L’acido fluoridrico è un composto di idrogeno e fluoro con la formula chimica HF. Il fluoro è un membro di un gruppo di elementi noti come alogeni, che si combinano tutti con l’idrogeno in modo simile per formare alogenuri di idrogeno. A temperatura ambiente e pressione normale, l’acido fluoridrico è un gas incolore con un punto di ebollizione di 67.1 ° F (19.5 ° C), che è molto più alto di quelli dell’altro alogenuro di idrogeno e gli consente di esistere come liquido a temperature quotidiane . In acqua, si dissolve per formare acido fluoridrico. L’HF liquido è anche noto come acido fluoridrico anidro – che significa privo di acqua – e “HF” può essere usato per indicare il gas, il liquido o l’acido acquoso.
In soluzione acquosa, l’acido fluoridrico è un acido debole, a causa del legame idrogeno tra l’HF e le molecole d’acqua, che limita il grado di dissociazione in ioni. Il legame idrogeno tra le molecole di HF rappresenta il punto di ebollizione relativamente alto dell’acido fluoridrico rispetto agli altri alogenuri di idrogeno. L’acido reagisce con molti metalli, formando solitamente gas idrogeno e un fluoruro di metallo, ad esempio: Mg + 2HF -> MgF2 + H2. A differenza di molti acidi, però, reagisce prontamente anche con la maggior parte degli ossidi metallici e con i silicati, compreso il vetro, formando composti solubili. Per questo motivo non può essere conservato in bottiglie di vetro.
L’acido fluoridrico può essere prodotto dalla reazione di un fluoruro metallico, ad esempio fluoruro di calcio, con acido solforico: CaF2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2HF. Viene prodotto in questo modo nell’industria chimica, utilizzando la fluorite, una forma minerale comune di fluoruro di calcio. I principali usi industriali sono nella produzione di politetrafluoroetilene (PTFE), nell’industria dei semiconduttori per la rimozione dell’ossido dal silicio, nell’estrazione dell’uranio dal suo minerale di ossido, nell’incisione del vetro e come catalizzatore nell’industria petrolchimica. Viene anche usato per rimuovere le macchie di ruggine, poiché reagisce con gli ossidi metallici per formare fluoruri solubili. Il fluoro è prodotto industrialmente dall’elettrolisi di HF liquido.
In laboratorio, l’HF sotto forma di acido fluoridrico acquoso viene utilizzato nell’analisi minerale grazie alla sua capacità di dissolvere i silicati. Viene anche utilizzato nell’analisi del polline nei campioni di suolo. Il suolo è costituito principalmente da materiale organico e minerale, con i minerali costituiti principalmente da carbonati e silicati. Per identificare l’eventuale polline presente, questo materiale deve essere rimosso e, dopo il trattamento con altri reagenti per rimuovere i carbonati e il materiale organico, viene utilizzato acido fluoridrico per rimuovere i minerali di silicato.
Il fluoruro di idrogeno e l’acido fluoridrico sono altamente tossici e molto corrosivi. L’inalazione del gas danneggia l’apparato respiratorio e può causare edema polmonare e morte. Il contatto della pelle con l’acido fluoridrico, anche in soluzioni molto diluite, può provocare gravi ustioni e consentire l’ingresso di ioni fluoruro nel flusso sanguigno. L’acido viene assorbito molto rapidamente attraverso la pelle esterna e uccide il tessuto vivente sottostante, principalmente a causa della combinazione dello ione fluoruro con gli ioni calcio e della precipitazione del fluoruro di calcio insolubile. Il calcio è essenziale per il metabolismo cellulare e per il funzionamento degli organi vitali; la sua rimozione dal sistema può provocare una condizione nota come ipocalcemia, che può portare alla morte per arresto cardiaco o insufficienza multiorgano.
A causa di questi rischi, l’acido fluoridrico e l’acido fluoridrico devono essere maneggiati con molta attenzione e vengono normalmente osservate rigorose precauzioni di sicurezza dove vengono utilizzati. L’ingestione, l’inalazione o il contatto cutaneo con l’HF richiedono cure mediche urgenti, anche se non ci sono sintomi immediati, poiché con soluzioni diluite gli effetti possono essere ritardati. Le fuoriuscite che coprono il 2% o più della superficie corporea sono considerate pericolose per la vita, a causa del rischio che quantità significative di ioni fluoruro entrino nel flusso sanguigno. L’applicazione del gel di gluconato di calcio sull’area interessata fornisce ioni calcio che si legano agli ioni fluoruro, contribuendo a ridurre al minimo i danni e prevenire l’ipocalcemia.