌اند، چون این گاز دارای ضربه مخصوص بالائی می‌باشد.

- در توليد آلومينيوم فلوريد(AlF3) كه براي ساخت كريوليت بكار مي رود.

- بعنوان رسوب‌زدا در اسيدشويي فولاد ضد زنگ.

- در توليد فلورايدهاي معدني نظير تري فلوريد بور (BF3) و تترا فلوريد اورانيوم(UF4)  و هگزا فلوريد تنگستن (WF6) و تري فلوريد كلر (ClF3).

- مادة اصلي تهية آلومينيوم فلورايد.

- موارد آزمايشگاهي.

- در توليد اسيد هگزا فلوئورو سيليسيك (H2SiF6).

- در توليد فلوريد هيدروژن پتاسيم بعنوان عامل مات سازي و بعنوان ماده آغازين در توليد فلوئور عنصري.

معمولاً در فرآيندهائي كه نام برده شد، فلوريد هيدروژن اكثراً به صورت محلول هيدروژن فلوريد (اسيد فلوئوريدريك) مصرف مي‌شود.

- در توليد هگزا فلوئورو سيليكات ها مانند هگزا فلوئورو سيليكات منيزيوم ،روي و مس كه به سادگي در آب حل مي شوند و بطور عمده به عنوان مواد نگهدارنده در محافظت چوب به كار مي روند.

- در فلوئوردار كردن آب از هگزا فلوئورو سيليكات سديم استفاده مي شود.

- از واكنش فلوريد هيدروژن و اسيد بوريك در حضور اسيد سولفوريك، تري فلوريد بور بدست مي آيد كه در سيلندرهاي گاز تحت فشار به بازار عرضه مي شود. اين ماده به صورت كمپلكس يا تركيب هاي افزايشي آن ، مثلا با

اترها،الكلها،اسيدهاي كربوكسيليك و غيره و يا بصورت خالص به عنوان كاتاليزور فريدل – كرافتس مورد استفاده قرار مي گيرد.

- اسيد تترافلوئورو بوريك كه به صورت محلول آبي 50% از اسيد بوريك و اسيد فلوئوريدريك توليد مي شود و ساير فلوئوروبورات هاي قليايي،آمونيوم و فلزات واسطه در لايه نشاني گالوانيكي فلزات ، به عنوان گدازآور، ماده اشتعال كاه و غيره بكار مي روند.

- در فلوئورداركردن الكتروشيميايي تركيبات آلي بكار مي رود،كه در اين روش تركيبات عامل پر فلوئور توسط الكتروليز تركيبات غير فلوئوردار مربوطه در فلوئوريد هيدروژن مايع بدست مي آيند و در علف كشها ، مواد اشتعال كاه مانند C4F9SO3K ، مواد دافع چركي و گريس براي منسوجات ، مواد آتش خاموش كن ، امولسيون كننده ها براي پليمر شدن تترافلوئورواتيلن ، عوامل كنترل جريان يابي و شره كردن رنگها، مواد سخت كننده ، كاتاليستها و غشاهاي ممبران استفاده مي شوند.

- در توليد پلي وينيل فلوئوريد(PVF)  از تركيب استيلن و اسيدفلوئوريدريك و پليمريزاسيون وينيل فلوريد بدست آمده استفاده مي شود ، كه براي پوشش قطعات در مقابل آب استفاده مي شود.

- در توليد پلي وينيليدن فلوئوريد (PVDF) از تركيب تري كلرو اتان با اسيد فلوئوريدريك و توليد كلرودي فلوئورواتان و اسيد كلريدريك گيري كلرودي فلوئورواتان بدست آمده و توليد وينيليدن فلوئوريد و پليمريزاسيون آن ، بكار مي رود كه در توليد روكش سيم صنايع شيميايي و غذايي كاربرد دارد.

 

 

 

مزایای اسید فلوریدریک ایرانی به نمونه چینی

 

قبلا ذکر شد که اسید فلوریدریک بعنوان محصول جانبی اسید فسفریک به دست می آمده که ما موفق به تغییر مواد اولیه و تولید مستقیم این ماده از خاک فلورین ایران شدیم

مزایای رقابتی این صنعت عبارتند از :

1-قیمت تمام شده پایین تر از نمونه وارداتی می باشد

2-در مقایسه با نمونه وارداتی در دسترس تر است بخصوص در زمان کمبود محصول در بازار بعلت تحریم

3-نسبت به نمونه وارداتی از چین دارای خلوص بالاتری می باشد

4-شفافیت آن نسبت به نمونه خارجی بیشتر است

5-تنوع بسته بندی نسبت به نمونه خارجی بیشتر است

6- پایین بودن عناصری همچون اسید سیلیسیک  - آهن و سولفات از جمله ویژگی های مهم این ماده در کشور و کشورهای همسایه است .

 

محتوای بیشتر در این بخش: « کلراید آمونیوم اکسید آهن »