Fluorivetyhappoa käytetään teollisuudessa hyvin laajalti, ja se on monien kemikaalien ja materiaalien esiaste, ja sitä käytetään laajalti lääkkeissä, eksoottisissa materiaaleissa, kuten fluoripolymeereissä, lasin syövyttämiseen ja metallien, kuten ruostumattoman teräksen, peittaamiseen. Puolijohdeteollisuudessa HF:ää käytetään piisubstraattien syövyttämiseen.
Fluorivetyhappo on väritöntä ja erittäin aggressiivista, ja sillä on kyky liuottaa monia materiaaleja, myös lasia. HF aiheuttaa myös joitakin erittäin vakavia ympäristöterveys- ja turvallisuuskysymyksiä, sillä toisin kuin monet muut hapot, HF:n aiheuttama palovamma on yleensä vaaraton ja aiheuttaa aluksi vain vähän ilmeistä vahinkoa, mutta se voi nopeasti johtaa alapuolella olevien kudosten, kuten luun, tuhoutumiseen. Kun HF:n kalsiumin (Ca) pitoisuus on suuri, se voi johtaa kuolemaan, koska se häiritsee aineenvaihduntaa ja Ca:n määrää verenkierrossa.
HF yhdessä sen sisaryhdisteiden, puskuroidun oksidietikan tai ammoniumbifluoridin (NH4HF2), kanssa on neutraloitava ennen purkamista. Fluoridipitoiset jätevedet vaativat usein muutakin kuin pH:n neutralointia, sillä eri puolilla maailmaa on laajalti asetettu fluoridiraja-arvoja, jotka edellyttävät fluoridin vähentämisjärjestelmiä fluoridien vähentämiseksi teollisuusjätevesissä.
Fluorivetyhappo ( HF )
Fluorivetyhappo HF:
Fluorivetyhapon pKa-arvo on 3,15. HF:tä pidetään heikkona happona, koska se ei ole täysin disassosioitunut noin 5,5 pH:n alapuolella, ja se muodostaa komplekseja monien yhdisteiden, myös itsensä kanssa. Älä anna heikon hapon luokittelun hämätä, HF on erittäin aggressiivinen ja vaarallinen happo. HF:tä on kaupallisesti saatavilla pitoisuuksina, jotka vaihtelevat 10 %:sta 49 %:iin, ja 49 %:n HF on yleisin. Fluorivetyhapon pH:n neutralointi on tavanomaista, ja siihen voidaan käyttää mitä tahansa epäorgaanista emästä, kuten natriumhydroksidia tai kalkkia. Fluorivetyhappo on yksi normaali liuos, mikä tarkoittaa, että jokaista HF-moolia kohti vapautuu yksi mooli H+ tai happoa, jonka neutraloimiseksi tarvitaan yksi mooli hydroksidia (OH-).
Yksi mooli natriumhydroksidia (NaOH) tarvitaan neutraloimaan yksi mooli HF:tä seuraavasti:
NaOH + HF → NaF + H20
Käänteisesti yksi mooli kalkkia Ca(OH)2:na neutraloi kaksi moolia HF:tä, mikä on yleinen reaktio teollisessa fluoridin pelkistämisessä fluoridien saostamiseksi suhteellisen liukenemattomana CaF2-suolana:
Ca(OH)2 + 2HF → CaF2 + 2H20
Neutraloinnin lämpö
Kaikki pH:n neutralointireaktiot ovat eksotermisiä ja lämpöä vapautuu. Useimmissa käytännön sovelluksissa happokonsentraatio on liian pieni, jotta lämpötilan nousu olisi huolestuttavaa, mutta kun happokonsentraatio nousee yli 1 %:n, lämpötilan nousu ei ole vain mitattavissa, vaan se voi olla huolestuttavaa.
ΔHN = 55,83 KJ / mooli H+
Esimerkiksi 10 %:n liuoksen HF-happoa neutraloimalla lämpötila nousee melkein 300 C:n lämpötilan nousu, kun taas 49 %:n liuoksen väkevää fluorivetyhappoa neutraloimalla lämpötila nousee yli 1500 C:n lämpötilan nousu. Tämä riittää sulattamaan minkä tahansa kestomuovisen putkiston ja on tarpeeksi kuuma aiheuttamaan höyryräjähdyksiä.
Konsentroitujen happojen pH:n neutralointijärjestelmissämme otetaan huomioon tunnettu lämpötilan nousu, ja sen hallitsemiseksi ryhdytään toimenpiteisiin jatkuvalla lämpötilan seurannalla, reaktionopeuden hallinnalla ja tarvittaessa sammutusveden lisäämisellä. Esimerkki konsentroidun hapon pH:n neutralointijärjestelmästä on nähtävissä osoitteessa: Battery Acid Neutralization
Precipitation Products
Minkä tahansa vahvan hapon pH:n neutralointi vahvan emäksen kanssa tuottaa suolan. Kun toinen reagoijista on suhteellisen laimea, neutralointituotteet pysyvät liukoisina, erityisesti jos kationina on natrium (Na). Jos kationina on kuitenkin kalsium (Ca) tai jos molempien reagoijien konsentraatio nousee, alkaa muodostua saostustuotteita (liukenemattomia suoloja). Joissakin tapauksissa nämä voidaan yksinkertaisesti johtaa viemäriin, mutta toisissa tapauksissa ne voidaan joutua poistamaan useista eri syistä, erityisesti jos fluoridipitoisuus on korkea. Aina kun saostumatuotteita muodostuu, niistä voi tulla myös huollon päänvaivaa.
Yllä olevassa esimerkissä, jossa fluorivetyhappo neutraloidaan kalkin avulla, sivutuotteena syntyy kalsiumfluoridia (CaF2). Kalsiumfluoridi muodostaa putkiin, venttiileihin ja liitososiin kovan lasimaisen kiteisen pinnoitteen, joka kestää happopuhdistusta.
Digital Analysis Corp. valmistaa täydellisen valikoiman pH-neutralointijärjestelmiä fluorivetyhapon (HF) ja kaikkien mineraalihappojen, emästen, orgaanisten happojen ja emästen neutralointiin. Kolme neljästä jäteveden pH-neutralointijärjestelmäperheestämme soveltuu hyvin HF-pitoisen jäteveden neutralointiin, ja näihin kuuluvat pHASE-, labTREAT- ja batchTREAT- pH-neutralointijärjestelmäperheet.
Pakattuja / jalustalle asennettavia pH:n neutralointijärjestelmiäDigital Analysis valmistaa neljää pH:n säätöjärjestelmäperhettä.näihin kuuluvat pHASE, labTREAT, batchTREAT ja hydroTREAT
pHASE-perheen pH:n säätöjärjestelmät ovat panosjärjestelmiä, jotka on suunniteltu käsittelemään jatkuvia virtauksia 0-60 GPM. pHASE-perhe pystyy käsittelemään erilaisia jäteveden tulovirtoja, jotka vaihtelevat erittäin happamista erittäin emäksisiin.
- Jatkuvat virtaukset 0-60GPM
- Kompakti alusta
- Kaksisuuntainen: neutraloi happoja ja emäksiä.
- Erillisrakenteinen järjestelmä.
- Käsittelee väkeviä happoja ja emäksiä.
- Täysin automatisoitu
Tutustu tarkemmin klikkaamalla tästä..
labTREAT-perheen pH:n säätöjärjestelmät ovat jatkuvatoimisia läpivirtausjärjestelmiä, jotka on suunniteltu käsittelemään jatkuvia virtauksia 0-300 GPM. LabTREAT-tuoteperhe pystyy käsittelemään erilaisia teollisuuden ja laitosten tutkimuslaboratorioiden jätevesivirtoja.
- Jatkuvat virtaukset 0-300GPM
- Saatavana yksi-, kaksi- ja kolmivaiheisina malleina.
- CIP-neutralisointi – soveltuu hyvin kuumille CIP-jätevesille.
- Kahdensuuntainen: neutraalisoi happoja ja emäksiä.
- Jatkuva läpivirtausjärjestelmäsuunnittelu.
- Käsittelee suuria virtauksia minimaalisella tilantarpeella.
- Täysin automatisoitu
Tutustuaksesi tarkemmin klikkaa tästä…
batchTREAT-perheen pH-neutralointijärjestelmät on suunniteltu käsittelemään jatkuvatoimisia virtauksia teollisessa käytössä oleville jätevesille, joiden virtaama vaihtelee välillä 0-10 000 GPM. Tämä suuren alustan järjestelmä on panosjärjestelmä, joka käsittelee jatkuvia virtauksia, jotka voivat olla erittäin happamia tai erittäin emäksisiä.
- Jatkuvat virtaukset 0-1 000 GPM
- Monia vaihtoehtoja, mukaan lukien duplex/redundantti pH-järjestelmäsuunnittelu.
- Kaksisuuntainen: neutraloi happoja ja emäksiä.
- Eräjärjestelmäsuunnittelu.
- Käsittelee konsentroituja happoja ja emäksiä.
- Täysin automatisoitu
Tutustuaksesi tarkemmin klikkaa tästä..
hydroTREAT-tuoteperheen pH-neutralointijärjestelmät on suunniteltu erityisesti emäksisille/korkean pH:n tulovirroille, erityisesti betoni- ja vesipurkusovellusten jätevesille. HydroTREAT-tuoteperhe on suunniteltu käyttämään hiilidioksidia (CO2).
- Jatkuvat virtaukset 0-1,000GPM
- Betonijätevedet – Suunniteltu erityisesti betonijätteille, vesipurkujätevesille sekä tunneleiden jäte- ja hulevesille.
- Ei vaadi vaarallisten kemikaalien, kuten väkevien happojen, käyttöä.
- Turvallinen hiilidioksidin (CO2) käyttö.
- Suunniteltu ulkokäyttöön käsittelemättömillä pinnoilla.
- Täysin automatisoitu
Tietääksesi lisää klikkaa tästä..