第一节 氟化氢的概念
氟化氢是由氟元素与氢元素组成的二元化合物。它是无色有刺激性气味的气体。氟化氢是一种一元弱酸。氟化氢及其水溶液均有毒性,容易使骨骼、牙齿畸形,氢氟酸可以透过皮肤被黏膜、呼吸道及肠胃道吸收,中毒后应立即应急处理,并送至就医。与五氟化锑混合后生成氟锑酸。(立项报告)
第二节 氟化氢产业现状
我国氟化氢生产主要集中在浙江、福建、江苏、山东、江西、内蒙等地。河南、湖南氟化氢生产装置主要为氟化铝配套。 2014 年我国的氟化氢生产能力达到 165.2 万吨,与 2010 年比(以下同)年均增长约 3.31%;产量为 85 万吨,年均增长 4.97%;出口量约 22.04 万吨,年均增长 8.42%。 2014 年我国电子级氢氟酸产能达 14 万吨,与 2010 年比年均增长 21.14%;产量达 7.8 万吨,年均增长18.92%。
第三节 氟化氢的用途
1、主要用作含氟化合物的原料,也用于氟化铝和冰晶石的制造,半导体表面刻蚀及用作烷基化的催化剂
2、在电子工业中用作强酸性腐蚀剂,可与硝酸、乙酸、氨水、双氧水配合使用。
3、用作
分析试剂,也用于高纯氟化物的制备。是氟盐、氟致冷剂、氟塑料、氟橡胶、氟医药及农药等所必需的氟来源。
4、是生产冷冻剂“氟里昂”、含氟树脂、有机氟化物和氟的原料。在化工生产中可用作烷基化、聚合、缩合、异构化等有机合成的催化剂。还用于开采某些矿床时腐蚀地层,以及稀土元素、放射性元素的提取。在原子能工业和核武器生产中是制造六氟化铀的原料,也是生产火箭燃料和添加剂的原料,还可用于腐蚀玻璃和浸渍木材等。
5、用于有机或无机氟化物的制造,如氟碳化合物、氟化钠、氟化铝、六氟化铀和冰晶石等。也用于不锈钢、非铁金属酸洗,玻璃仪表刻度、玻璃器皿和镜子刻花、刻字,以及玻璃器皿抛光、磨砂灯泡和一般灯泡处理、金属石墨乳除硅提纯、金属铸件除砂、石墨灰分的去除、半导体(锗、硅)的制造。也用作染料合成。及其他有机合成的催化剂。还用于电镀、试剂、发酵、陶瓷处理以及含氟树脂和阻燃剂的制造等。
6、用于刻蚀玻璃,酸洗金属,制无机类氟盐产品及化学试剂。
7、用于原子能工业、制元素氟、氟化物,也可作催化剂、氟化剂等 用于有机或无机氟化物的制造,也用于不锈钢、非铁金属酸洗、玻璃器皿磨砂和酸洗、磨砂灯泡的处理等。
随着
分析仪器的不断改进与发展,氟化氢的
分析 技术也有了长足的发展与进步,其
分析精度和准确度 都有了大幅度的提高。近年来发展起来的氟化氢
分析 方法主要有荧光
分析法、发射光谱法、流动注射系统 法和傅立叶红外光谱法等。
荧光
分析法的检测下限较低,灵敏度高。氟离子 在弱酸介质中可以在 495nm 波长处激发,525nm 处 有较强的荧光产生,当有三价铝离子存在时,荧光强 度减弱,加入氟离子后,荧光重新增强。
研究表明, 铝离子络合物的荧光强度,会被氟离子熄灭,以 365nm 激发,于 575nm 测定荧光强度,共存离子如: 钾、钙、钠、镁、碳酸根以及氯离子的含量在淡水中 浓度存在时,不影响氟离子的测定。
目前氟离子的荧 光
分析方法
研究还主要在二元或三元荧光反应体系 中加入增效试剂,改变分子的吸光和发光光谱,增大 荧光量子产率,对提高灵敏度和选择性,改善实验条 件,具有重大意义。
发射光谱法
以电弧为光源的发射光谱法是一种重要的原子 发射光谱
分析方法,对像氟离子之类的卤素,其光谱 激发能较高,用弧光虽不能激发,但可以在弧光中形 成分子发射体,因此可利用分子光谱带来测定。近年 来发展的以电感耦合等离子体为光源的原子发射光 谱成为现代
分析领域最活跃和发展最快的
分析方法。
但由于它对氟离子的测定要先将氟离子转化为有机 络合物,故必须克服有机相直接进样,导致其应用具 有样品转化困难的缺点,另外其
分析灵敏度也有待进 一步完善。
流动注射系统(FIA)测氟
近年来,氟离子选择电极发展出一种新技术—— FIA(流动注射)系统测氟。自 1975 年 Rrzicka 与 Hansen 奠定了流动注射
分析的理论与实验基础后,流 动注射
分析已成为一种新型的处理溶液的手段。其优 点是:(1)微量样品自动进样;(2)可用于高盐
分析 和高粘度样液
分析;(3)可以实现在线预分离、富集 或稀释;(4)高采样频率((100~200)次/h),(5) 梯度稀释技术可以实现一次注射,绘制标准曲线。其
分析速度快,测定精密度高[10]。由于 FIA 是一种很有 前途的快速
分析方法,它可以与多种方法结合使用, 其在氟离子的测定应用方面还有待于进一步的
研究 与探索。
傅立叶红外光谱法
红外光谱法主要
研究在振动中伴随有偶极矩变 化的化合物,因此,除了单原子和同核分子如 Ne、 He、O2 和 H2等之外,几乎所有的化合物在红外光区 均有吸收。
通常,红外吸收带的波长位置与吸收谱带 的强度,反映了分子结构上的特点,可以用来鉴定未 知物的结构组成或确定其化学基团;而吸收谱带的吸 收强度与分子组成或其化学基团的含量有关,这是其 可以用来定量
分析的基础。对氟化氢的定量
分析就是 利用不同浓度的氟化氢其特征吸收峰的强度不同,首 先利用一系列标准氟化氢气体建立工作曲线,然后利 用傅立叶红外光谱测定待测氟化氢的吸光度值,进一 步利用工作曲线得到待测物质中氟化氢的含量。