Waterstoffluoride

Waterstoffluoride is een chemische verbinding met de chemische formule HF. Dit kleurloze gas of deze vloeistof is de belangrijkste industriële bron van fluor, vaak als waterige oplossing die fluorwaterstofzuur wordt genoemd. Het is een belangrijke grondstof bij de bereiding van veel belangrijke verbindingen, waaronder geneesmiddelen en polymeren (bijv. Teflon). HF wordt veel gebruikt in de petrochemische industrie als onderdeel van superzuren. Waterstoffluoride kookt bij kamertemperatuur, veel hoger dan andere waterstofhalogeniden.

Waterstoffluoride is een zeer gevaarlijk gas dat bij contact met vocht corrosief en penetrerend fluorwaterstofzuur vormt. Het gas kan ook blindheid veroorzaken door snelle vernietiging van de hoornvliezen.

Gebruik

In het algemeen komt de watervrije verbinding waterstoffluoride industrieel vaker voor dan de waterige oplossing, fluorwaterstofzuur. Het belangrijkste gebruik ervan, op tonnagebasis, is als voorloper van organofluorverbindingen en als voorloper van cryoliet voor de elektrolyse van aluminium.

-Voorloper van organofluorverbindingen

HF reageert met chloorkoolwaterstoffen en geeft fluorkoolstoffen. Een belangrijke toepassing van deze reactie is de productie van tetrafluorethyleen (TFE), voorloper van teflon. Chloroform wordt gefluoreerd door HF om chloordifluormethaan (R-22) te produceren

CHCl3 + 2 HF → CHClF2 + 2 HCl

Pyrolyse van chloordifluormethaan (bij 550-750 ° C) levert TFE op.

HF is een reactief oplosmiddel bij de elektrochemische fluorering van organische verbindingen. Bij deze benadering wordt HF geoxideerd in de aanwezigheid van een koolwaterstof en vervangt de fluor C-H-bindingen door C-F-bindingen. Op deze manier worden geperfluoreerde carbonzuren en sulfonzuren geproduceerd.

1,1-difluorethaan wordt geproduceerd door HF aan acetyleen toe te voegen met kwik als katalysator.

HC≡CH + 2 HF → CH3CHF2

Het tussenproduct in dit proces is vinylfluoride of fluorethyleen, de monomere voorloper van polyvinylfluoride.

-Voorloper van metaalfluoriden en fluor

Het elektrisch winnen van aluminium is gebaseerd op de elektrolyse van aluminiumfluoride in gesmolten cryoliet. Per ton geproduceerd Al worden enkele kilo's HF verbruikt. Andere metaalfluoriden worden geproduceerd met behulp van HF, waaronder uraniumhexafluoride.

HF is de voorloper van elementair fluor, F2, door elektrolyse van een oplossing van HF en kaliumbifluoride. Het kaliumbifluoride is nodig omdat watervrije HF geen elektriciteit geleidt. Jaarlijks worden enkele miljoenen kilo's F2 geproduceerd.

-Katalysator

HF dient als katalysator bij alkyleringsprocessen in raffinaderijen. Het wordt gebruikt in de meeste van de geïnstalleerde lineaire alkylbenzeenproductiefaciliteiten ter wereld. Het proces omvat dehydrogenering van n-paraffinen tot olefinen en daaropvolgende reactie met benzeen met HF als katalysator. In olieraffinaderijen wordt bijvoorbeeld "alkylaat", een bestanddeel van benzine met hoog octaangehalte (benzine), gegenereerd in alkyleringseenheden, die C3- en C4-alkenen en isobutaan combineren.

-Oplosmiddel

Waterstoffluoride is een uitstekend oplosmiddel. Als gevolg van het vermogen van HF om deel te nemen aan waterstofbinding, lossen zelfs eiwitten en koolhydraten op in HF en kunnen daaruit worden hersteld. Daarentegen reageren de meeste anorganische chemicaliën zonder fluoride met HF in plaats van op te lossen