硅酸也叫氟銹酸,分子式為H2SiF6,分子量為144.09,是無色透明的發煙液體,有刺激性氣味,呈強酸性反應。
無水氟硅酸為無色氣體,不穩定,易分解為四氟化硅和氟化氫,在室溫已有約50%分解。濃的氟硅酸溶液冷卻時能析出無色二水磷酸鈉物晶體(H2SiF6·2H2O)。氟硅酸可溶于水,有消毒性能。氟硅酸的最高濃度為60.92%,當組分含氟硅酸13.3%時最穩定,蒸餾時不分解。
氟硅酸來源于化工廠的“三廢”,如磷肥廠的廢氣中含有氟化硅,可將它通入水中就可得氟硅酸溶液(濾掉二氧化硅沉淀)。
氟硅酸是制取氟硅酸鈉、鉀、、鎂、銅、、鉛和其他氟硅酸鹽及四氟化硅的原料,用于金屬電鍍、木材防腐、啤酒消毒、釀造工業設備消毒(1%~2%H2SiF6)、鉛的電解精制等,還可以用來防治小麥銹病,在發病前、后均可施用。
物理性質
相對密度(水=1):1.32g/mL
沸點(℃):108.5
溶解性:溶于水。
化學性質
酸性很強0.03mol/L濃度下PH為1.6(不考慮分解,酸性與硝酸相近),若用塑料容器存放,室溫下在稀溶液中穩定,配位化合物氟硅酸根(SiF62-)很穩定,六個F的存在以及非常對稱的結構使得負電荷可以很好地分散,使得氟硅酸能夠很好地釋放出氫離子,其鹽類溶解度特殊,鉀鹽與鋇鹽不溶,鹽微溶,鈉鹽、鋰鹽和銨鹽可溶,銣鹽,亞鐵鹽極易溶解。受熱分解放出有毒的氟化物氣體。具有較強的腐蝕性。
具有酸的通性,與金屬劇烈反應,生成氫氣:
H2SiF6+2Na→Na2SiF6+H2↑
H2SiF6+Mg→MgSiF6+H2↑
H2SiF6+Zn→ZnSiF6+H2↑
H2SiF6+Fe→FeSiF6+H2↑
與堿反應,形成鹽,
H2SiF6+2氫氧化鈉→Na2SiF6+2H2O
H2SiF6+Fe(OH)2→FeSiF6+2H2O
[SiF6](2-) + 3H2O = H2SiO3 + 2F(-) + 4HF,故氟硅酸鹽在熱水中呈弱酸性
能與金屬氧化物反應:
3H2SiF6+氧化鐵=Fe2(SiF6)3+3H2O
H2SiF6+CuO=CuSiF6+H2O
與鹽發生復分解反應:
H2SiF6+Na2CO3→Na2SiF6+CO2↑+H2O
H2SiF6+2KMnO4→K2SiF6↓+2HMnO4(用此方法可制得濃度較低的高錳酸,化學性質穩定)
H2SiF6+2KI→K2SiF6↓+2HI(由于氟硅酸是非氧化性酸,沒有副反應,所以碘化氫中游離碘含量很少,溶液基本無色)
化學數據
1、氫鍵供體數量:0;
2、氫鍵受體數量:7;
3、可旋轉化學鍵數量:0;
4、拓撲分子極性表面積(TPSA):0;
5、重原子數量:7;
6、表面電荷:0;
7、復雜度:62.7;
8、同位素原子數量:0;
9、確定原子立構中心數量:0;
10、不確定原子立構中心數量:0;
11、確定化學鍵立構中心數量:0;
12、不確定化學鍵立構中心數量:0;
13、共價鍵單元數量:3。
制備過程
1、硅石粉酸解法在襯鉛的酸解設備中先加入氫氟酸,然后逐漸加入硅石粉,使之反應。反應完成后,加入稻糠灰以中和游離的氫氟酸,同時起到漂白溶液的作用,過濾溶液,在濾出的清液中加入適量的紅鉛(PbO)以除去氫氟酸中帶入的硫酸根,再經過濾,制得氟硅酸成品。
6HF+sio→HSiF+2HO
2、由濕法磷酸生產中釋放出四氟化硅經水吸收制得。亦可由硅砂與氫氟酸反應制得或用硅砂、氟化鈣和硫酸混合加熱制得。
實際應用
1、是制取氟硅酸鈉、鉀、銨、鎂、銅、鋇、鉛和其他氟硅酸鹽及四氟化硅的基本原料。用于金屬電鍍、木材防腐、啤酒消毒、釀造工業設備消毒(1%~2%HSiF)和鉛的電解精制等。還用作媒染劑和金屬表面處理劑。
2、用于測定鋇。分離鋇和。鉛、錫的電解精制。氟硅酸鹽的制備。設備消毒。
3、氟硅酸也用于某些電鍍的添加劑,氟硅酸或鹽類用于鍍鉻添加,可與硫酸根有相似的作用,并可提高電流效率到20%左右,光亮度提高,光亮電流密度范圍加寬;氟硅酸對鍍鉻層有活化作用,斷電時間短,繼續復鍍,結合力幾乎不受影響,所以在鍍鉻中氟硅酸為必要的添加成分;氟硅酸可降低鍍鉻的電流密度,提高鍍層覆蓋能力,但增加了鍍液的腐蝕性。
3.制取氟硅酸鹽及四氟化硅的原料,也應用于金屬電鍍、木材防腐、啤酒消毒等。
使用注意事項
危險性概述
健康危害:皮膚直接接觸,引起發紅,局部有燒灼感,重者有潰瘍形成。對機體的作用似氫氟酸,但較弱。
燃爆危險:該品不燃,具強腐蝕性,可致人體灼傷。
對環境的影響
健康危害
侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。
危害健康:皮膚直接接觸,會引起發紅,局部有燒灼感,嚴重者有潰瘍形成。對機體的作用類似于氫氟酸,但較弱。
毒理學資料及環境行為
危險特性:受熱分解放出有毒的氟化物氣體。具有較強的腐蝕性。
燃燒(分解)產物:氟化氫。
現場應急監測方法
實驗室監測方法:參照氟分析方法
環境標準:參照氟標準
急救措施
皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。
消防措施
有害燃燒產物:氟化氫。
滅火方法:消防人員必須穿全身耐酸堿消防服。
滅火劑:泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
泄漏應急處理
應急處理:迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,并進行隔離,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防酸堿工作服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。
小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗,洗水稀釋后放入廢水系統。
大量泄漏:構筑圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋,降低蒸氣災害。用泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。
操作處置
操作注意事項:密閉操作,注意通風。操作盡可能機械化、自動化。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩),穿橡膠耐酸堿服,戴橡膠耐酸堿手套。遠離易燃、可燃物。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與堿類接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項:儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。保持容器密封。應與易(可)燃物、堿類分開存放,切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。
參考資料 >
氟硅酸.pubchem.2024-10-28