蝕骨水解密:氫氟酸

2015年2月13日下午,基隆港東11碼頭驚傳氫氟酸(Hydrofluoric
acid, HF)外洩事件,環保署毒災應變隊隨即到場處置。未料16日再度外洩,在短短四天之內,接連兩起氫氟酸外洩,引發社會大眾恐慌。究竟氫氟酸具有什麼樣的化學特性?進口氫氟酸的用途為何?氫氟酸又會造成什麼樣的危害?

氫氟酸為氟化氫的水溶液,有刺激氣味與劇毒性。此次外洩事件的主因疑是由中國運抵基隆港的氫氟酸槽體品質不良遭腐蝕,確切原因還需追查。氫氟酸雖然是弱酸,卻能與許多物質產生化學反應,例如玻璃(主要成分為二氧化矽)、金屬、金屬氧化物、氫氧化物、陶器等都會被氫氟酸腐蝕,因此不能以上述物質為容器,必須以塑料或鉛製容器盛裝,尤以聚四氟乙烯(即鐵氟龍,常用作不沾鍋的塗料)容器為佳,並儲存於真空密封環境中,運送過程不得受潮、受熱、撞擊。

傳統製造氫氟酸的方法是利用螢石(主要成分是氟化鈣)與硫酸反應,產生氟化氫氣體後,再經過蒸餾、降溫等方式,取得液態的氫氟酸,但這種方法製成的氫氟酸純度不佳,因此世界各大化工廠商仍積極研發各種製造高純度氫氟酸的方法,以符合工業級需求。

氫氟酸的用途非常廣泛,不僅是清潔業裡常用的清洗劑,製作不鏽鋼、非鐵金屬的過程中,也用氫氟酸清洗表面含氧化物與鏽蝕物(即酸洗),更是石化製程中重要的催化劑。值得關注的是,氫氟酸亦是半導體、面板、太陽能電池等產業製程中,用於清洗與蝕刻製程最常用的化學溶液之一。

氫氟酸在坊間有蝕骨水、化骨水、白骨酸之稱,其所釋出的氟離子腐蝕力很強,會直接穿透組織,與鈣結合,形成不溶於水的氟化鈣。而我們的神經系統需要大量的鈣離子和鉀離子,才能發揮功能,一旦鈣與氟離子結合,神經傳導遭阻斷,將導致劇烈疼痛,鈣離子突然的大量耗損,也會引發心律不整,可能致命。

最可怕的是,一開始接觸氫氟酸可能不會感到疼痛,但幾個小時後,徵狀才會顯現,組織早已毀壞,因此及時護理十分重要,例如塗抹含2.5%葡萄酸鈣凝膠(Calcium Gluconate)大量補充鈣,或以六氟靈(Hexafluurine)沖淋來稀釋氫氟酸。氫氟酸在電子工業上多所應用,工安意外也常有所聞,對發展高科技產業的台灣而言,是亟需廣為人知的化學品。

 

▲台灣各碼頭常有化學槽進出口,須謹防意外(圖片來源:何彥廷攝)

(本文由科技部補助「海洋與環境變遷」執行團隊撰稿)

責任編輯:蔣忠益∣國立高雄海洋科技大學基礎教育中心

審校:吳淑黎∣國立高雄海洋科技大學基礎教育中心

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本文作者:吳孟青、王御風

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