হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড

হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড একটি রাসায়নিক যৌগ যার রাসায়নিক সংকেত হ'ল HF। এই বর্ণহীন গ্যাস বা তরল হ'ল ফ্লোরিন এর প্রধান শিল্প উৎস। এর জলীয় দ্রবণ হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড নামে পরিচিত। ফার্মাসিউটিক্যালস এবং পলিমার সহ অনেকগুলি গুরুত্বপূর্ণ যৌগ তৈরির ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ ইন্ধন। যেমন পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (টেফলন)। হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড পেট্রোকেমিক্যাল শিল্প সুপারঅ্যাসিড এর উপাদান হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। হাইড্রোজেন ফ্লোরাইডের ঘরের তাপমাত্রার স্ফুটন হয় যা অন্যান্য হাইড্রোজেন হ্যালাইড এর চেয়ে অনেক বেশি উচ্চ।

হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড একটি অত্যন্ত বিপজ্জনক গ্যাস। আর্দ্রতার সংস্পর্শে এটি ক্ষয়কারী এবং অনুপ্রবেশকারী হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড তৈরি করে। এর গ্যাস তারারন্ধ্র এর দ্রুত ধ্বংস করে অন্ধত্ব সৃষ্টি করতে পারে।

ইতিহাস
১৭৭১ সালে কার্ল উইলহেলম শেহিলি জলীয় দ্রবণ প্রস্তুত করে প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড উৎপাদন করেছিলেন। যদিও এর আগে থেকেই হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড কাঁচ শিল্প এ জানা ছিল। ফরাসি রসায়নবিদ এডমন্ড ফ্র্যামি কে (১৮১৪-১৮৯৪) অ্যানহাইড্রাস হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড (এইচএফ) আবিষ্কার করার জন্য কৃতিত্ব দেওয়া হয়। তিনি একে পেয়েছিলেন ফ্লোরিন বিচ্ছিন্ন করার চেষ্টা করার সময়ে।

গঠন এবং বিক্রিয়া

দ্বিপরমাণুক অণু HF (এইচএফ) তুলনামূলকভাবে শক্তিশালী আন্তঃআণু হাইড্রোজেন বন্ধন গঠন করে। কঠিন এইচএফ এর এইচএফ অণুগুলির আঁকাবাঁকা শৃঙ্খল থাকে। এইচএফ অণুগুলি ৯৫ pm এর একটি সংক্ষিপ্ত H–F বন্ধন সহ নিকটবর্তী ১৫৫ pm আন্তঃআণবিক H–F দূরত্ব দ্বারা প্রতিবেশী অণুগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে।  এছাড়াও তরল এইচএফ এ এইচএফ অণু শৃঙ্খল বর্তমান এবং শৃঙ্খলগুলি ছোট হয়। সেগুলি গড়ে মাত্র পাঁচ বা ছয়টি অণু নিয়ে গঠিত।

অন্যান্য হাইড্রোজেন হ্যালাইডের সাথে তুলনা
হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড ২০ °C অবধি ফোটে না। অপর দিকে ভারী হাইড্রোজেন হ্যালাইডগুলি −৮৫ °C (−১২০ °F) এবং −৩৫ °C (−৩০ °F) এর মধ্যে ফোটে।  এইচএফ অণুগুলির মধ্যের এই হাইড্রোজেন বন্ধন তরলে উচ্চ সান্দ্রতা পদান করে এবং গ্যাসে প্রত্যাশিত চাপের চেয়ে কম হয়।

জলীয় দ্রবণ

এইচএফ জলের সাথে মিশ্রণযোগ্য (যে কোনও অনুপাতে দ্রবীভূত হয়)। অপর দিকে অন্যান্য হাইড্রোজেন হ্যালাইডগুলির জলে দ্রাব্যতা সীমাবদ্ধ হয়। হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড −৪০ °C (−৪০ °F) এম.পি.তে একটি মনোহাইড্রেট HF.H2O গঠন করে যা খাঁটি এইচএফের গলনাঙ্কের থেকে ৪৪ °C (৭৯ °F) বেশি।

এইচএফ এর জলীয় দ্রবণকে বলা হয় হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড। যখন লঘু করা হয় তখন হাইড্রোজেন-বন্ধন যুক্ত আয়ন জোড় [H3O+·F−] গঠনের কারণে অন্যান্য হাইড্রোহ্যালিক অ্যাসিডের মতো না হয়ে হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড একটি দুর্বল অ্যাসিডের মতো আচরণ করে। অবশ্য ঘন দ্রবণে শক্তিশালী অ্যাসিড পাওয়া যায়। কারণ আয়ন জোড়ের পরিবর্তে বাইফ্লোরাইড অ্যানায়নগুলি তখন প্রাধান্য পায়। তরল অ্যানহাইড্রাস এইচএফ এ স্ব-আয়নায়ণ দেখা দেয়:
 3 HF  H2F+ + 
যা একটি অত্যন্ত অম্লীয় তরল গঠন করে ()।

লুইস অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া
এইচএফ লুইস অ্যাসিড এর সাথে ক্রিয়া করে সুপারঅ্যাসিড প্রদান করে। একটি হামমেট অ্যাসিডিটির ফাংশন (H0) of −21  অ্যান্টিমনি পেন্টাফ্লোরাইড (SbF5) এর সাথে তৈরি করে ফ্লুরোঅ্যান্টিমোনিক অ্যাসিড।

উৎপাদন
খনিজ বিশুদ্ধ  ফ্লোরাইট এর সাথে সালফিউরিক অ্যাসিড এর বিক্রিয়া দ্বারা হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড উৎপাদিত হয়:
CaF2  +  H2SO4  →  2 HF  +  CaSO4
উৎপাদিত এইচএফের প্রায় ২০% সার উৎপাদনের উপজাত হিসাবে প্রস্তুত করে হেক্সাফ্লুরোসিলিসিক অ্যাসিড। এই অ্যাসিডের তাপমাত্রা হ্রাস করে এবং হাইড্রোলাইসিস দ্বারা নির্গত হয় এইচএফ:
H2SiF6  →  2 HF  +  SiF4
SiF4  +  2 H2O   →  4 HF  +  SiO2

তথ্যসূত্র 

হাইড্রোজেন যৌগ
শিল্প গ্যাস
অজৈব দ্রাবক
বিপজ্জনক বায়ু দূষণকারী
অধাতব হ্যালাইড
ফ্লোরাইড