Kyselina fluorovodíková se velmi široce používá v průmyslu a je prekurzorem mnoha chemikálií a materiálů a hojně se používá ve farmacii, v exotických materiálech, jako jsou fluoropolymery, k leptání skla a k moření kovů, jako je nerezová ocel. V polovodičovém průmyslu se HF používá k leptání křemíkových substrátů.
Kyselina fluorovodíková je bezbarvá a velmi agresivní se schopností rozpouštět mnoho materiálů včetně skla. Na rozdíl od mnoha jiných kyselin je popálení HF obvykle neškodné, zpočátku způsobuje jen málo zjevných škod, ale může rychle vést k destrukci základních tkání včetně kostí. Při vysokém nekonečném množství vápníku (Ca) může HF vést ke smrti narušením metabolismu a hladiny Ca v krevním oběhu.
HF spolu se svými sourozenci, pufrovaným oxidem leptavým nebo bifluoridem amonným (NH4HF2), musí být před vypuštěním neutralizován. Odpadní vody s obsahem fluoridů často potřebují více než jen neutralizaci pH, protože na celém světě existují široce zavedené limity fluoridů, které vyžadují systémy redukce fluoridů pro snížení obsahu fluoridů v průmyslových odpadních vodách.
Kyselina fluorovodíková ( HF )
Kyselina fluorovodíková HF:
S pKa 3,15 se HF považuje za slabou kyselinu v tom smyslu, že není plně disociována pod pH přibližně 5,5 a vytváří komplexy s mnoha sloučeninami včetně sebe sama. Nenechte se zmást klasifikací jako slabá kyselina, HF je velmi agresivní a nebezpečná kyselina. HF je komerčně dostupná v koncentracích od 10 % do 49 %, přičemž nejběžnější je 49% HF. Neutralizace pH kyseliny fluorovodíkové je běžná a lze použít jakoukoli anorganickou zásadu, například hydroxid sodný nebo vápno. Kyselina fluorovodíková je jednonormný roztok, což znamená, že na každý mol HF se uvolní jeden mol H+ nebo kyseliny, který vyžaduje k neutralizaci jeden mol hydroxidu (OH-).
Jeden mol hydroxidu sodného (NaOH) je zapotřebí k neutralizaci jednoho molu HF , a to takto:
NaOH + HF → NaF + H20
Naopak jeden mol vápna jako Ca(OH)2 neutralizuje dva moly HF, což je běžná reakce při průmyslové redukci fluoridů pro srážení fluoridů jako relativně nerozpustné soli CaF2:
Ca(OH)2 + 2HF → CaF2 + 2H20
Teplo neutralizace
Všechny reakce neutralizace pH jsou exotermické a uvolňuje se při nich teplo. Ve většině praktických aplikací je koncentrace kyseliny příliš nízká na to, aby nárůst teploty představoval problém, avšak při zvýšení koncentrace kyseliny nad přibližně 1 % je nárůst teploty nejen měřitelný, ale může představovat problém.
ΔHN = 55,83 KJ / mol H+
Například při neutralizaci 10% roztoku kyseliny HF dojde k nárůstu teploty o téměř 300C, zatímco při neutralizaci 49% roztoku koncentrované kyseliny fluorovodíkové dojde k nárůstu teploty o více než 1500C. To je dost na to, aby se roztavil jakýkoli termoplastický potrubní systém, a dost horký na to, aby způsobil výbuch páry.
Naše systémy neutralizace pH koncentrovanou kyselinou berou v úvahu známý nárůst teploty a jsou přijata opatření k jeho regulaci pomocí průběžného sledování teploty, řízení rychlosti reakce a v případě potřeby i přidání ochlazovací vody. Příklad systému neutralizace pH koncentrovanou kyselinou si můžete prohlédnout na adrese: Neutralizace bateriových kyselin
Srážecí produkty
Neutralizací pH jakékoli silné kyseliny silnou zásadou vznikne sůl. Pokud je jeden z reaktantů relativně zředěný, zůstanou produkty neutralizace rozpustné, zejména pokud je kationtem sodík (Na). Pokud je však kationtem vápník (Ca) nebo pokud je koncentrace obou reaktantů zvýšená, začnou se tvořit produkty srážení (nerozpustné soli). V některých případech je lze jednoduše vypustit do kanalizace, v jiných může být nutné je z různých důvodů odstranit, zejména pokud je přítomno vysoké množství fluoridů. Kdykoli se srážecí produkty vytvoří, mohou se také stát problémem při údržbě.
Ve výše uvedeném příkladu, kdy je kyselina fluorovodíková neutralizována pomocí vápna, bude vedlejším produktem fluorid vápenatý (CaF2). Fluorid vápenatý vytvoří na potrubí, ventilech a armaturách tvrdý krystalický povlak podobný sklu, který je odolný vůči čištění kyselinou.
Digital Analysis Corp. vyrábí kompletní řadu pH neutralizačních systémů pro neutralizaci kyseliny fluorovodíkové (HF) a všech minerálních kyselin, zásad, organických kyselin a louhů. Tři z našich čtyř řad systémů pro neutralizaci pH odpadních vod jsou vhodné pro neutralizaci odpadních vod s obsahem HF a patří mezi ně naše řady systémů pro neutralizaci pH pHASE,labTREAT abatchTREAT.
Balené/skidové systémy neutralizace pHDigital Analysis vyrábí čtyři rodiny systémů pro úpravu pH, mezi které patří: pHASE, labTREAT, batchTREAT a hydroTREAT
Rodina systémů pro úpravu pH PHASE jsou dávkové systémy určené pro kontinuální průtoky od 0-60 GPM. Řada pHASE je schopna zpracovávat různé proudy přitékající odpadní vody od vysoce kyselých až po vysoce zásadité.
- Kontinuální průtoky od 0-60 GPM
- Kompaktní platforma
- Obousměrná: neutralizuje kyseliny i zásady.
- Konstrukce dávkového systému.
- Zvládne koncentrované kyseliny a zásady.
- Kompletně automatizovaný
Pro více informací klikněte zde.
Rodina systémů pro úpravu pHlabTREAT jsou kontinuální průtočné systémy určené pro kontinuální průtoky od 0-300 GPM. Řada labTREAT je schopna zpracovávat různé proudy odpadních vod z průmyslových a institucionálních výzkumných laboratoří.
- Kontinuální průtoky od 0-300GPM
- K dispozici v jedno-, dvou- a třístupňovém provedení.
- Neutralizace CIP – dobře se hodí pro horké odpady CIP.
- Obousměrné: neutralizují kyseliny i zásady.
- Kontinuální průtočná konstrukce systému.
- Zvládne vysoké průtoky na minimální ploše.
- Kompletně automatizovaný
Pro více informací klikněte zde.
Systémy pH neutralizace řady BatchTREAT jsou určeny pro kontinuální průtoky průmyslových odpadních vod od 0-10 000 GPM. Tento systém s velkou platformou je dávkový systém, který zvládá kontinuální průtoky, které mohou být vysoce kyselé nebo vysoce zásadité.
- Kontinuální průtoky od 0-1 000 GPM
- Mnoho možností včetně duplexního / redundantního provedení systému pH.
- Obousměrný: neutralizuje kyseliny i zásady.
- Dávkové provedení systému.
- Zvládne koncentrované kyseliny i zásady.
- Kompletně automatizovaný
Pro více informací klikněte zde..
Rodina systémů pro neutralizaci pH HydroTREAT je speciálně navržena pro alkalické / vysoce pH přítoky, zejména odpadní vody z betonářských a hydrodemoličních aplikací. Řada hydroTREAT je navržena pro použití oxidu uhličitého (CO2).
- Kontinuální průtoky od 0 do 1 000 GPM
- Betonové odpadní vody – Navrženo speciálně pro betonové odpady, odpadní vody z hydrodemolice a odpadní vody a splachy z tunelů.
- Nevyžaduje použití nebezpečných chemikálií, jako jsou koncentrované kyseliny.
- Bezpečné použití oxidu uhličitého (CO2).
- Navrženo pro venkovní použití na nezpevněných plochách.
- Kompletně automatizované
Pro více informací klikněte zde..