Ácido Hidrofluorídrico é muito usado na indústria e é um precursor de muitos produtos químicos e materiais e é muito usado em produtos farmacêuticos, materiais exóticos como fluoropolímeros, para gravar vidro, e para decapagem de metais como o aço inoxidável. Na indústria de semicondutores HF é usado para gravar substratos de silício.
O ácido hidrofluorídrico é incolor e muito agressivo com a capacidade de dissolver muitos materiais incluindo o vidro. HF também apresenta alguns problemas ambientais muito sérios de saúde e segurança, ao contrário de muitos ácidos, uma queimadura de HF é geralmente inócua, causando poucos danos óbvios no início, mas pode rapidamente levar à destruição dos tecidos subjacentes, incluindo os ossos. Com um alto infinito de cálcio (Ca), a IC pode levar à morte por interferência com o metabolismo e níveis de Ca na corrente sanguínea.
HF junto com seus compostos irmãos, etch de óxido tamponado ou bifluoreto de amônio (NH4HF2), deve ser neutralizado antes da descarga. As águas residuais contendo flúor freqüentemente precisam de mais do que a neutralização do pH, já que existem limites de flúor amplamente impostos em todo o mundo que requerem sistemas de redução de flúor para reduzir os fluoretos em efluentes industriais.
Ácido fluorídrico ( HF )
Ácido fluorídrico HF:
Com um pKa de 3,15 HF é considerado um ácido fraco na medida em que não está totalmente dissociado abaixo de um pH de cerca de 5,5 e formará complexos com muitos compostos, incluindo a si mesmo. Não se deixe enganar pela classificação de ácido fraco, HF é um ácido muito agressivo e perigoso. HF está comercialmente disponível em concentrações que variam de 10% a 49%, sendo 49% HF o mais comum. A neutralização do pH do ácido fluorídrico é convencional e qualquer base inorgânica como o hidróxido de sódio ou a cal pode ser utilizada. O ácido fluorídrico é uma solução normal, o que significa que para cada molécula de HF é liberada uma molécula de H+ ou ácido que requer uma molécula de hidróxido (OH-) para neutralizar.
Uma molécula de hidróxido de sódio (NaOH) é necessária para neutralizar uma molécula de HF , como se segue:
NaOH + HF → NaF + H20
Conversamente uma molécula de cal como Ca(OH)2 neutralizará duas moléculas de HF que é uma reacção comum na redução de flúor industrial para a precipitação de fluoreto como um sal CaF2 relativamente insolúvel:
Ca(OH)2 + 2HF → CaF2 + 2H20
Calor de Neutralização
Todas as reacções de neutralização do pH são exotérmicas e o calor será libertado. Na maioria das aplicações práticas, a concentração de ácido estao baixa para que o aumento de temperatura seja uma preocupação, no entanto, como a concentração de ácido aumenta acima de cerca de 1%, o aumento de temperatura não só é mensurável como pode ser preocupante.
ΔHN = 55,83 KJ / Mole de H+
Por exemplo, neutralizando uma solução de 10% de ácido HF produzirá um aumento de temperatura de quase 300C enquanto que neutralizando uma solução de 49% de ácido fluorídrico concentrado produzirá um aumento de temperatura superior a 1500C. Isto é suficiente para derreter qualquer sistema de tubulação termoplástica e quente o suficiente para causar explosões de vapor.
Os nossos sistemas de neutralização de pH ácido concentrado têm em conta o aumento de temperatura conhecido e são tomadas medidas para o controlar através de monitorização contínua da temperatura, controlo da taxa de reacção e, quando necessário, a adição de água de têmpera. Um exemplo de um sistema de neutralização de pH ácido concentrado pode ser visto em: Neutralização de ácido de bateria
Produtos de precipitação
A neutralização do pH de qualquer ácido forte com uma base forte irá produzir um sal. Quando um dos reagentes é relativamente diluído, os produtos de neutralização permanecerão solúveis, particularmente se o sódio (Na) for o catião. Entretanto, se o cátion for cálcio (Ca) ou se a concentração de ambos os reagentes for elevada, então os produtos de precipitação (sais insolúveis) começarão a se formar. Em alguns casos estes podem simplesmente ser descarregados para o dreno, em outros podem precisar ser removidos por qualquer número de razões, particularmente se altos fluoretos estiverem presentes. Sempre que produtos de precipitação são formados, eles também podem se tornar uma dor de cabeça de manutenção.
No exemplo dado acima, onde o ácido fluorídrico é neutralizado usando cal, o subproduto será o fluoreto de cálcio (CaF2). O fluoreto de cálcio formará um vidro duro como revestimento cristalino em tubos, válvulas e acessórios que é resistente à limpeza com ácido.
Digital Analysis Corp. fabrica uma linha completa de sistemas de neutralização de pH para a neutralização do ácido fluorídrico (HF) e todos os ácidos minerais, bases, ácidos orgânicos e álcalis. Três de nossas quatro famílias de sistemas de neutralização de pH de efluentes são bem adequadas para a neutralização de efluentes com HF e incluem nossas famílias pHASE,labTREAT ebatchTREAT de sistemas de neutralização de pH.
Sistemas de Neutralização de pH Montados em Pacotes / SkidDigital Analysis fabrica quatro famílias de sistemas de ajuste de pH: pHASE, labTREAT, batchTREAT, e hydroTREAT
pHASE Família de sistemas de ajuste de pH são sistemas de lote projetados para lidar com fluxos contínuos de 0-60 GPM. A família pHASE é capaz de lidar com uma variedade de fluxos de águas residuárias que variam de altamente ácidos a altamente alcalinos.
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labTREAT Família de sistemas de ajuste de pH são sistemas de fluxo contínuo através de sistemas projetados para lidar com fluxos contínuos de 0-300 GPM. A família labTREAT é capaz de lidar com uma variedade de fluxos de águas residuais de laboratórios de pesquisa industrial e institucional.
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- Neutralização CIP – bem adequado para resíduos CIP quentes.
- Bi-direcional: neutralizar ácidos e bases.
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BatchTREAT Família de sistemas de Neutralização de pH foram projetados para lidar com fluxos contínuos de águas residuais industriais de 0-10.000 GPM. Este sistema de plataforma grande é um sistema batch que lida com fluxos contínuos que podem ser altamente ácidos ou altamente alcalinos.
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Família de sistemas de Neutralização de pH HidroTREAT são projetados especificamente para fluxos de influência alcalina/alto pH, particularmente águas residuais de aplicações de concreto e hidrodemolição. A família hydroTREAT foi projetada para utilizar dióxido de carbono (CO2).
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- Águas residuais de concreto – Projetado especificamente para resíduos de concreto, águas residuais de hidrodemolição, e águas residuais e escoamento em túneis.
- Não requer o uso de produtos químicos perigosos, como ácidos concentrados.
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