Hydrofluoric एसिड (HF) एक जलीय घोल जिसमें हाइड्रोजन फ्लोराइड भंग कर रहा है। यह एसिड मुख्य रूप से खनिज फ्लोराइट (सीएएफ 2) के साथ केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड की प्रतिक्रिया से प्राप्त होता है । अम्ल की क्रिया से खनिज का ह्रास होता है और शेष पानी हाइड्रोजन फ्लोराइड गैसों में घुल जाता है।
शुद्ध उत्पाद, यानी निर्जल हाइड्रोजन फ्लोराइड, इसी अम्लीय पानी से आसुत हो सकता है। भंग गैस की मात्रा के आधार पर, विभिन्न सांद्रता प्राप्त की जाती है और इसलिए, बाजार पर हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के विभिन्न उपलब्ध उत्पाद हैं।
40% से कम की एकाग्रता में, इसमें पानी से एक क्रिस्टलीय उपस्थिति होती है, लेकिन उच्च सांद्रता पर यह सफेद हाइड्रोजन फ्लोराइड वाष्प को बंद कर देता है। हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड को सबसे आक्रामक और खतरनाक रसायनों में से एक के रूप में जाना जाता है।
यह लगभग किसी भी सामग्री को "खाने" में सक्षम है जिसके साथ यह संपर्क में आता है: कांच, सिरेमिक और धातुओं से, चट्टानों और कंक्रीट तक। फिर किस कंटेनर में संग्रहीत किया जाता है? प्लास्टिक की बोतलों में, सिंथेटिक पॉलिमर अपनी कार्रवाई में निष्क्रिय होते हैं।
सूत्र
हाइड्रोजन फ्लोराइड का सूत्र एचएफ है, लेकिन हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का प्रतिनिधित्व जलीय माध्यम, एचएफ (aq) में किया जाता है, जो कि पूर्व से अलग है।
इस प्रकार, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड को हाइड्रोजन फ्लोराइड के हाइड्रेट के रूप में माना जा सकता है, और यह इसका एनहाइड्राइड है।
संरचना
पानी में प्रत्येक एसिड एक संतुलन प्रतिक्रिया में आयनों को उत्पन्न करने की क्षमता है। Hydrofluoric एसिड के मामले में, यह अनुमान है कि की जोड़ी आयनों एच 3 हे + और एफ - एक समाधान में मौजूद है ।
आयनों एफ - संभवतः कटियन में एक हाइड्रोजेन के साथ एक बहुत मजबूत हाइड्रोजन बंधन बनाता है (एफएचओ + -एच 2)। यह बताता है कि हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड एक कमजोर ब्रोंस्टेड एसिड (प्रोटॉन डोनर, एच +) है, बावजूद इसके उच्च और खतरनाक प्रतिक्रियात्मकता; अर्थात्, पानी में यह अन्य एसिड (HCl, HBr या HI) की तुलना में H + जितना नहीं निकलता है।
हालांकि, केंद्रित हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड में हाइड्रोजन फ्लोराइड अणुओं के बीच की बातचीत काफी प्रभावी होती है जिससे उन्हें गैस चरण में बच निकलने की अनुमति मिलती है।
यही है, पानी के भीतर वे बातचीत कर सकते हैं जैसे कि वे तरल एनहाइड्राइड में थे, इस प्रकार उन दोनों के बीच हाइड्रोजन बांड बनाते हैं। इन हाइड्रोजन बॉन्ड को पानी से घिरी लगभग रैखिक श्रृंखलाओं (HFHFHF-…) के रूप में आत्मसात किया जा सकता है।
ऊपर की छवि में, बंधन के विपरीत दिशा में उन्मुख इलेक्ट्रॉनों की अनसैचर्ड जोड़ी (एचएफ:) श्रृंखला को इकट्ठा करने के लिए एक और एचएफ अणु के साथ बातचीत करती है।
गुण
चूंकि हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड एक जलीय घोल है, इसलिए इसके गुण पानी में घुले एनहाइड्राइड की सांद्रता पर निर्भर करते हैं। एचएफ पानी में बहुत घुलनशील है और हाइग्रोस्कोपिक है, जो विभिन्न प्रकार के समाधानों का उत्पादन करने में सक्षम है: बहुत ही केंद्रित (धुएँ के रंग और पीले टन के साथ) से बहुत पतला।
जैसे-जैसे इसकी सांद्रता घटती है, एचएफ (एसी) एनहाइड्राइड की तुलना में शुद्ध पानी के समान गुणों पर ले जाता है। हालांकि, एचएफएच हाइड्रोजन बांड पानी, एच 2 ओ- एचओएच की तुलना में अधिक मजबूत हैं ।
समाधानों में सामंजस्य में दोनों सह-अस्तित्व, उबलते बिंदुओं (105)C तक) को बढ़ाते हैं। इसी तरह, अधिक एनहाइड्राइड एचएफ भंग होने पर घनत्व बढ़ जाता है। अन्यथा, सभी एचएफ (एसी) समाधानों में मजबूत, चिड़चिड़ाहट होती है और वे रंगहीन होते हैं।
जेट
तो हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का संक्षारक व्यवहार किसके कारण होता है? जवाब एचएफ बांड और फ्लोरीन परमाणु की क्षमता में बहुत स्थिर सहसंयोजक बांड बनाने में निहित है।
फ्लोरीन एक बहुत छोटा और विद्युतीय परमाणु है, यह एक शक्तिशाली लुईस एसिड है। यही है, यह हाइड्रोजन से उन प्रजातियों को बांधने के लिए अलग हो जाता है जो इसे कम ऊर्जा लागत पर अधिक इलेक्ट्रॉनों की पेशकश करते हैं। उदाहरण के लिए, ये प्रजातियां धातुएं हो सकती हैं, जैसे कि ग्लास में मौजूद सिलिकॉन।
SiO 2 + 4 HF → SiF 4 (g) + 2 H 2 O
SiO 2 + 6 HF → H 2 SiF 6 + 2 H 2 O
यदि एचएफ बांड की पृथक्करण ऊर्जा अधिक है (574 kJ / mol), तो यह प्रतिक्रियाओं में क्यों टूटता है? उत्तर में गतिज, संरचनात्मक और ऊर्जावान ओवरटोन हैं। सामान्य तौर पर, परिणामी उत्पाद जितना कम प्रतिक्रियाशील होता है, उतना ही इसके गठन का पक्षधर होता है।
F से क्या होता है - पानी में? Hydrofluoric एसिड की केंद्रित समाधान में एफ के साथ एक और एचएफ अणु कर सकते हैं हाइड्रोजन बांड - जोड़ी के।
यह मल्टिपलोराइड आयन की पीढ़ी में परिणत होता है - जो अत्यंत अम्लीय है। इसीलिए इसके साथ कोई भी शारीरिक संपर्क बेहद हानिकारक है। मामूली जोखिम शरीर को अंतहीन नुकसान पहुंचा सकता है।
इसकी उचित हैंडलिंग के लिए कई सुरक्षा मानक और प्रोटोकॉल हैं, और इस प्रकार जो इस एसिड से संचालित होते हैं, उन संभावित दुर्घटनाओं से बचते हैं।
अनुप्रयोग
यह उद्योग में अनुसंधान और उपभोक्ता मामलों में कई अनुप्रयोगों के साथ एक यौगिक है।
- हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड कार्बनिक व्युत्पन्न उत्पन्न करता है जो एल्यूमीनियम शोधन प्रक्रिया में हस्तक्षेप करता है।
- इसका उपयोग यूरेनियम के समस्थानिकों के पृथक्करण में किया जाता है, जैसा कि यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड (UF 6) के मामले में होता है । इसी तरह, इसका उपयोग धातुओं, चट्टानों और तेलों के निष्कर्षण, प्रसंस्करण और शोधन में किया जाता है, जिसका उपयोग विकास अवरोध और मोल्ड हटाने के लिए भी किया जाता है।
- नक़्क़ाशी तकनीक का उपयोग करते हुए, विशेष रूप से पाले सेओढ़ लिया क्रिस्टल के संक्षारक गुणों को नक्काशी और उत्कीर्ण करने के लिए उपयोग किया गया है।
- यह मानव विकास के लिए जिम्मेदार कंप्यूटिंग और सूचना प्रौद्योगिकी के विकास में कई उपयोगों के साथ, सिलिकॉन अर्धचालकों के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
- मोटर वाहन उद्योग में इसका उपयोग क्लीनर के रूप में किया जाता है, मिट्टी के पात्र पर मोल्ड रिमूवर के रूप में उपयोग किया जाता है।
- कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एक मध्यवर्ती के रूप में सेवा करने के अलावा, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का उपयोग कुछ आयन एक्सचेंजर्स में किया जाता है जो धातुओं और अधिक जटिल पदार्थों के शुद्धिकरण में शामिल होते हैं।
- तेल और इसके डेरिवेटिव के प्रसंस्करण में भाग लेता है, जिसने सफाई और माली हटाने वाले उत्पादों के निर्माण में उपयोग के लिए सॉल्वैंट्स प्राप्त करने की अनुमति दी है।
- यह चढ़ाना और सतह के उपचार के लिए एजेंटों की पीढ़ी में उपयोग किया जाता है।
- उपभोक्ता कई उत्पादों का उपयोग करते हैं जिसमें हाइड्रोफ्लोरिक एसिड ने उनके विस्तार में भाग लिया है; उदाहरण के लिए, कार की देखभाल के लिए कुछ आवश्यक, फर्नीचर के लिए सफाई उत्पाद, इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक घटक, और ईंधन, अन्य उत्पादों के बीच।
संदर्भ
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