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フッ化 か 水素 すいそ 酸 さん (フッかすいそさん、英語 えいご : Hydrofluoric acid )は、フッ化 か 水素 すいそ の水溶液 すいようえき である。俗 ぞく にフッ酸 さん (フッさん)と呼 よ ばれ、工業 こうぎょう 的 てき に重要 じゅうよう であるが、触 ふ れると激 はげ しく体 からだ を腐食 ふしょく する危険 きけん な毒物 どくぶつ としても知 し られる。
フッ化 か 水素 すいそ 酸 さん はフッ化 か 水素 すいそ と共 とも に、フッ素 ふっそ を含 ふく む多 おお くの薬品 やくひん 、重 じゅう 合体 がったい (例 れい :テフロン )および合成 ごうせい 繊維 せんい の前駆 ぜんく 体 たい である。
濃 こ フッ化 か 水素 すいそ 酸 さん は一般 いっぱん にガラス (SiO2 ) と反応 はんのう して溶 と かすことがよく知 し られている。
SiO
2
+
4
HF
(
aq
)
⟶
SiF
4
+
2
H
2
O
(
l
)
{\displaystyle {\ce {{SiO2}+ {4HF(aq)}-> {SiF4}+ {2H2O(l)}}}}
SiO
2
+
6
HF
(
aq
)
⟶
H
2
[
SiF
6
]
(
aq
)
+
2
H
2
O
(
l
)
{\displaystyle {\ce {{SiO2}+ {6HF(aq)}-> {H2[SiF6](aq)}+ {2H2O(l)}}}}
ガラスを腐食 ふしょく する性質 せいしつ のため、フッ化 か 水素 すいそ 酸 さん はポリエチレンまたはテフロン容器 ようき に入 い れて保存 ほぞん される。また、フッ化 か 水素 すいそ 酸 さん は多 おお くの金属 きんぞく も腐食 ふしょく する。特 とく に硝酸 しょうさん との混合 こんごう 酸 さん は酸 さん に対 たい し耐食性 たいしょくせい の高 たか いタンタル なども溶解 ようかい する。
通常 つうじょう は47〜48% (d=1.15 g cm−3 , 27.6 mol dm−3 ) 程度 ていど の水溶液 すいようえき として市販 しはん され、毒物 どくぶつ 及 およ び劇 げき 物 ぶつ 取締 とりしまり 法 ほう の医薬 いやく 用 よう 外 がい 毒物 どくぶつ に指定 してい されている。
フッ化 か カルシウム を含 ふく む蛍 ぼたる 石 せき に濃 こ 硫酸 りゅうさん を加 くわ えて加熱 かねつ すると、反応 はんのう してフッ化 か 水素 すいそ を生 しょう じるので、これを水 みず に溶解 ようかい する。
CaF
2
(
s
)
+
H
2
SO
4
⟶
CaSO
4
(
s
)
+
2
HF
(
g
)
{\displaystyle {\ce {{CaF2(s)}+ {H2SO4}-> {CaSO4(s)}+ 2 {HF(g)}}}}
濃縮 のうしゅく ウラン である六 ろく フッ化 か ウラン を加水 かすい 分解 ぶんかい して、ウラン燃料 ねんりょう としての酸化 さんか ウラン(IV) とする工程 こうてい では多量 たりょう のフッ化 か 水素 すいそ 酸 さん が副 ふく 生 せい する[ 1] 。
フッ化 か 水素 すいそ 酸 さん は水溶液 すいようえき 中 ちゅう では他 た の酸 さん と同 おな じように解離 かいり する。他 た のハロゲン化 か 水素 すいそ 酸 さん とは異 こと なり希薄 きはく 水溶液 すいようえき 中 ちゅう では弱酸 じゃくさん となる。
HF
(
aq
)
+
H
2
O
(
l
)
↽
−
−
⇀
H
3
O
+
(
aq
)
+
F
−
(
aq
)
,
p
K
a
=
{\displaystyle {\ce {{HF(aq)}+{H2O(l)}\ <=>{H3O^{+}(aq)}+{F^{-}(aq)}\ ,\ p{\mathit {K}}a\ =\ }}}
3.17
{\displaystyle {\rm {3.17}}}
その電離 でんり 平衡 へいこう に対 たい する熱 ねつ 力学 りきがく 的 てき 諸 もろ 量 りょう は以下 いか の通 とお りである[ 2] 。
Δ でるた
H
∘
{\displaystyle {\mathit {\Delta }}H^{\circ }}
Δ でるた
G
∘
{\displaystyle {\mathit {\Delta }}G^{\circ }}
Δ でるた
S
∘
{\displaystyle {\mathit {\Delta }}S^{\circ }}
−12.55 kJ mol−1
18.03 kJ mol−1
−102.5 J mol−1 K−1
HF分子 ぶんし が接近 せっきん したとき酸性 さんせい 度 ど は次 つぎ の平衡 へいこう のため劇的 げきてき に増加 ぞうか する。このためフッ化 か 水素 すいそ 酸 さん は通常 つうじょう の弱酸 じゃくさん とは異 こと なり、0.1 mol dm−3 程度 ていど 以上 いじょう の濃度 のうど になると高 こう 濃度 のうど となっても電離 でんり 度 ど があまり減少 げんしょう しない。
2
HF
(
aq
)
↽
−
−
⇀
H
+
(
aq
)
+
{\displaystyle {\ce {2HF(aq)\ <=>{H^{+}(aq)}+}}}
FHF
−
{\displaystyle {\ce {FHF^-}}}
(
aq
)
{\displaystyle {\ce {(aq)}}}
HF
(
aq
)
+
F
−
(
aq
)
↽
−
−
⇀
FHF
−
(
aq
)
,
K
=
5
⋅
1
FHF
−
{\displaystyle {\ce {{HF(aq)}+{F^{-}(aq)}\ <=>{FHF^{-}(aq)}\ ,{\mathit {K}}\ =\ 5.1FHF^{-}}}}
アニオンは、水素 すいそ −フッ素 ふっそ 間 あいだ の強力 きょうりょく な水素 すいそ 結合 けつごう によって安定 あんてい 化 か される。このイオンは純 じゅん 液体 えきたい フッ化 か 水素 すいそ のみならず、水溶液 すいようえき 中 ちゅう でも高 こう 濃度 のうど であれば生成 せいせい する。
各種 かくしゅ フッ素 ふっそ 化合 かごう 物 ぶつ の原料 げんりょう として重要 じゅうよう であるほか、ガラス の化学 かがく 加工 かこう や、半導体 はんどうたい 製造 せいぞう 時 じ のシリコン 酸化 さんか 膜 まく のエッチング ・歯科 しか 技工 ぎこう の分野 ぶんや に用 もち いられる。ステンレス やアルミニウム の酸化 さんか 被膜 ひまく 除去 じょきょ には、硝酸 しょうさん との混 こん 酸 さん が使用 しよう される。
骨 ほね や血液 けつえき 中 ちゅう のカルシウム イオンと容易 ようい に結合 けつごう することにより、骨 ほね を侵 おか し低 てい カルシウム血 ち 症 しょう の原因 げんいん ともなる。応急 おうきゅう 処置 しょち には、接触 せっしょく 部位 ぶい の流水 りゅうすい 洗浄 せんじょう ののちグルコン酸 さん カルシウム が使用 しよう される。
2013年 ねん 3月 がつ 、静岡 しずおか 県 けん でフッ酸 さん を塗 ぬ られた靴 くつ を履 は いた女性 じょせい が、足 あし の壊疽 えそ (えそ)を起 お こし、5本 ほん の指 ゆび すべてを切断 せつだん する重傷 じゅうしょう を負 お う事件 じけん が起 お きた[ 6] 。これは故意 こい に塗 ぬ られたもので、犯人 はんにん は殺人 さつじん 未遂 みすい 容疑 ようぎ で逮捕 たいほ された[ 6] 。検察 けんさつ の判断 はんだん で傷害 しょうがい 罪 ざい に切 き り替 か えて起訴 きそ され[ 7] 、傷害 しょうがい 罪 ざい で有罪 ゆうざい 判決 はんけつ を受 う けた。
^ 村田 むらた 徳治 とくじ 『新 しん 訂 てい ・廃棄 はいき 物 ぶつ のやさしい化学 かがく 第 だい 3巻 かん 廃 はい 酸 さん ・廃 はい アルカリ・汚泥 おでい の巻 まき 』日報 にっぽう 出版 しゅっぱん 、2004年 ねん 、83-91頁 ぺーじ 。ISBN 978-4-89086-235-1 。
^ D.D. Wagman, W.H. Evans, V.B. Parker, R.H. Schumm, I. Halow, S.M. Bailey, K.L. Churney, R.I. Nuttal, K.L. Churney and R.I. Nuttal, The NBS tables of chemical thermodynamics properties, J. Phys. Chem. Ref. Data 11 Suppl. 2 (1982)
^ 1982年 ねん 4月 がつ 22日 にち ・24日 にち 付 づけ 毎日新聞 まいにちしんぶん (縮刷 しゅくさつ 版 ばん )
^ 昭和 しょうわ 57年 ねん (1982年 ねん )4月 がつ 22日 にち (水曜日 すいようび )読売新聞 よみうりしんぶん
^ “三星 みつぼし (サムスン) 再 ふたた びフッ酸 さん 事故 じこ …3ヶ月 かげつ ぶり‘同 おな じ場所 ばしょ ・同 おな じ原因 げんいん ’” . ハンギョレ . (2013年 ねん 5月 がつ 2日 にち ). http://japan.hani.co.kr/arti/politics/14615.html
^ a b “靴 くつ に毒 どく ,同僚 どうりょう 女性 じょせい が足 あし の指 ゆび 切断 せつだん 。殺人 さつじん 未遂 みすい 容疑 ようぎ で男 おとこ 逮捕 たいほ ” . 朝日新聞 あさひしんぶん (朝日新聞社 あさひしんぶんしゃ ). (2013年 ねん 3月 がつ 28日 にち ). オリジナル の2013年 ねん 3月 がつ 28日 にち 時点 じてん におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20130328055009/http://www.asahi.com/national/update/0328/TKY201303280109.html 2013年 ねん 3月 がつ 29日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “「女性 じょせい の靴 くつ に毒 どく 」で同僚 どうりょう 男 おとこ を起訴 きそ 地検 ちけん 沼津 ぬまづ 支部 しぶ 、傷害 しょうがい 罪 ざい で” . 日本経済新聞 にほんけいざいしんぶん (日本経済新聞社 にほんけいざいしんぶんしゃ ). (2013年 ねん 5月 がつ 8日 にち ). https://www.nikkei.com/article/DGXNASDG08049_Y3A500C1CC1000/
^ “山口組 やまぐちぐみ のごみから猛毒 もうどく のフッ化 か 水素 すいそ 検出 けんしゅつ 、14人 にん 軽症 けいしょう -山口組 やまぐちぐみ 総本部 そうほんぶ 家宅 かたく 捜索 そうさく へ” . 産経新聞 さんけいしんぶん . (2015年 ねん 8月 がつ 25日 にち ). https://web.archive.org/web/20150825062129/http://www.sankei.com/west/news/150825/wst1508250054-n1.html
^ “猛毒 もうどく 「フッ化 か 水素 すいそ 酸 さん 」か、こぼれ異臭 いしゅう 東京 とうきょう ・秋葉原 あきはばら の路上 ろじょう 、けが人 にん なし” . 毎日新聞 まいにちしんぶん . (2020年 ねん 6月 がつ 4日 にち ). https://mainichi.jp/articles/20200604/k00/00m/040/156000c