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為什麼氟離子在酸性環境會像氫氟酸一樣危險?

詳細介紹:

1. 氫氟酸的危害
2. 什麼是氟離子在酸性環境?
3. 氟離子在酸性環境應該如何被清洗?


氫氟酸的危害


像氫氟酸HF,氟離子在酸性環境產生雙重作用,這兩種是:


● 腐蝕性是因為酸的氫離子
● 以及毒性的是因為氟離子F-,它會經由皮膚或眼睛的上層組織瓦解,也會深度穿透同時螯合鈣離子及鎂離子,然後破壞生理平衡.這會導致嚴重的壞疽與不同轉移的崩潰

酸的破壞動作主要是上層組織為目標,然而氟離子並不只有造成表面傷害而已.然後此三層的壞疽會讓氫氟酸與氫氟酸激烈釋放的氟離子穿透及擴散到最深的組織,導致液化性壞疽.這個特殊機構讓氫氟酸與其它的酸有所不同,尤其像強酸因組織蛋白的沉澱而導致凝結性壞疽

圖示如下:
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請記住: 氫氟酸的危害是由於氫離子及在酸性介質中的氟離子.任何酸皆能釋放氫離子到介質中-任何氟化物液能釋放氟離子


在平衡方程式HF-->H+ F-,第一個實體被消耗掉的是氫離子.

在愈酸的介質環境中,混合物酸的濃度也愈高(表示氫離子濃度愈高),同時氟離子也愈容易被釋放出因此能反映的氟離子也愈多(列沙特勒定律)
這是為什麼對極毒的化學品都會有一份源自氫氟酸的嚴格規則的分類表,因為即使濃度低也會有氫氟酸的危害

混合物氫氟酸濃度
歐盟CLP19次銜接技術進步條文
修正版第26次銜接技術進步條文

類別

危險述語

≥ 7 %

極毒的
具腐蝕性的

R26/27/28 : 假使吸入,與皮膚接觸以及吞入的話是極毒的
R35: 導致嚴重灼傷

1 ~ 7 %

毒的

R23/24/25 : 假使吸入,與皮膚接觸以及吞入的話是具有毒性的
R34 : 導致灼傷

0.1 ~1 %

有害的

R20/21/22 : 假使吸入與皮膚接觸及吞入會造成傷害R36/37/38 : 對眼部,呼吸道及皮膚具有刺激性

現有歐洲標示.

混合物含2%的氫氟酸必須同時有毒性的及腐蝕性的危害標誌,雖然其致使的風險是低於濃度 ≥ 7%.的氫氟酸
在新的歐盟化學品分類標誌包裝法規,關於及毒性風險濃度限制較不情楚,但是氫氟酸仍被歸為接觸到皮膚的話(危害警語H310-皮膚暴露有致命的風險)極毒性第 1 級(這代表最危險的級別)

因為這些作用是緩慢的(對稀的濃度而言),相關的症狀會延遲發作

濃度

疼痛

50%及以上50%

立即發作,伴隨著組織明顯的壞損I

介於20%50%之間

會在接觸後1到8小時後才發作(紅斑會需要同樣長的時間才會形成)

小於20%

延遲到24小時會更久的時間才會發作(紅斑需經過同樣的時間才會形成)

什麼是氟離子在酸性介質環境?


沒有比氫離子及氟離子同時存在相同溶液還危險,例如你將向硫酸這樣的雙質子酸與氟化鈉混合在一起.
1. 硫酸在水中完全解離並釋放出雙質子
2. 假如溶液未飽和的話,氟化鈉這個鹽類也完全水解(NaF --> Na+ + F-)


例如,槽液包含20%的硫酸,40%的氟化鈉及40%的水,表示可以發現40%的氫離子及40%釋放出的氟離子.此外,這類特性被利用在化學工業上市來增加化學剝離的能力
氫氟酸是廣泛用於不銹鋼零件的剝離處理
氟硝酸混合物,通常含有一定比例的硝酸及氫氟酸,也經常被使用到


經常被使用為玻璃處理液混合液的例子

1. 6%的氫氟酸與15%鹽酸混合物,酸鹼度控制在pH =1. 
2. 氫氟酸/鹽酸/硫酸混合液,酸鹼度控制在pH =1. 


因此這介質就會非常酸:含有兩種氫離子,一個是由鹽酸的氫離子(另一個是硫酸,如果溶液有的話),氟離子是以F-或是HF形式存在.


請記得: 將氫氟酸與強酸混合時會引起快速的酸灼傷然後形成氟離子的入侵管道,雖然理論上其數量會低於氫離子的數量.


氟離子在酸性介質中該如何沖洗?


答案是酸性介質中的氟離子應該被視為氫氟酸噴濺處理
為得到最佳的結果應該追求如何才能獲得主動及有有效的沖洗:
1. 必須盡早採取行動以避免立即傷口的發生.
2. 同一個時間對氫離子作用,
3. 並且螯和氟離子.
因可以直接建置在現場與移動目的,使用像六氟靈®溶液的清洗裝置會符合上述需求,六氟靈溶液可以同時作用在酸及螯合氟離子.它低表面張力的能力可以移除眼睛及皮膚組織內的攻擊因子(逆滲透壓現象),於是限制氫氟酸的滲透及其在細胞的作用.

請記得:盡量在噴濺後,使用像六氟靈溶液樣的主動溶液,才能避免及降低氫氟酸的穿透及其對細胞的作用,同時抑制灼傷及相關併發症的發生.假使延遲或不足的沖洗,應該要使用像葡萄糖酸鈣軟膏的二次處理,這一切應該要符合所負責的醫療權威制定的協定要求


其他酸介質氟離子的例子
硝氟酸混合液
● 6%的氫氟酸與15%鹽酸混合物,酸鹼度控制在pH =1.
● 3%的氫氟酸與15%鹽酸混合物,酸鹼度控制在pH =1.
● 氫氟酸/鹽酸/硫酸混合液,酸鹼度控制在pH =1
● 硝酸/硫酸/氟化鈉或是硝酸/氟化鈉混合液


其他易於釋放氟離子的酸類:
● 三氟化硼BF3 (boron trifluoride)
● 氟矽酸H2SiF6 (fluorosilicic acid)
● 四氟化矽SiF4 (silicon tetrafluoride)


● a: McCulley JP., Whiting DW., Petitt MG., Lauber SE.
       Hydrofluoric acid burns of the eye.
       J Occup Med. 1983, 25, 447-50.
● b: Dibbell DG., Iverson RE., Jones W., Laub DR., Madison MS.
       Hydrofluoric acid burns of the hand.
       J Bone Joint Surg Am. 1970 Jul;52(5):931-6.
● c: Classification Labelling Packaging – European regulation 1272/2008