Stručná charakteristika
Fluorovodík (HF) je vysoce reaktivní, za normálních podmínek plynná látka sloužící jako hlavní zdroj fluoru v mnoha průmyslových provozech. Často je používán v kapalné formě jako kyselina fluorovodíková. HF je primárně průmyslová surovina, má bohaté uplatnění v chemickém, farmaceutickém i rafinérském průmysl. Slouží jako prekurzor řady polymerů (např. teflon), k výrobě tzv. super kyselin, je součástí čisticích prostředků, uplatnění nalézá i při výrobě polovodičových čipů. Do prostředí uniká HF vesměs jen díky lidské činnosti; jeho potencionálním zdrojem může být jakýkoliv průmyslový provoz nakládající s touto látkou. Rizikové jsou vysokoteplotní provozy. Opomenout nesmíme ani výluhy a úniky z nezabezpečených skládek, popřípadě požáry. Z atmosféry je HF splachován srážkami a neutralizován za vzniku anorganických solí. HF je pro organizmy vysoce toxický. Principem toxicity HF je silná vazba na vápník a hořčík, čímž dochází k znemožnění vykonávání jejich biochemických funkcí. Plynný HF okamžitě reaguje s vlhkostí (i na sliznicích), čímž dochází k vzniku vysoce korozivní kys. fluorovodíkové a následnému podráždění, otokům a poleptání kůže, případně horních cest dýchacích. Fluorové ionty mají schopnost procházet tkáněmi a reagovat s ionty vápníku a hořčíku. To může vést k narušení systémové rovnováhy těchto iontů s fatálními následky (poškození kostí apod.). Závažnost toxických projevů závisí vždy na množství a délce expozice. Pozření i malého množství kys. fluorovodíkové může být smrtelné.
Podrobná charakteristika
Fluorovodík (HF) je za normálních podmínek plynná, vysoce reaktivní látka. Plynný HF je bezbarvý, nehořlavý, s typickým štiplavým zápachem. HF je dobře rozpustný ve vodě, s vlhkostí okamžitě reaguje vznikem vysoce korozivní kys. fluorovodíkové. HF vzniká exotermní reakcí přímým slučováním vodíku s fluorem. Průmyslově se HF vyrábí rozkladem minerálu fluoritu (kazivce/fluoridu vápenatého) kyselinou sírovou za vysoké teploty přibližně 250°C.
HF je pro současnou lidskou společnost nepostradatelný. Jedná se o primárně průmyslovou surovinu. Přibližně 60% světové produkce je spotřebováno na produkci chladících zařízení. Své uplatnění nalézá v petrochemickém průmyslu (pesticidy, plasty), výrobě polovodičů (čipů), v rafineriích (vysokooktanový benzin), v sklářském i keramickém provozu. S HF se můžeme setkat v čisticích prostředcích, odrezovačích, leštidlech, v barvách, bývá součástí náplně zářivek. HF je používán k bělení zubních protéz i k čištění hliníkových povrchů.
Účinky na zdraví lidí a zvířat
Přestože kyselina fluorovodíková je v porovnání s jinými minerálními kyselinami poměrně slabá, její účinky jsou pro lidský organismus velmi nebezpečné. To je dáno především kvůli agresivnímu pronikání fluoridového iontu tkáněmi. Plynný fluorovodík je extrémě dráždivý a lze ho zaznamenat smysly už při koncentraci 0,04 ppm. Z hlediska dermální expozice je nebezpečný zejména kapalný fluorovodík, který může způsobit jak lokální poškození, tak systémový toxický účinek. Pozření již malého množství kyseliny fluorovodíkové může působit fatálně.
Toxický efekt fluorovodíku způsobuje zejména fluoridový iont, protože ve tkáních navazuje buněčný vápník a hořčík. Tím dochází k destrukci buněk nebo například k lokální demineralizaci kostí. Pokles hladiny vápníku v celém organismu může způsobit nervové onemocnění nebo srdeční kolaps. Vdechování nízkých koncentrací fluorovodíku způsobuje podráždění sliznic, nosu a krku. Důsledkem bývá kašel, zánět nebo zužování průdušek. Vyšší koncentrace vyvolávají takřka okamžitě otoky a sevření horních cest dýchacích. Účinky se ale mohou projevit i po 12 až 36 hodinách a mohou vést až k selhání dýchání. K poškození plic může dojít i prostřednictvím dermální expozice.
Závažnost účinků při kontaktu s kůží závisí na koncentraci a délce expozice. Může se jednat o zarudnutí kůže, ale i o hluboké zranění, které se velmi pomalu hojí. Potřísnění kyselinou o koncentraci více jak 50% vyvolává okamžitý efekt – pulzující bolest a zbělání postižené kůže s následným objevením puchýřů. Roztok o koncentraci 20 až 50% také může způsobit okamžitou bolest a otoky, nicméně účinky se mohou projevit také až po osmi hodinách. Koncentrace pod 20% zpravidla nezpůsobují okamžitou bolestivou odezvu, ale vážné účinky se mohou projevit i 24 hodin po expozici.
Při požití působí kyselina fluorovodíková korozivně. Kromě poškození ústní dutiny, krku a jícnu způsobuje záněty a krvácení žaludku. Doprovodnými symptomy mohou být zvracení, průjem a břišní bolesti.
Jak už bylo uvedeno, HF může způsobit závažné systémové poškození i kvůli narušení rovnováhy obsahu vápníku, hořčíku a draslíku v těle. Zatímco při působení fluorovodíku vápník a hořčík klesají, koncentrace draslíku stoupá.
Hodnocení karcinogenity podle IARC
3 - neklasifikovatelná jako lidský karcinogenVýskyt v životním prostředí
Vysokoteplotní průmyslové procesy jsou hlavním umělým zdrojem uvolňování fluorovodíku do ovzduší. Mezi tyto procesy patří spalování uhlí, tavení surového hliníku, výroba fosforečných hnojiv, skla, cihel a dlaždic. Fluorovodík se může tvořit také při vystavení organických sloučenin fluoru ohni (fluorované uhlovodíky, fluorované polymery atd., používané jako hnací plyny aerosolů, chladicí média, chemikálie pro hašení ohně, umělé hmoty nebo pryže). Ohněm zasažené předměty mohou být kontaminovány fluorovodíkem a musí se s nimi proto zacházet s velkou opatrností.
Fluorovodík uvolněný do ovzduší je splachován na zemský povrch deštěm a neutralizuje se za vzniku anorganických solí fluoru. Fluoridy samy o sobě jsou vůči živým organizmům vysoce toxické. Fluor se silně váže s vápníkem a hořčíkem a zamezuje těmto základním živinám vykonávat jejich biochemické funkce. To je základem toxicity anorganických fluoridů. Emise fluorovodíku mohou způsobovat škody na rostlinách a mohou škodit také hospodářským zvířatům.
Synonyma
Fluorovodík, kyselina fluorovodíkováLimity pro ovzduší
Emisní limit:
Pro fluor a jeho anorganické sloučeniny, včetně fluoridů, společně s kyanovodíkem, sirovodíkem, silnými anorganickými kyselinami vyjádřenými jako H kromě HCl a brom a jeho anorganické sloučeniny vyjádřené jako Br platí podle Přílohy č.1 k vyhlášce č. 356/2002 Sb. následující limit:
Při hmotnostním toku emisí všech těchto znečišťujících látek vyšším než 100 g/h nesmí být překročena úhrnná hmotnostní koncentrace 10 mg/m3 těchto znečišťujících látek v odpadním plynu.
Pro spalování odpadů platí pro plynné sloučeniny fluoru vyjádřené jako HF podle nařízení vlády č. 354/2002 Sb. emisní limit 1 mg/m3.
Imisní limit:
Není stanoven.
Ostatní limity
Pracovní prostředí:
PEL (přípustný expoziční limit): 1,5 mg/m3 (pro dlouhodobou expozici) (nařízení 361/2007 Sb.)
NPK-P (nejvyšš přípustná koncentrace: 2,5 mg/m3 (nařízení 361/2007 Sb.)
Kosmetika:
Použití kyseliny fluorovodíkové je v kosmetických přípravcích zakázáno (vyhl. 26/2001 Sb.).
Integrovaný registr znečišťování:
Ohlašovací práh pro emise do ovzduší: 5000 kg/rok (platí pro fluor a anorganické sloučeniny (jako HF).
Výstražné symboly
R věty
R 35 - Způsobuje těžké poleptání, R 26/28 - Vysoce toxický při vdechování a při požitíS věty
S 26 - Při zasažení očí okamžitě důkladně vypláchněte vodou a vyhledejte lékařskou pomoc, S 45 - V případě nehody, nebo necítíte-li se dobře, okamžitě vyhledejte lékařskou pomoc (je-li možno, ukažte toto označení), S 1/2 - Uchovávejte uzamčené a mimo dosah dětí, S 7/9 - Uchovávejte obal těsně uzavřený, na dobře větraném místě, S 36/37/39 - Používejte vhodný ochranný oděv, ochranné rukavice a ochranné brýle nebo obličejový štítTabulka
Tabulka: Zařazení látky v seznamu látek pro integrovaný registr znečišťování dle Nařízení Evropského parlamenu a Rady (ES) č. 166/2006, dle Nařízení vlády č. 145/2008 Sb. a dle Nařízení vlády č. 450/2011 Sb.
| č. | číslo CAS | ohlašovaná látka | ohlašovací prahy v kg/rok | více informací | |||
|
A (ovzduší) |
B (voda) |
C (půda) |
D (odpady) |
o seznamu najdete | |||
| 84 | fluor a anorganické sloučeniny (jako HF) | 5000 | zde | ||||
Vysvětlivky:
A = ohlašovací práh pro emise do ovzduší
B = ohlašovací práh pro emise do vody a pro přenosy do vody
C = ohlašovací práh pro emise do půdy
D = ohlašovací práh pro přenosy v odpadech
Odkazy
1) https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiledocs/ Medical Management Guidelines for Hydrogen Fluoride. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR)
2) http://www.irz.cz/?module=StaticContent&id=s_fluor_a_anorg_sl Profil fluoru a anorganických sloučenin (jako HF) na stránkách českého Integrovaného registru znečišťování (IRZ).
3) http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_fluoride Profil fluorovodíku na stránkách encyklopedia Wikipedia.
