Fluorwasserstoff ist eine Verbindung aus Wasserstoff und Fluor mit der chemischen Formel HF. Fluor gehört zu einer Gruppe von Elementen, die als Halogene bekannt sind und sich alle mit Wasserstoff in ähnlicher Weise verbinden, um Halogenwasserstoffe zu bilden. Bei Raumtemperatur und Normaldruck ist Fluorwasserstoff ein farbloses Gas mit einem Siedepunkt von 67.1 ° F (19.5° C), der viel höher ist als der der anderen Halogenwasserstoffe, und lässt ihn bei Alltagstemperaturen als Flüssigkeit existieren . In Wasser löst es sich zu Flusssäure auf. Flüssiges HF wird auch als wasserfreie – also wasserfreie – Flusssäure bezeichnet, und „HF“ kann verwendet werden, um das Gas, die Flüssigkeit oder die wässrige Säure zu bezeichnen.
In wässriger Lösung ist Flusssäure aufgrund der Wasserstoffbrückenbindung zwischen den HF- und Wassermolekülen eine schwache Säure, was den Dissoziationsgrad in Ionen begrenzt. Wasserstoffbrücken zwischen HF-Molekülen sind für den relativ hohen Siedepunkt von Fluorwasserstoff im Vergleich zu anderen Halogenwasserstoffen verantwortlich. Die Säure reagiert mit vielen Metallen, meist unter Bildung von Wasserstoffgas und einem Metallfluorid, zum Beispiel: Mg + 2HF -> MgF2 + H2. Im Gegensatz zu vielen Säuren reagiert es jedoch auch leicht mit den meisten Metalloxiden und mit Silikaten, einschließlich Glas, und bildet lösliche Verbindungen. Aus diesem Grund kann es nicht in Glasflaschen aufbewahrt werden.
Fluorwasserstoff kann durch die Reaktion eines Metallfluorids, beispielsweise Calciumfluorid, mit Schwefelsäure hergestellt werden: CaF2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2HF. Es wird auf diese Weise in der chemischen Industrie unter Verwendung von Fluorit hergestellt, einer üblichen mineralischen Form von Calciumfluorid. Die wichtigsten industriellen Anwendungen liegen in der Herstellung von Polytetrafluorethylen (PTFE), in der Halbleiterindustrie zur Oxidentfernung von Silizium, bei der Gewinnung von Uran aus seinem Oxiderz, beim Ätzen von Glas und als Katalysator in der petrochemischen Industrie. Es wird auch zur Entfernung von Rostflecken verwendet, da es mit Metalloxiden zu löslichen Fluoriden reagiert. Fluor wird industriell durch Elektrolyse von flüssigem HF hergestellt.
Im Labor wird HF in Form von wässriger Flusssäure aufgrund seiner silikatischen Auflösung in der Mineralanalytik eingesetzt. Es wird auch bei der Analyse von Pollen in Bodenproben verwendet. Der Boden besteht hauptsächlich aus organischem und mineralischem Material, wobei die Mineralien hauptsächlich aus Karbonaten und Silikaten bestehen. Um vorhandene Pollen zu identifizieren, muss dieses Material entfernt werden, und nach der Behandlung mit anderen Reagenzien zur Entfernung der Karbonate und des organischen Materials wird Flusssäure verwendet, um die Silikatmineralien zu entfernen.
Fluorwasserstoff und Flusssäure sind hochgiftig und sehr korrosiv. Das Einatmen des Gases schädigt die Atemwege und kann zu Lungenödemen und zum Tod führen. Hautkontakt mit Flusssäure, auch in sehr verdünnten Lösungen, kann zu schweren Verätzungen führen und Fluoridionen in den Blutkreislauf gelangen lassen. Die Säure wird sehr schnell über die Außenhaut aufgenommen und tötet darunter lebendes Gewebe ab, hauptsächlich aufgrund der Verbindung des Fluoridions mit Calciumionen und der Ausfällung von unlöslichem Calciumfluorid. Calcium ist für den Zellstoffwechsel und das Funktionieren lebenswichtiger Organe unentbehrlich; seine Entfernung aus dem System kann zu einem Zustand führen, der als Hypokalzämie bekannt ist und zum Tod durch Herzstillstand oder Multiorganversagen führen kann.
Aufgrund dieser Gefahren müssen Fluorwasserstoff und Flusssäure sehr vorsichtig gehandhabt werden, und es werden normalerweise strenge Sicherheitsvorkehrungen getroffen, wenn sie verwendet werden. Verschlucken, Einatmen oder Hautkontakt mit HF erfordert dringend ärztliche Hilfe, auch wenn keine unmittelbaren Symptome auftreten, da bei verdünnten Lösungen die Wirkung verzögert auftreten kann. Verschüttungen, die 2 % oder mehr der Körperoberfläche bedecken, gelten als lebensbedrohlich, da das Risiko besteht, dass erhebliche Mengen an Fluoridionen in den Blutkreislauf gelangen. Das Auftragen von Calciumgluconat-Gel auf den betroffenen Bereich liefert Calciumionen, die an die Fluoridionen binden, wodurch Schäden minimiert und Hypokalzämie verhindert werden.