กรดไฮโดรฟลูออริก

กรดไฮโดรฟลูออริก เป็นสารละลายของไฮโดรเจนฟลูออไรด์ในน้ำ แม้ว่าจะมีฤทธิ์กัดกร่อนอย่างแรงและยากแก่การใช้งาน กรดนี้เป็นเพียงกรดอ่อนเท่านั้น กรดไฮโดรฟลูออริกใช้เป็นแหล่งของฟลูออรีนในการสังเคราะห์สารประกอบต่างๆ ทั้งยาและพอลิเมอร์ เช่น เทฟลอน คนทั่วไปรู้จักกรดไฮโดรฟลูออริกในฐานะกรดกัดแก้ว เพราะกรดชนิดนี้ทำปฏิกิริยากับซิลิกอนไดออกไซด์ได้ เนื่องจากความกัดกร่อนที่กรดนี้มีต่อแก้วและโลหะ ตามปกติจึงมักเก็บในบรรจุภัณฑ์พลาสติก

แก๊สไฮโดรเจนฟลูออไรด์เป็นสารพิษรุนแรงที่สามารถสร้างความเสียหายต่อปอดและกระจกตาอย่างทันทีและถาวร ในขณะที่กรดไฮโดรฟลูออริกเป็นสารพิษทางการสัมผ้สที่สามารถทำให้ผิวหนังไหม้และเนื้อเยื่อตายโดยไม่รับรู้ความเจ็บปวดในตอนแรก นอกจากนี้ ยังสามารถรบกวนกระบวนการเมแทบอลิซึมของแคลเซียม ทำให้หัวใจวายและเสียชีวิตได้

ความเป็นกรด 
กรดไฮโดรฟลูออริกเป็นกรดอ่อน เพราะมีค่าคงที่การแตกตัวต่ำกว่ากรดแก่ ไม่แตกตัวสมบูรณ์ในน้ำ โดยเกิดสมดุลดังสมการ

HF + H2O ⇌ H3O+ + F−

ซึ่งกรดนี้เป็นกรดไฮโดรฮาลิกเพียงตัวเดียวที่ไม่เป็นกรดแก่

อย่างไรก็ตาม เมื่อความเข้มข้นของ HF สูงขึ้น ความเป็นกรดจะเพิ่มขึ้นได้อย่างยิ่งยวด เนื่องจากสมดุลที่เรียกว่า โฮโมแอสโซซิเอชัน (่homoassociation) ดังสมการ

3 HF ⇌ H2F+ + FHF−

ทำให้เกิดไบฟลูออไรด์ไอออน (FHF−) ที่มีความเสถียรมากจากพันธะไฮโดรเจนระหว่าง F กับ H

การผลิต 
กรดไฮโดรฟลูออริกส่วนใหญ่ในปัจจุบันผลิตจากปฏิกิริยาระหว่างแร่ฟลูออไรต์ (CaF2) กับกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ที่อุณหภูมิ 265 °C เกิดเป็นกรดไฮโดรฟลูออริกกับแคลเซียมซัลเฟตดังสมการ:

CaF2 + H2SO4 → 2 HF + CaSO4

นอกจากนี้ กรดไฮโดรฟลูออริกยังเป็นผลพลอยได้ในกระบวนการผลิตกรดฟอสฟอริกจากแร่อะพาไทต์ เนื่องจากแหล่งแร่อะพาไทต์มักมีฟลูออโรอะพาไทต์ปนอยู่ด้วย ซึ่งเมื่อนำไปย่อยโดยกรดจะให้สายแก๊สผสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (จากกรด) น้ำ กรดไฮโดรฟลูออริก และของแข็งปนเปื้อนอิ่น ๆ เมื่อแยกของแข็งออกและนำไปผ่านกรดซัลฟิวริกกับโอเลียม จะได้แก๊สไฮโดรเจนฟลูออไรด์แห้ง โดยในการผลิตนี้ เนื่องจากกรดไฮโดรฟลูออริกมีอำนาจกัดกร่อนสูง จะเกิดการสลายตัวของแร่กลุ่มซิลิเกตให้กรดฟลูออโรซิลิสิก (H2SiF6) ไปควบคู่กันเสมอ

ประโยชน์

ความปลอดภัย 
กรดไฮโดรฟลูออริกมีฤทธิ์กัดกร่อนอย่างแรงและเป็นพิษต่อการสัมผัส โดยกรดไฮโดรฟลูออริกมีความสามารถที่จะทะลุผ่านเนื้อเยื่อไปได้ การสัมผัสทางตาหรือผิวหนังการหายใจ หรือการบริโภค จึงเป็นเส้นทางที่นำไปสู่การเป็นพิษได้ง่าย และเนื่องจากกรดไฮโดรฟลูออริกจะไปรบกวนการทำงานของระบบประสาท การทำลายเนื้อเยื่อโดยกรดไฮโดรฟลูออริกจึงอาจไม่รู้สึกเจ็บในตอนแรก ผู้ถูกกรดอาจจะไม่รู้ตัวในทันทีและเกิดความล่าช้าในการตอบสนองกับอันตรายที่เกิดขึ้น อาการของการถูกกรดไฮโดรฟลูออริกได้แก่ การระคายเคืองลูกตา ผิวหนัง จมูก และลำคอ การไหม้ของลูกตาหรือผิวหนัง เยื่อจมูกอักเสบ หลอดลมอักเสบ ปอดบวมน้ำ และความเสียหายต่อกระดูก

เมื่อกรดไฮโดรฟลูออริกเข้าสู่ระบบเลือดแล้ว จะไปทำปฏิกิริยากับแคลเซียมไอออนในเลือด เกิดเป็นแคลเซียมฟลูออไรด์ที่ไม่ละลายน้ำ อาจทำให้หัวใจวายได้ โดยรอยไหม้ที่กว้างกว่า 160 ตารางเซนติเมตร ถือว่าอันตรายต่อการเกิดพิษในระบบเลือดและเนื้อเยื่อ ด้วยสาเหตุนี้การต้านพิษกรดไฮโดรฟลูออริกจึงใช้แคลเซียมกลูโคเนต ซึ่งเป็นแหล่งแคลเซียมไอออน โดยการล้างแผลไหม้ด้วยน้ำและเจลแคลเซียมกลูโคเนต 2.5% หรือสารละลายเฉพาะอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกรดซึมเข้าไปในผิวหนัง จึงจำเป็นต้องพบแพทย์ต่อไป

อ้างอิง

แหล่งข้อมูลอื่น
 International Chemical Safety Card 0283
 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
  (HF)
  (5HF)
  (6HF)
  (7HF)
 "Hydrofluoric Acid Burn", The New England Journal of Medicine—Acid burn case study

ฟลูออไรด์
สารประกอบไฮโดรเจน