Химическая энциклопедия

ФТОРИСТЫЙ ВОДОРОД HF, бесцв. газ или подвижная жидкость, дымящая на воздухе; т. пл. -83,36 ⁰C, т. кип. 19,52⁰C; t_крит 230 ⁰C, d_крит 0,29 г/см³, р_крит 6,49 МПа; 29,14 Дж/(моль·К); -273,3 кДж/моль; 173,675 Дж/(моль·К); = 7,489 - 43,9(7- 292,69) кДж/моль (250T390 К); ур-ние температурной зависимости давления пара над Ф. в. lgp (Па) = 0,21317 - 918,24/Т + + 3,21542 lgT, где 193T378 К. Плотн. жидкого HF близка к плотн. воды: d = 1,0020 - 2,2625·10^-3t + 3,125·10^-6t г/см³, где -74t42 ⁰C; 0,98. Чистый жидкий HF почти не ионизирован, r 10^-6 Ом·см (0 ⁰C); следовые кол-ва примесей, в т. ч. воды, резко понижают r.

Характерное св-во HF - склонность к ассоциации. Средняя степень ассоциации в жидкости n = 6. В газовой фазе могут присутствовать линейные и циклич. олигомеры с n — 4,6-12. Наиб. устойчив циклич. (HF)₆.

Ф. в. реагирует со мн. простыми в-вами с образованием фторидов , с оксидами - оксифторидов или фторидов, замещает галоген в галогенидах металлов, с фторидами щелочных и др. одновалентных металлов образует гидрофториды металлов , с фторидами и оксифторидами мн. элементов в присут. воды - фторсодержащие к-ты, напр. H₂SiF₆, HBF₄.

Ф. в. неограниченно раств. в воде с образованием фтористоводородной кислоты . Сам HF - хороший р-ритель для мн. в-в. Наиб. р-римость характерна для SbF₅ (смешивается неограниченно), TlF (580 г в 100 г HF при 12 ^oС) и CsF (199 г в 100 г HF при 10 ⁰C). Р-римость фторидов щелочных металлов (кроме LiF) в HF в 2-4 раза ниже, чeм в воде, BaF₂, PbF₂ и CoF₂ - в сотни, BeF₂ - в тысячи, a AgF - в сотни тысяч раз больше, чем в воде, что связано с сильной сольватацией фторид-иона в HF.

Ф. в.- сильная к-та, ф-ция кислотности Гаммета -15,05, однако даже небольшой избыток фторид-ионов резко ее снижает.

Осн. способ получения HF - р-ция флюорита CaF₂ с H₂SO₄, к-рую проводят в трубчатых вращающихся и шнековых печах при 120-180 ⁰C. Реакционные газы очищают от пыли, конденсируют из них HF и подвергают его двухступенчатой ректификации. Менее распространены сернокислотное разложение NH₄HF₂ и термич. разложение NH₄HF₂. В лаборатории HF удобно получать термич. разложением гидрофторидов.

Ф. в.- катализатор гидрирования, дегидрирования, алкили-рования в орг. химии, реагент в произ-ве хладонов и фторопластов, UF₄, AlF₃ и др., исходное в-во для получения F₂, фторсульфоновой к-ты. Мировое произ-во (вместе с фтористоводородной к-той) св. 1 млн. т в год (1980-е гг.).

Ф. в. раздражает дыхательные пути, является сильнейшим водоотнимающим в-вом и при попадании на кожу вызывает образование долго не заживающих язв, а при длительной экспозиции - обугливание. ПДК в атм. воздухе 0,005 мг/м³, в воде 0,05 мг/л.

Жидкий Ф. в. хранят в стальных герметичных танках и цистернах, а также в баллонах аммиачного типа, имеющих защитную окраску с красной полосой.

Лит.: Запольская М.А., Зенкевич Н.Г., Комарова Е.Г., Физико-химические свойства фтористого водорода, M., 1977; Раков Э.Г., Химия и технология неорганических фторидов, M., 1990. Э.Г. Раков.