هیدروفلوریک اسید چیست؟
هیدروژن فلوراید (HF) که بیشتر به عنوان اسید هیدروفلوریک اسید شناخته می شود، یکی از مواد اولیه برای طیف گسترده ای از محصولات تجاری و صنعتی است.
کاربرد اصلی هیدروژن فلوراید در ساخت فلوئوروکربن است . حدود 60 درصد HF تولید در سراسر جهان در این زمینه استفاده می شود.
علاوه بر این هیدروژن فلوراید به طور گسترده در الکترونیک ، صنعت متالورژی ، تولید نفت ، داروسازی ، مواد شیمیایی کشاورزی و حفاظت از محصولات ، محصولات مصرفی ، مواد شوینده ، شیشه کریستال و سرامیک استفاده می شود .
این ماده از واکنش یک ماده معدنی طبیعی به نام فلورسپار با اسید سولفامیک تولید می شود. HF یک اسید خورنده قوی است که باید با احتیاط بسیار مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین ایمنی دغدغه اصلی تولیدکنندگان و کاربران است.
فعالیت عمده Eurofluor (CTEF) صدور توصیه هایی در مورد استفاده ایمن از اسید هیدروفلوئوریک در طول تولید، ذخیره سازی، حمل و نقل و استفاده بوده است.
فروش هیدروفلوریک اسید
هیدروفلوریک اسید (HF) معمولاً در فرآیندهای صنعتی متعددی از جمله پالایش نفت، اچ کردن سیلیکون و شیشه، تولید مبرد، تولید فلوروپلیمر و تولید فلز آلومینیوم استفاده می‌شود. از HF به عنوان پاک کننده آجر و سنگ، زنگ زدا و پاک کننده چرخ نیز استفاده می شود. اگرچه بیشتر قرار گرفتن در معرض HF شغلی است، برخی از محصولات حاوی HF برای خرید در دسترس هستند و قرار گرفتن در معرض غیر شغلی اتفاق می‌افتد.
هیدروفلوریک اسید HF یک اسید ضعیف (pKa = 3.17) در محلول آبی رقیق است و عمدتاً به شکل غیر یونیزه وجود دارد. در مقایسه با اسیدهای قوی که عمدتاً به شکل یونیزه هستند، HF در محلول‌های رقیق بهتر می‌تواند به سد پوست نفوذ کند و در بافت‌های نرم موضعی منتشر شود، جایی که باعث آسیب می‌شود. اسیدهای قوی فقط باعث آسیب سوزاننده مستقیم می شوند (نکروز انعقادی که معمولاً بافت نرم زیرین را حفظ می کند)، اما HF به دلیل اسیدی بودن باعث آسیب سوزاننده پوست می شود و همچنین به دلیل نفوذ یون فلوراید به بافت نرم زیرین آسیب می رساند.
تولید هیدروفلوریک اسید
در فضاهای آبی درون سلولی و خارج سلولی، فلوراید با کاتیون های دو ظرفیتی (کلسیم، منیزیم) کمپلکس می شود و فلوراید کلسیم نامحلول و فلوراید منیزیم را تشکیل می دهد. تشکیل این نمک های نامحلول باعث آزاد شدن یون فلوراید بیشتر از هیدروفلوریک اسید HF می شود (طبق اصل Le Chatelier). حذف کلسیم و منیزیم از محلول منجر به هیپوکلسمی موضعی و هیپومنیزیمی می شود که می تواند باعث اختلال عملکرد سلولی و مرگ سلولی شود. با قرار گرفتن در معرض کافی، هیپوکلسمی سیستمیک و هیپومنیزیمی ممکن است رخ دهد که منجر به آریتمی قلبی می شود . علاوه بر این، خود یون فلوراید ممکن است آریتموژن باشد.
زمان تا شروع علائم از زمان مواجهه متفاوت است و با غلظت هیدروفلوریک اسید HF رابطه معکوس دارد. قرار گرفتن در معرض فرآورده های غلیظ (> 50% HF) به دلیل اثر سوز آور مستقیم روی پوست یا غشاهای مخاطی، منجر به درد فوری و آسیب بافتی می شود. این اثر تا حدی به دلیل افزایش قابل توجه اسیدیته هیدروفلوریک اسید HF در غلظت های بالا و همبستگی HF است که منجر به افزایش پروتون های جدا می شود. برعکس، قرار گرفتن در معرض داروهای رقیق (<20% HF) ممکن است تا چند ساعت پس از مواجهه منجر به درد یا یافته های بالینی نشود، زیرا اختلال عملکرد سلولی و مرگ ناشی از هیپوکلسمی موضعی و هیپومنیزیمی به زمان نیاز دارد تا ایجاد شود.
قرار گرفتن در معرض HF ممکن است پوستی، چشمی، خوراکی یا استنشاقی باشد. شایع ترین راه مواجهه شغلی با HF پوستی است.
اهمیت اجتماعی و اقتصادی صنعت فلوئور
در سال 2015، تولید اسید هیدروفلوریک اسید اروپا به 232000 تن با ارزش حدود 270 میلیون یورو رسید.
حدود سیصد نفر به طور مستقیم در 9 سایت تولید HF در چهار کشور اروپایی مشغول به کار هستند. که تعداد کل مشاغل مرتبط با صنعت فلوئور از جمله محصولات پایین دستی بیش از 50000 شغل باشد.
- هیدروفلوریک اسید یک ترکیب شیمیایی است که حاوی فلوئور است. می تواند به صورت گاز بی رنگ یا مایع دودزا وجود داشته باشد یا در آب حل شود.
- هنگامی که هیدروژن فلوراید در آب حل می شود، ممکن است اسید هیدروفلوئوریک شود.
- هنگامی که سایر ترکیبات حاوی فلوراید مانند آمونیوم فلوراید با آب ترکیب شوند، هیدروژن فلوراید می تواند آزاد شود.
کاربرد هیدروفلوریک اسید
- صنعت شوینده ها
- صنعت پلاستیک سازی
- تولید حشره کش ها
- تولید لامپ های فلورسنت
- صنعت ریخته گری
- صنعت معدن و پلیمر
- کارواش خودرو برای پاک کردن چرخ ها
- در مینا کاری و تجزیه سلولز
- به عنوان یک افزودنی در پیشرانه های موشک مایع
- صنعت سرامیک سازی
- برای حل کردن آلاینده های سیلیسی و اکسید آهن در دیگ های بخار
- استفاده از آن به عنوان عامل احیا کننده و اکسنده
- در تصفیه کوارتز
- فرایند استخراج فلزات
- تولید ترکیبات فلوئورکربن ها و فلوئورو پلیمر
- تولید فرایند تفلون
هیدروژن فلوراید کجا یافت می شود و چگونه از آن استفاده می شود
- هیدروفلوریک اسید برای ساخت مبردها، علف کش ها، داروها، بنزین با اکتان بالا، آلومینیوم، پلاستیک، قطعات الکتریکی و لامپ های فلورسنت استفاده می شود. شصت درصد هیدروژن فلوراید مورد استفاده در تولید برای فرآیندهای تولید مبرد است.
- هیدروژن فلوراید برای حکاکی شیشه و فلز نیز استفاده می شود.
چگونه می توانید در معرض هیدروژن فلوراید قرار بگیرید؟
- در یک بلای طبیعی، زمانی که انبارها یا ظروف آسیب می بینند و مواد شیمیایی آزاد می شوند، ممکن است در معرض سطوح بالای هیدروژن فلوراید قرار بگیرید. این انتشار می تواند در یک سایت صنعتی یا حتی یک مکان خرده فروشی رخ دهد.
- اگر هیدروژن فلوراید به عنوان یک عامل تروریسم شیمیایی استفاده شود، ممکن است در معرض فلورید هیدروژن قرار بگیرید.
- اگر در شغلی کار می کنید که از هیدروژن فلوراید استفاده می کند، ممکن است در محل کار در معرض این ماده شیمیایی قرار بگیرید.
- ممکن است به عنوان بخشی از یک سرگرمی در معرض هیدروژن فلوراید قرار بگیرید.
علائم و نشانه های فوری قرار گرفتن در معرض هیدروژن فلوراید
- بلعیدن تنها مقدار کمی از هیدروژن فلوراید با غلظت بالا بر اندام های داخلی اصلی تأثیر می گذارد و ممکن است باشد.
- گاز هیدروفلوریک اسید، حتی در سطوح پایین، می تواند چشم، بینی و دستگاه تنفسی را تحریک کند. تنفس هیدروژن فلوراید در سطوح بالا یا همراه با تماس با پوست می تواند باعث مرگ در اثر ضربان قلب نامنظم یا تجمع مایع در ریه ها شود.
- حتی پاشش های کوچک محصولات هیدروژن فلوراید با غلظت بالا روی پوست می تواند کشنده باشد. تماس پوست با هیدروژن فلوراید ممکن است باعث درد فوری یا آسیب قابل پوست (علائم قرار گرفتن در معرض) نشود.
- اغلب، بیمارانی که در معرض غلظت های پایین هیدروژن فلوراید روی پوست قرار می گیرند، اثراتی را نشان نمی دهند یا بلافاصله درد را تجربه نمی کنند. و درد شدید در محل مواجهه ممکن است تنها علامت برای چندین ساعت باشد. آسیب ممکن است تا 12 تا 24 ساعت پس از قرار گرفتن در معرض ظاهر نشود.
- غلظت ماد شیمیایی و مدت زمان قرار گرفتن در معرض، تماس پوست با هیدروفلوریک اسید ممکن است باعث درد شدید در محل تماس شود. راش و سوختگی های عمیق و دیر التیام. درد شدید حتی اگر هیچ سوختگی نشود ممکن است رخ دهد.
- نشان دادن این علائم و نشانه ها لزوما به این معنا نیست که فرد در معرض هیدروژن فلوراید است. سایر مواد شیمیایی نیز می توانند این اثرات را ایجاد کنند.
- قرار گرفتن در معرض هیدروژن فلوراید می تواند منجر به مشکلات شدید الکترولیت شود.
نحوه عملکرد هیدروفلوریک اسید
- هیدروفلوریک اسید به راحتی و به سرعت از طریق پوست و به بافت های بدن می رود. در آنجا به سلول ها آسیب می رساند و باعث می شود آنها به درستی کار نکنند.
- شدت مسمومیت ناشی از هیدروژن فلوراید به میزان، مسیر و مدت زمان قرار گرفتن در معرض آن و همچنین سن و شرایط پزشکی قبلی فرد در معرض تماس بستگی دارد.
- تنفس هیدروژن فلوراید می تواند به بافت ریه آسیب برساند و باعث تورم و تجمع مایع در ریه ها (ادم ریوی) شود.
- تماس پوست با هیدروژن فلوراید ممکن است باعث سوختگی شدید شود که پس از چند ساعت ایجاد می شود و زخم های پوستی ایجاد می کند.
اثرات طولانی مدت قرار گرفتن در معرض هیدروفلوریک اسید بر سلامتی
- افرادی که پس از مجروح شدن شدید با تنفس هیدروفلوریک اسید زنده می مانند، ممکن است از بیماری مزمن ریوی رنج ببرند.
- آسیب های پوستی ناشی از هیدروژن فلوراید غلیظ ممکن است مدت زیادی طول بکشد تا بهبود یابد و ممکن است منجر به زخم های شدید شود.
- آسیب های نوک انگشتان ناشی از هیدروژن فلوراید ممکن است منجر به درد مداوم، تحلیل استخوان و آسیب به بستر ناخن شود.
- قرار گرفتن چشم در معرض هیدروژن فلوراید ممکن است باعث نقص بینایی طولانی یا دائمی، کوری یا تخریب کامل چشم شود.
- بلع هیدروژن فلوراید می تواند به مری و معده آسیب برساند. آسیب ممکن است برای چند هفته پیشرفت کند و منجر به باریک شدن تدریجی و طولانی مری شود.
علائم و نشانه های قرار گرفتن در معرض هیدروفلوئوریک اسید
علائم و نشانه های قرار گرفتن در معرض اسید هیدروفلوئوریک مسیر قرار گرفتن در معرض متفاوت است.
پوستی
درد معمولاً اولین علامتی است که پس از مواجهه با پوست ظاهر می شود و قبل از علائم سوختگی شیمیایی مانند اریتم (درجه 1)، ادم و تشکیل تاول (درجه 2)، یا تغییر رنگ خاکستری مایل به سفید (درجه 3) است. بر اساس درگیری ظاهری پوست، درد اغلب شدیدتر از حد انتظار است. اگر انگشتان و بستر ناخن ها سوخت باشند، ناخن ها ممکن است دست نخورده باقی بمانند و درد ممکن است با وجود عدم درگیری ظاهری یا حداقل درگیری ناخن ها و پوست شدید باشد.
دهانی
مواجهه شغلی خوراکی با هیدروفلوریک اسید HF کمتر رایج است، اما ممکن است زمانی رخ دهد که محلول آبی حاوی HF در ظروف بدون علامت (مانند بطری های آب) نگهداری شود. قرار گرفتن در معرض HF خوراکی غیر شغلی ممکن است ناشی از تلاش برای آسیب رساندن به خود یا بلع اکتشافی توسط کودکان خردسال باشد.
مصرف محلول HF رقیق ممکن است منجر به اریتم و ادم اوروفارنکس و تحریک دستگاه گوارش شود. در مصرف حجم کم ممکن است بدون علامت باشد. مصرف محلول غلیظ HF منجر به گاستریت هموراژیک و مسمومیت ریوی با قرار گرفتن در معرض استنشاق می شود.
استنشاقی
قرار گرفتن استنشاقی در معرض هیدروفلوریک اسید HF معمولاً منجر به درد راه هوایی فوقانی و قفسه سینه (که به عنوان سوزش توصیف می شود)، سرفه و تنگی نفس منجر می شود. بیماران همچنین ممکن است تهوع، استفراغ، و سردرد و احساس سوزش در پوست در معرض بخار HF را گزارش کنند. زمان شروع علائم با غلظت HF در هوا نسبت معکوس دارد. اریتم و ادم حلقی ممکن است وجود داشته باشد، خس خس سینه، رایل و دیسترس تنفسی. با قرار گرفتن در معرض شدیدتر استنشاقی، بیماران ممکن است به آلوئولیت هموراژیک همراه با هموپتیزی یا نارسایی حاد تنفسی هیپوکسمی (سندرم دیسترس تنفسی بزرگسالان [ARDS]) مبتلا شوند که ممکن است کشنده باشد.
سیستمیک
قرار گرفتن در معرض پوستی، خوراکی یا استنشاقی HF ممکن است منجر به مسمومیت سیستمیک فلوراید شود (قرار گرفتن در معرض چشمی در مسمومیت سیستمیک دخیل نیست). شروع سمیت سیستمیک پس از قرار گرفتن در معرض HF خوراکی سریعتر است زیرا جذب سیستمیک پس از قرار گرفتن در معرض خوراکی سریعتر از مواجهه پوستی است. قرار گرفتن در معرض پوست با محلول غلیظ HF ممکن است منجر به سمیت سیستمیک فلوراید شود، حتی زمانی که سطح بدن درگیر کوچک باشد.
سمیت سیستمیک فلوراید با هیپوکلسمی ، هیپومنیزیمی و اختلال در انقباض قلبی مشخص می شود. هیپرکالمی نیز ممکن است رخ دهد. آریتمی های قلبی از جمله تاکی کاردی بطنی چند شکلی (torsades de pointes)، فیبریلاسیون بطنی و آسیستول ممکن است رخ دهد. انعقاد ممکن است از هیپوکلسمی ایجاد شود.
چشمی
مواجهه چشمی با هیدروفلوریک اسید HF ممکن است در اثر آسیب ناشی از پاشش آب ناشی از محلول آبی یا ناشی از HF گازی باشد. قرار گرفتن در معرض خفیف (رقیق تر) ممکن است باعث درد چشم، تزریق ملتحمه و کموز شود و ممکن است تا ساعت ها پس از قرار گرفتن در معرض قرار نگیرد. اگر قرار گرفتن در معرض متمرکزتر باشد، شروع علائم سریعتر است. نکروز انعقادی قرنیه ممکن است رخ دهد، و کره ممکن است پاره شود.
سوالات متداول
اسید هیدروفلوئوریک برای چه مواردی استفاده می شود؟
هیدروژن فلوراید برای ساخت مبردها، علف کش ها، داروها، بنزین با اکتان بالا، آلومینیوم، پلاستیک، قطعات الکتریکی و لامپ های فلورسنت استفاده می شود.
اسید هیدروفلوریک با انسان چه می کند؟
اسید هیدروفلوئوریک (HF) و هیدروژن فلوراید (HF) بسیار سمی، بسیار تحریک کننده و خورنده هستند. این اسید هیدروفلوئوریک یا هیدروژن فلوراید (HF) در صورت استنشاق، بلعیده شدن یا تماس با پوست کشنده است. باعث سوختگی شدید پوست و آسیب چشم می شود. اثرات ممکن است پس از قرار گرفتن در معرض تاخیر ایجاد شود.
چرا اسید هیدروفلوئوریک اینقدر سمی است؟
HF سریعتر از اسیدهای معمولی به بافت نفوذ می کند. به دلیل این توانایی، مسمومیت سیستمیک می تواند از راه های پوستی، چشمی، استنشاقی و دهانی رخ دهد. هنگامی که بافت انسانی در معرض HF غلیظ قرار می گیرد، مولکول ها به یون های هیدروژن و فلوراید منفرد جدا می شوند.
هیدروفلوریک از چه چیزی ساخته شده است؟
هیدروژن فلوراید یک مایع یا گاز بی رنگ است و از یک اتم هیدروژن و یک اتم فلوئور تشکیل است. بوی قوی و تحریک کننده ای دارد. هیدروژن فلوراید به آسانی در آب حل می شود و به شکل محلول خود به عنوان اسید هیدروفلوئوریک (HFA) می شود.
تشخیص قرار گرفتن در معرض هیدروفلوئوریک اسید
- ارزیابی بالینی
- سطوح الکترولیت
تشخیص مشکلات ناشی از مواجهه با اسید هیدروفلوئوریک با گرفتن شرح حال کامل و معاینه فیزیکی آغاز می شود. پزشکان باید اطلاعاتی در مورد قرار گرفتن در معرض احتمالی در 24 ساعت گذشته، از جمله مسیر و مدت قرار گرفتن در معرض، غلظت HF، سایر مواد شیمیایی موجود در فرمولاسیون و استفاده از تجهیزات حفاظت فردی (PPE) به دست آورند.
آزمایش خاصی برای مسمومیت با هیدروفلوریک اسید HF وجود ندارد. با این حال، هیپوکلسمی (به طور ایده آل به عنوان کلسیم یونیزه اندازه گیری می شود)، هیپرکالمی، هیپومنیزیمی، و افزایش فلوراید سرم (در صورت وجود) ممکن است نشان دهد که قرار گرفتن در معرض سیستمیک است. به جز برای جزئی ترین سوختگی ها، بیماران معمولاً برای نظارت بر سمیت سیستمیک و برای هر گونه درمان مشخص شده در بیمارستان بستری می شوند.
آزمایش عملکرد ریوی ضروری نیست که فورا انجام شود، اما در صورت انجام، ممکن است الگوی بیماری ریوی محدود کننده را تشخیص دهد .
اگر مشکوک به ادم ریوی باشد، رادیوگرافی قفسه سینه و سایر آزمایشات مناسب (مانند پالس اکسیمتری) انجام می شود. اگر انگشتان دچار سوختگی باشند، برای بررسی آسیب استخوانی به سرعت عکسبرداری با اشعه ایکس انجام می شود.
قرار گرفتن در معرض سیستمیک امکان پذیر باشد، الکتروکاردیوگرافی برای بررسی اثرات هیپوکلسمی (به عنوان مثال، طولانی شدن فاصله QT) و هیپرکالمی (امواج T اوج، افزایش فاصله QRS، صاف شدن موج P، الگوی موج سینوسی) انجام می شود.
آندوسکوپی معمولاً باید برای مصرف خوراکی انجام شود و باید با متخصص گوارش و/یا گوش و حلق و بینی مشورت شود.
