Какая кислота может растворить стекло. Какая кислота разъедает стекло

Какая кислота может растворить стекло. Какая кислота разъедает стекло

Еще из курса школьной химии мы помним, что все мензурки и колбы в школьной лаборатории были сделаны из стекла, поскольку оно не вступает в реакцию с большинством активных соединений, таких как кислоты. Кислоты взаимодействуют в основном с металлами, щелочами и солями, а стекло - это уже окисленный кремний, окислить его второй раз не получится. Кроме того, кремний и кислород с стекле связаны очень прочно, и разорвать такую связь очень трудно.

Единственная кислота, способная разъесть стекло, - плавиковая, представляющая собой водный раствор фтороводорода (HF). Чем же она лучше или может быть сильнее? Вовсе нет, просто процесс идет немного по другому. Атомы кислорода во время реакции замещаются фтором, который является еще более сильным окислителем ( SiO2+4HF=SiF4(стрелка вверх) +2H2O ).

На выходе получается тетрахлорид кремния (газ) и вода. Название «плавиковая» происходит от названия минерала - плавикового шпата (СаF2), из которого получают фтороводород. Уникальной особенностью плавиковой кислоты является способность растворять стекло. Поэтому плавиковую кислоту хранят не в стеклянной посуде, а в сосудах с пластиковым или тефлоновым покрытием.

Плавиковая кислота, хотя и не является сильной кислотой, сильно ядовита и обладает слабым наркотическим действием. При попадании на кожу в первый момент не вызывает сильной боли, легко и незаметно всасывается, но через короткое время вызывает отёк, боль, химический ожог и общетоксическое действие.

Симптомы от воздействия слабо концентрированных растворов могут появиться через сутки и даже более после попадания их на кожу. При этом антидоты практически отсутствуют, поэтому при получении кожей смертельной дозы фтороводорода человек может жить несколько суток на обезбаливающих, но без надежды на спасение.

В промышленности плавиковая кислота используется для травления стекла, очистки от породы при добыче редких металлов и многих других областях.

Утилизация плавиковой кислоты. Как выполняется утилизация кислот?

Процесс утилизации кислот состоит из таких этапов:

1. Обследование помещений, в которых хранились кислоты, их тщательная очистка и обработка.
2. Привоз материалов, используемых при сборе отходов.
3. Вывоз кислотных отходов в специальных емкостях к месту утилизации. Важный момент: тара для таких целей используется исключительно герметичная. Также должна присутствовать маркировка, сигнализирующая о наличии в данной емкости опасных веществ. Другой важный момент: контейнер для кислоты должен быть сделан из материала, который не вступает в химические реакции с содержащимся в нем веществом. Ни в коем случае нельзя смешивать разные виды кислот. Для перевозки нужно использовать лишь спецтранспорт.
4. Собственно обезвреживание и окончательное размещение кислотных отходов.

Сама утилизация кислот может выполняться одним из двух методов:

• ощелачивание (нейтрализация всех опасных свойств кислоты);
• регенерация (превращение вторичного сырья).

При утилизации кислот используются реагенты, способные снизить концентрацию опасных веществ до допустимого уровня и сделать возможным дальнейший сброс материала в канализацию. Также в этом процессе применяют реагенты для отделения от жидких составляющих твердых, которые представляют повышенную опасность (например, тяжелые металлы).

Образованные после утилизации отходы неорганического характера помещают в реакционный аппарат. Это приспособление представляет собой «мешалку» с камерным фильтр-прессом. С его помощью отделяются твердые осадки (ил), которые отвозят на полигоны для опасных мусорных отходов или погребают под землей в специально отведенных для этого местах. С жидкими остатками поступают следующим образом: либо отправляют для переработки как сточные воды, либо уничтожают окончательно.

Особенности утилизации серной кислоты

Для сульфатной кислоты используют еще одно дополнительное средство – метод регенерации. На данный момент в нашей стране применяют огневой метод, когда сырье обрабатывают при температуре 950–1200 градусов по Цельсию. Также серную кислоту можно подвергнуть таким методам обработки:

• окисление пероксидом водорода;
• адсорбция;
• коагуляция.

Пары плавиковой кислоты. Фтористоводородная кислота: определение, класс опасности

В природе великое множество различных кислот. Некоторые из них относятся к органическим, другие - к неорганическим. К классу неорганических относится фтористоводородная кислота. У нее есть еще несколько названий - плавиковая, фтороводородная, гидрофторидная. Что же это за вещество? Каковы свойства фтористоводородной кислоты?

Плавиковая кислота: физические и химические свойства

Фтористоводородная кислота представляет собой жидкое вещество, легкоподвижная, имеет достаточно резкий запах, обладает едким вкусом (напоминает уксусную кислоту концентрированную). Фтороводородная кислота является слабой (сила кислот определяется по константе диссоциации, для данного вещества эта величина равна 6,8*10^-4). В связи с тем, что эта кислота интенсивно взаимодействует со стеклом (если точнее, то оксидом кремния), хранение предусмотрено в полиэтиленовых бутылках (таре).

Для фтористоводородной кислоты характерны реакции взаимодействия с металлами, в результате чего образуются соли этих металлов, называемые фторидами.

Условия хранения и меры предосторожности

Хранить плавиковую кислоту можно не только в полиэтиленовой таре, но и в посуде из парафина, хлорвинила, платины и фторопласта. Также возможно хранение в сосудах из органического стекла. Большие объемы кислоты хранятся в стальных герметичных цистернах. Работа с этим веществом проводится обязательно при включенной вытяжной установке, причем тяга должна быть очень и очень хорошей. Также обязательно использование резиновых перчаток. В случае возгорания кислоты тушение возможно с помощью воды. В случае наличия в воздухе паров (фтороводорода газообразного) необходимо обязательно использовать противогаз.

Области применения

Фтористоводородную кислоту применяют в качестве катализатора процессов (гидрирования, дегидрирования, алкилирования), для растворения некоторых металлов и разрушения горных пород (силикатных). Также используют при сварке электродами или электросварке под флюсом (в смазке содержатся соединения фтора, в том числе фтороводородная кислота). В производстве фторсульфоновой кислоты и для получения фтора применяется плавиковая кислота.

Токсические свойства гидрофторидной кислоты

Обсуждаемая кислота весьма ядовитое вещество. Она оказывает наркотическое действие, хоть и слабое. Обладает раздражающим действием на кожные покровы, органы дыхания, на слизистые оболочки. Особая опасность плавиковой кислоты заключается в отсроченности оказываемого ею действия, то есть при попадании кислоты на кожу человек не испытывает никаких ощущений, она проникает в кожу, а затем не только химический ожог вызывает, но и отеки, боль, а также отравление. Проявление симптомов может начаться спустя сутки после взаимодействия с фтористоводородной кислотой. Класс опасности ей присвоен второй, то есть относится к классу высокоопасных веществ.

Для предотвращения какого-либо рода опасных последствий работы с гидрофторидной кислотой необходимо строго соблюдать правила ее эксплуатации.

Классы опасности кислот: некоторые примеры

Кислоты можно назвать едва ли не самым опасным классом химических веществ. Они не только оказывают явное негативное воздействие (ожоги, раздражения), но и являются ядовитыми, токсичными веществами. Существует некое разделение веществ по классам опасности:

• 1-й класс опасности - вещества чрезвычайно опасные. К этому классу относятся некоторые кислоты, среди которых терефталевая.
• 2-й класс опасности - вещества высокой опасности. Не только фтороводородная кислота относится к этому классу, но и серная.
• 3-й класс опасности - умеренно опасные вещества. Азотная кислота может служить примером веществ этого класса, а также соляная и некоторые другие.
• 4-й класс опасности - малоопасные вещества. К этому классу относится углекислота.

Именно поэтому существуют строгие правила работы с тем или иным веществом, которые не нужно нарушать. При условии, что вам дорого ваше здоровье.

Ортофосфорная кислота и стекло. Едкие щелочи

А конкретно — гидроксиды щелочных металлов: лития, натрия, калия, рубидия, цезия, франция, гидроксид таллия (I) и гидроксид бария. Но:

• Литий, цезий, рубидий и барий отбрасываем — дорого и редко встретишь
• Если ты, %username%, встретишь гидроксид франция, то едкость тебя будет волновать в последнюю очередь — он жутко радиоактивный
• То же и с таллием — он ядовит до жути.

А потому остались натрий и калий. Но будем откровенны — свойства у всех едких щелочей очень схожие.Гидроксид натрия известен всем как «каустическая сода» (не путать с пищевой, кальцинированной и другими содами, а также поташем). Гидроксид калия как пищевая добавка Е525 — тоже. По свойствам оба похожи: сильно гигроскопичны, то бишь тянут воду, на воздухе «расплываются». Хорошо растворяются в воде, при этом выделяется большое количество теплоты.«Расплывание» на воздухе — по сути образование очень концентрированных растворов щелочей. А потому, если положить кусочек едкой щёлочи на бумагу, кожу, некоторые металлы (тот же алюминий) — то по прошествии времени обнаружится, что материал хорошо подъело! То, что показывали в «Бойцовском клубе» — очень похоже на правду: действительно, потные руки — да в щёлочь — будет больно! Лично мне показалось больнее, чем от соляной кислоты (о ней ниже).Впрочем, если руки очень сухие — скорее всего в именно сухой щёлочи ничего и не почувствуешь.Едкие щёлочи отлично разваливают жиры на глицерин и соли жирных кислот — так и варят мыло (привет, «Бойцовский клуб!») Чуть дольше, но так же действенно расщепляются белки — то есть в принципе щёлочи плоть растворяют, особенно крепкие растворы — да при нагревании. Недостатком в сравнении с той же хлорной кислотой (о ней тоже ниже) является то, что все щёлочи тянут углекислый газ из атмосферы, а потому сила будет постепенно снижаться. Кроме того, щёлочи реагируют и с компонентами стекла — стекло мутнеет, хотя, чтобы его растворить целиком — тут, конечно, надо постараться.К едким щелочам иногда относят и тетраалкиламмоний гидроксиды, например

Гидроксид тетраметиламмония

На самом деле в этих веществах объединились свойства катионных поверхностно-активных веществ (ну это как обычное мыло — только катионное: тут активная дифильная частица — с зарядом "+", а в мыле — с зарядом "-") и относительно высокая основность. Если попадёт на руки — можно намылить в воде и помыть, как мылом, если в водном растворе погреть волосы, кожу или ногти — растворятся. «Едкость» на фоне гидроксидов натрия и калия — так себе.

Карборановая кислота. Фторированная карборановая кислота

(не проверялась)

Фторированная карборановая кислота
({{{картинка}}})
Общие
Систематическое наименование	2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-​ундекафтор-​1-​карба-​клозо-​додекаборан​(12)​
Хим. формула	H(CHB11F11)
Приведены данные для(25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

3D-модель аниона карборановой кислоты ( водород обозначен белым, бор  — зелёным, фтор  — жёлтым, углерод  — чёрным.3D-анимация иона карборановой кислоты

2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-Ундекафтор-1-карба-клозо-додекаборан(12) (журналистское название Фторированная карборановая кислота ) — борорганическое соединение с каркасной структурой. На данный момент сильнейшая известная кислота, которую можно хранить в лаборатории.

Получена реакцией 1-триметилсилил-2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-ундекафтор-1-карба-клозо-додекаборана(12) с фтороводородом.

Бесцветное сильно гигроскопичное кристаллическое вещество. С водой и влагой воздуха образует соль гидроксония. Как сильная кислота может реагировать с металлами, стоящими в электрохимическом ряду до водорода, с образованием солей и выделением водорода.

Фторированная карборановая кислота сильнее хлорированной карборановой кислоты . В обычных шкалах измерить силу кислоты не удается, так как кислота протонирует все известные слабые основания и все растворители, в которых она растворяется. Сравнение силы можно провести только по химическим реакциям и спектральными способами.

Также как и хлорированная карборановая кислота протонирует бензол, давая стабильную соль бензолия. Протонирует фуллерен-60, диоксид серы, хлорметан.

В отличие от хлорированной карборановой кислоты реагирует с гексаном при комнатной температуре с выделением водорода и образованием соли третичного карбкатиона, протонирует N₂O, CO₂.

На данный момент, является сильнейшей известной кислотой, которую можно хранить в лаборатории.