Hexafluorkiezelzuur

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Hexafluorkiezelzuur
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van hexafluorkiezelzuur
Structuurformule van hexafluorkiezelzuur
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
H2SiF6
Molmassa 144,0922 g/mol
CAS-nummer 16961-83-4
EG-nummer 241-034-8
Beschrijving Kleurloze waterige oplossing met prikkelende geur
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Corrosief
Gevaar
H-zinnen H314
EUH-zinnen geen
P-zinnen P280 - P305+P351+P338 - P310
EG-Index-nummer 009-011-00-5
VN-nummer 1778
MAC-waarde 3,0 ml/m3
2,0 mg/m³[1]
Fysische eigenschappen
Dichtheid (25%-oplossing) 1,22 g/cm³
Smeltpunt < -20[1] °C
Kookpunt (ontleedt)[2] 108,5 °C
Goed oplosbaar in water
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Hexafluorkiezelzuur is een anorganische verbinding van silicium, met als brutoformule H2SiF6. In waterige oplossing is het een sterk anorganisch zuur. Het vrije zuur komt slechts in evenwicht voor met het hexafluorsilicaat-anion (SiF62−) bij lage pH, in oplossingen van oplosmiddelen die protondonoren zijn, zoals water of alcoholen.[3] Bij indamping van een waterige oplossing vindt ontleding van H2SiF6 plaats in HF en SiF4 gevolgd door verdamping van SiF4. De stof is wel met twee moleculen kristalwater als dihydraat te isoleren. Er zijn zouten bekend van het zuur, bijvoorbeeld magnesiumfluorosilicaat en zinkfluorosilicaat.

Synthese[bewerken]

Hexafluorkiezelzuur kan bereid worden wanneer siliciumdioxide wordt behandeld met waterstoffluoride of uit reactie van siliciumtetrafluoride met water:[4]

\mathrm{SiO_2\ +\ 6\ HF\ \longrightarrow\ H_2SiF_6\ +\ 2\ H_2O}

Hexafluorkiezelzuur is een bijproduct van de reactie van fluorapatiet met zwavelzuur. Daarbij komt waterstoffluoride vrij, dat op zijn beurt weer met het mineraal reageert.

Eigenschappen[bewerken]

Waterige oplossingen van hexafluorkiezelzuur bevatten het hexafluorosilicaat-anion (SiF62−). Dit anion heeft een octaëdrische structuur, waarbij de bindingslengte van de silicium-fluorbinding 171 pm bedraagt.[5] De damp van hexafluorkiezelzuur is 4,98 keer zo zwaar als lucht. Het hexafluorosilicaat-anion is - in tegenstelling tot de andere hexahalogeensilicaationen - stabiel tegenover hydrolyse.

Toepassing[bewerken]

Hexafluorkiezelzuur wordt in een aantal landen (Verenigde Staten, Verenigd Koninkrijk en Ierland) gebruikt voor de fluoridering van drinkwater.

De stof wordt ook als reagens gebruikt in de organische chemie, met name voor het splitsen van de Si-O-bindingen van silylenolethers. Voor dit doel is het werkzamer dan waterstoffluoride. Het reageert sneller met tert-butyldimethysilylethers (TBDMS) dan met tri-isopropylsilylethers (TIPS).[6]

Hexafluorkiezelzuur en zijn aluminium- en magnesiumzouten worden gebruikt als houtconserveringsmiddelen.[7]

Ook wordt het bij de reiniging van koperen en messing ketels in bierbrouwerijen en het reinigen van kristalglas gebruikt.[8] Een andere toepassing is de behandeling van het oppervlak van beton. Het maakt het oppervlak harder en beter bestand tegen water.[9]

Veiligheid[bewerken]

Hexafluorkiezelzuur vormt waterstoffluoride bij verdamping. Het is corrosief en kan tot fluoridevergiftiging leiden. Inademing van de dampen kan longoedeem veroorzaken. Net als waterstoffluoride tast de stof glas en aardewerk aan, met vorming van het gasvormige siliciumtetrafluoride.[10]

Externe links[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. a b (de) Veiligheidsinformatieblad van Fluorchemie Dohna GmbH
  2. Gegevensfiche van Physical & Theoretical Chemistry Lab. Safety (Engels)
  3. J. P. Nicholson (2005). Electrodeposition of Silicon from Nonaqueous Solvents. J. Electrochem. Soc. 152 (12): C795–C802 . DOI:10.1149/1.2083227.
  4. G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 214-5.
  5. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5
  6. Pilcher, A. S.; DeShong, P. “Fluorosilicic Acid” in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2001 John Wiley & Sons. DOI: 10.1002/047084289X.rf013
  7. Carsten Mai, Holger Militz (2004). Modification of wood with silicon compounds. inorganic silicon compounds and sol-gel systems: a review. Wood Science and Technology 37 (5): 339 . DOI:10.1007/s00226-003-0205-5.
  8. (de) Beschrijving van het gebruikt in de glasindustrie
  9. (de) Productbeschrijving van een hexafluorosilicaatmengsel
  10. Hexafluorosilicic acid Chemical Safety Card http://www.cdc.gov/niosh/ipcsneng/neng1233.html