Fluorsäure

Wikipedia:Redaktion Chemie/ausgeblendete Strukturformel

Allgemeines
Name	Fluorwasserstoffsäure
Andere Namen	Flusssäure Hydrogenfluorid
Summenformel	HF (aq)
CAS-Nummer	7664-39-3
Kurzbeschreibung	farblos bis gelb-grüne Flüssigkeit
Eigenschaften
Molare Masse	20,01 g·mol–1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,138 g·cm–3 (38 %, Azeotrop)[1]
Schmelzpunkt	–44 °C (38-40 %)[2]
Siedepunkt	112 °C (38 %)[1]
pKs-Wert	3,19[1]
Löslichkeit	vollständig löslich in Wasser (exotherm)
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I [3] Sehr giftig Ätzend (T+) (C) R- und S-Sätze R: 26/27/28-35 S: (1/2)-7/9-26-36/37-45
MAK	1 ml·m–3[4]
WGK	2[4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Fluorwasserstoffsäure, auch Flusssäure genannt, ist die wässrige Lösung von Fluorwasserstoff (HF). Flusssäure ist eine farblose, stechend riechende Flüssigkeit. Sie greift Glas stark an (Glasätzen) und wirkt stark ätzend auf die Haut, die Schleimhäute und die Bindehaut der Augen. Eine Lösung von 38,2 % HF in Wasser bildet ein azeotrop siedendes Gemisch mit einem Siedepunkt von 112 °C. Flusssäure wird, abhängig von der Konzentration, entweder in Kunststoff-Behältern aus PTFE (Teflon) oder in Edelstahl-Behältern aufbewahrt.

Gewinnung und Darstellung

In der Technik wird Flusssäure durch Erhitzen von Calciumfluorid mit konzentrierter Schwefelsäure gewonnen:

$\mathrm{CaF_2 + H_2SO_4 \longrightarrow 2 \ HF + CaSO_4}$

Hierbei entsteht neben der gasförmigen Flusssäure auch festes Anhydrit.

Eigenschaften

Chemische Eigenschaften

Die Flusssäure ist eine mittelstarke Säure (pK_s = 3,14). Sie greift Gold und Platin nicht an. Silber, Kupfer und Blei werden nur schwach angegriffen. Flusssäure ist die einzige Säure, die Quarz unter Bildung von Siliciumtetrafluorid oder vielmehr Hexafluorokieselsäure aufzulösen vermag. Sie greift vor allem Silicium und Calcium an.

Verwendung

Fluorwasserstoffsäure wird zum Ätzen von Glas und Metallen eingesetzt, das Glas wird durch Flusssäure mattiert. Sie ist das am häufigsten verwendete Ätzmittel in der Halbleiterproduktion, wo es zur Entfernung von Siliciumdioxid verwendet wird. Daneben wird es auch in der Galvanik und zum Auflösen von Quarzkrusten auf Fluoriten verwendet. Dabei bleibt das Fluorit unangetastet, da eine Säure nicht das eigene Salz anlöst. In den Geowissenschaften wird Flusssäure in der Analytik verwendet, um Silikate in Lösung zu bringen. Ein weiteres Anwendungsgebiet findet Flusssäure bei der Veredelung von Benzinen nach dem sogenannten Alkylierungsverfahren. Mit HF als Katalysator lassen sich dabei hochoktanige Kraftstoffe herstellen. Ebenso wird HF in der Urananreicherung benötigt. Fluorwasserstoffsäure findet des Weiteren in der Erdölindustrie Verwendung, wo es in Verbindung mit Salzsäure oder organischen Säuren zur Stimulation von Sandsteinformationen eingesetzt wird. Dabei löst Fluorwasserstoffsäure nicht den Sandstein selbst, sondern produktionshemmende Lehmpartikel. Zum Teil wird Flusssäure auch von Graffiti-Sprayern eingesetzt, um ihre Markierungen auf Glasscheiben anzubringen. Da dabei immer Flüssigkeit zurückbleibt, stellt dies eine erhebliche Gefährdung für Unbeteiligte dar.^[5]

In hochwertigen Zahnpflegeprodukten sind Aminfluoride enthalten, die durch die Reaktion von Aminen mit Fluorwasserstoffsäure gebildet werden.

Biologische Bedeutung

Flusssäure ist ein starkes Kontaktgift. Die Gefährlichkeit wird dadurch noch erhöht, dass sie sofort von der Haut resorbiert wird. Dadurch ist eine Verätzung tieferer Gewebeschichten und sogar der Knochen möglich, ohne dass die Haut äußerlich sichtbar verletzt ist. Durch Unterspritzen des geschädigten Gewebes mit Calciumgluconat-Lösung kann einem tieferen Eindringen entgegengewirkt werden. Eine handtellergroße Verätzung wirkt bei 40 % Flusssäure bereits in aller Regel durch resorptive Giftwirkung tödlich. Besonders gefährlich hierbei ist, dass eine Schmerzwirkung (die warnend wirken würde) oft erst mit einer Verzögerung von mehreren Stunden auftritt. Flusssäure schädigt das Nervensystem. Schmerzstillende Mittel, selbst Betäubungsmittel wie Morphin und Fentanyl, sind hierbei fast wirkungslos.

Referenzen

1. ↑ ^{a b c} Holleman-Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, Berlin 2007. ISBN 978-3-11-017770-1
2. ↑ Sicherheitsdatenblatt (Merck)
3. ↑ Eintrag zu CAS-Nr. 7664-39-3 im European chemical Substances Information System ESIS
4. ↑ ^{a b} Eintrag zu Fluorwasserstoffsäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 11.01.08 (JavaScript erforderlich)
5. ↑ Schon über 40 Säure-Attacken

Weblinks

• Weitere Informationen über HF der Giftinfo Mainz
• Weitere Informationen vom Schweizerischen Toxikologischen Informationszentrum

Halogenwasserstoffe und zugehörige Säuren

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