Гидрофтор кислотаһы (HF) — сәнәғәт ҡулланыуҙарының киң спектры менән юғары коррозиялы һәм үҙенсәлекле химик берләшмә. Гидрофтор кислотаһы менән тәьмин итеүсе булараҡ, мин йыш ҡына уның төрлө үҙенсәлектәре тураһында һорайҙар, шул иҫәптән уның өҫкө көсөргәнеше. Был блогтағы яҙмала, мин гидрофтор кислотаһының ер өҫтө көсөргәнеше үҙенсәлектәренә ныҡлап инәм, уның әһәмиәтен, йоғонто яһаусы факторҙарҙы һәм ысын - донъя эҙемтәләрен тикшерәсәкмен.
Ер өҫтө көсөргәнешен аңлау
Ер өҫтө көсөргәнеше — шыйыҡсаларҙағы төп физик үҙенсәлеге. Ул шыйыҡса өҫтөндә һыҙылған хыялый һыҙыҡҡа перпендикуляр берәмек оҙонлоғона тәьҫир итеүсе көс тәьҫир итә, был шыйыҡса өҫтө һуҙылған эластик мембрана кеүек үҙен тота. Был үҙенсәлек шыйыҡ молекулалар араһындағы берҙәм көстәрҙең һөҙөмтәһе булып тора. Күпләп шыйыҡсала һәр молекула бөтә яҡтан да башҡа молекулалар менән уратып алынған, ә уға таҙа көс нуль. Әммә ер өҫтөндәге молекулалар эске көскә эйә, был үтеп инеүгә ҡаршы торған ер өҫтө барлыҡҡа килгәненә килтерә.
Ер өҫтө көсөргәнеше гидрофтор кислотаһы
Гидрофтор кислотаһы — һыуҙа диссоциацияһы буйынса көсһөҙ кислота, әммә унда ер өҫтө көсөргәнеше ҡайһы бер айырым үҙенсәлектәре бар. Гидрофтор кислотаһы иретмәләренең өҫкө көсөргәнеше бер нисә факторға, тәү сиратта кислотаның концентрацияһына бәйле.
Түбән концентрацияла гидрофтор кислотаһы үҙен бер аҙ башҡа һыулы иретмәләргә оҡшаш тота. Бик һыуытҡыс гидрофтор кислотаһы иретмәһенең өҫкө көсөргәнеше таҙа һыуға яҡын, был яҡынса 72,8 мН/м 20°С температурала. Гидрофтор кислотаһы концентрацияһы арта барған һайын, ер өҫтө көсөргәнеше һыуҙан тайпыла башлай.
Гидрофтор кислотаһы молекулаларының үҙенсәлекле төҙөлөшө уның ер өҫтө көсөргәнеше тәртибендә мөһим роль уйнай. HF молекулалары көслө водород бәйләнештәрен барлыҡҡа килтерә ала. Водород бәйләнеше — водород атомы юғары электронегатив атомға бәйләнгәндә (мәҫәлән, HF-та фтор кеүек) махсус молекула-ара көстөң махсус төрө булып тора. Был водород бәйләнештәре шыйыҡса эсендәге берҙәм көстәргә булышлыҡ итә, был үҙ сиратында ер өҫтө көсөргәнешенә йоғонто яһай.
Концентрацияның ер өҫтө көсөргәнешенә йоғонтоһо
Гидрофтор кислотаһы концентрацияһы арта барған һайын, ер өҫтө көсөргәнеше дөйөм алғанда кәмей. Быны иретмә эсендәге молекула-ара үҙ-ара тәьҫир итешеүҙәрҙәге үҙгәрештәргә бәйләргә мөмкин. Юғары концентрацияла HF молекулалары бер-береһе менән нығыраҡ үҙ-ара тәьҫир итә башлай, ә водород - бәйләнеш селтәре ҡатмарлыраҡ була. Ҡайһы бер водород бәйләнештәре, улар һыуытҡыс иретмәһендә ер өҫтө көсөргәнешенә булышлыҡ итә, кислота молекулалары агрегаты менән боҙола.
Мәҫәлән, уртаса концентрацияланған гидрофтор кислотаһы иретмәһендә (20 тирәһе - 30% ауырлыҡ буйынса), ер өҫтө көсөргәнеше таҙа һыуға ҡарағанда күпкә түбәнерәк булыуы мөмкин. Был ер өҫтө көсөргәнешенең кәмеүе төрлө сәнәғәт процестарында практик әһәмиәткә эйә.
Температураның ер өҫтө көсөргәнешенә йоғонто яһауы
Температура — гидрофтор кислотаһының өҫкө көсөргәнешенә йоғонто яһаусы тағы бер мөһим фактор. Күпселек шыйыҡсалар кеүек үк, гидрофтор кислотаһының өҫкө көсөргәнеше температураның артыуы менән кәмей. Сөнки температура күтәрелгән һайын молекулалар кинетик энергияһы арта. Кинетик энергияның артыуы молекулалар молекула-ара көстәрҙе еңелерәк еңергә мөмкинлек бирә, ер өҫтөндәге берҙәм көстәрҙе кәметә һәм шуның менән ер өҫтө көсөргәнешен түбәнәйтә.
Ер өҫтө көсөргәнеше (γ) һәм температура (Т) араһындағы бәйләнеш түбәндәге эмпирика тигеҙләмәһе менән яҡынлаштырырға мөмкин: γ = γ₀(1 - aT), унда γ₀ — эҙләнеүҙең температураһында өҫкө көсөргәнеш, ә а — шыйыҡсаға хас даими. Гидрофтор кислотаһы өсөн a ҡиммәте кислотаның концентрацияһына бәйле.
Ер өҫтө көсөргәнешлеге үҙенсәлектәренең сәнәғәт эҙемтәләре
Гидрофтор кислотаһының өҫкө көсөргәнеш үҙенсәлектәре күп сәнәғәт ҡулланыуында ҙур әһәмиәткә эйә.
Этчлау процестары
Ярым үткәргес сәнәғәтендә гидрофтор кислотаһы кремний вафлиҙарында трактор кремний диоксиды ҡатламдарында киң ҡулланыла. Гидрофтор кислотаһы иретмәһенең өҫкө көсөргәнеше кислотаның вафли өҫтөндәге дымландырыу тәртибенә йоғонто яһай. Аҫҡы ер өҫтө көсөргәнеше кислотаға ер өҫтөнә еңелерәк таралыу мөмкинлеген бирә, бер тигеҙ травировка тәьмин итә. Әгәр ҙә ер өҫтө көсөргәнеше бик юғары булһа, кислота вафлиҙа тамсылар барлыҡҡа килтерергә мөмкин, был тигеҙ булмаған травировкаға һәм потенциаль етешһеҙ ярымүткәргес ҡоролмаларына килтерә.
Таҙартыу һәм тыйыу
Гидрофтор кислотаһы шулай уҡ металдарҙы таҙартыу һәм тоҙлау өсөн ҡулланыла. Был процестарҙа кислота иретмәһенең ер өҫтө көсөргәнеше металл өҫтөнә бәләкәй ярсыҡтарға һәм пораларға ни тиклем үтеп инә алыуын билдәләй. Түбән ер өҫтө көсөргәнеше яҡшыраҡ үтеп инеү мөмкинлеген бирә, был оксидтарҙы һәм башҡа бысратыусыларҙы һөҙөмтәле бөтөрөү өсөн мөһим.
Башҡа химия менән сағыштырыу
Гидрофтор кислотаһының ер өҫтө көсөргәнешен башҡа химик матдәләр менән сағыштырғанда, беҙ ҡайһы бер ҡыҙыҡлы айырмаларҙы күрә алабыҙ. Мәҫәлән, [Аллантоин КАС 97 - 59 - 6]( /төп - химия/органик/аллантоин - 97 - 59 - 6.html) — косметика һәм фармацевтикала йыш ҡулланылған органик берләшмә. Уның өҫкө көсөргәнеш үҙенсәлектәре гидрофтор кислотаһынан бөтөнләй айырыла. Аллантоин — бүлмә температураһында ҡаты матдә һәм гидрофтор кислотаһы менән сағыштырғанда төрлө молекула-ара көстәр менән иретмәләр барлыҡҡа килтерә.
Тағы бер химик, [Хром хлорид гексагидрат CAS 10060 - 12 - 5]( /төп - химик матдәләр/хром - хлорид - гексагидрат - cas - 10060 - 12 - 5.html), органик булмаған тоҙ. Һыуҙа эретелгәндә уның өҫтө көсөргәнеше тәртибе башлыса иретмәләге ион үҙ-ара тәьҫир итешеүе йоғонто яһай, улар гидрофтор кислотаһы иретмәләрендә водород - бәйләнеш - өҫтөнлөк иткән үҙ-ара тәьҫир итешеүҙәрҙән айырыла.
[ Натрий гипофосфит CAS 7681 - 53 - 0]( /төп - химия/органик/натрий - гипофосфит - cas - 7681 - 53 - 0.html) йыш ҡына электрһеҙ ҡаплау процестарында ҡулланыла. Уның иретмәлә өҫкө көсөргәнеше шулай уҡ гидрофтор кислотаһы менән сағыштырғанда төрлө үҙенсәлектәргә эйә, сөнки ул үҙенең молекула-ара һәм молекула эсендәге көстәрҙең үҙ йыйылмаһы менән ионлы берләшмә булып тора.
Хәүефһеҙлек ҡараштары ер өҫтө көсөргәнешенә бәйле
Гидрофтор кислотаһының өҫкө көсөргәнеш үҙенсәлектәре шулай уҡ хәүефһеҙлеккә йоғонто яһай. Юғары концентрацияла ер өҫтө көсөргәнеше сағыштырмаса түбән булыу сәбәпле, гидрофтор кислотаһы тирегә йәки башҡа йөҙҙәргә еңел генә тарала ала. Тимәк, ул тиҙ арала ҙурыраҡ майҙан менән бәйләнешкә инә ала, экспозиция хәүефен арттыра. Гидрофтор кислотаһы ифрат коррозив һәм ҡаты яндырыу һәм туҡымалар зыян килтерергә мөмкин, шулай уҡ системалы токсиклыҡ, әгәр организмға һеңдерелгән. Шуға күрә дөрөҫ хәүефһеҙлек саралары, мәҫәлән, тейешле шәхси һаҡланыу саралары (ППЭ) кейеп, гидрофтор кислотаһын эшкәрткәндә мөһим.
Һығымта
Һөҙөмтәлә, гидрофтор кислотаһының өҫкө көсөргәнеше — концентрация һәм температура кеүек факторҙар йоғонто яһай. Был ер өҫтө көсөргәнеше үҙенсәлектәрен аңлау төрлө сәнәғәт ҡулланыу өсөн мөһим, ярымүткәргес етештереүҙән алып металл таҙартыуға тиклем. Гидрофтор кислотаһы менән тәьмин итеүсе булараҡ, мин юғары - сифатлы гидрофтор кислотаһы продукттарын тәьмин итеү һәм уның үҙенсәлектәре тураһында кәрәкле белем менән уртаҡлашыу өсөн үҙ өҫтөнә алам, хәүефһеҙ һәм һөҙөмтәле ҡулланыуҙы тәьмин итеү.
Әгәр һеҙ ҡыҙыҡһынып һатып алыу гидрофтор кислотаһы йәки уның үҙенсәлектәре һәм ҡушымталары тураһында ниндәй ҙә булһа һорауҙарығыҙ бар, рәхим итеп, беҙҙең менән бәйләнешкә инеү өсөн артабан фекер алышыуҙар һәм һөйләшеүҙәр. Беҙ бында һеҙҙең аныҡ талаптарға яуап бирергә һәм иң яҡшы хәл итеү юлдарын тәьмин итеү өсөн.
Һылтанмалар
- Аткинс, П.В., & де Пола, Дж. (2006). Физик химия. Оксфорд университеты нәшриәте.
- CRC химия һәм физика буйынса ҡулланма. КРК Пресс.
- Сәнәғәт химия дәреслектәренә бәйле кислота - нигеҙләнгән процестар һәм химик өҫтө үҙенсәлектәре.