요즘 일본의 아베정권이 반도체 제조용 전략물자 제품의 대한 수출을 제한하겠다고 선언한 세가지 품목중의 하나인 불화수소산에 관한 정보를 요약하고자 합니다.
*화학명: Hydrofluoric Acid 불화수소산
*화학식: HF
*분자량: 20 g/g-mole CAS No. 7664-39-3
*순수가스 HF 가스 물성:
*수용액 물성
밀도 1.15 g/cc
*화학적 성질:
1) 물에 용해되어도 강한 수소결합에 의해 이온화가 잘일어나지 않아 약산으로 분류되나 화학적 반응성은 염산, 황산, 질산보다 강하여 훨씬 위험하다.
2) 불화수소산 농도가 높아지면 산도가 급증해 지는데 이는 다음과 같이 이온화가 일어나기 때문이다.
⊙일반적 이온화: HF + H2O--> H3O+ F- ⊙농도가 높아져 강산성 나타날 경우: 2HF--->H+ + FHF-
3) 유리와 대부분의 금속을 녹인다.
SiO2+ 4HF ---->SiF4 + 2H2O SiO2 + 6HF--->H2SiF6 + 2H2O
*공업적 제조방법
광물(Fluorite, 형석) CaF2를 265℃에서 황산과 반응시켜 제조.
CaF2 + H2SO4 --> 2HF + CaSO4
질산제조시 부산물로 생산하는 방법
Apatite광석에 미량(수%) Fluoroapatite 가 포함되어 있는데 산처리하면 SO2, HF, 등과 불용성 입자들이 생성된다. 고형분 처리후 황산 발연황산 처리후 Dry HF가 생산된다.
*공업적 용도
⊙Oil 정제시 Alkylation용. 강산성 촉매와 Isobutane반응시키면 Propylene과 Butylene 생성. 이때 HF유도촉매 사용. 이때 생산된 물질들이 Catalyst가 Alkene과 반응하여 반응성이 강한 Carbocations 생성. 이 반응성 강한 물질이 Isobutane을 Alkylation 시킴. 반응은 0~30도에서 반응
Alkylation: Isobutaneà(강산촉매)à Propylene+Butylene
Protonation: Catalyst + Alkylenes(Propylene, Butylene)àCarbocations 생성(반응성 높음)
Alklation: Carbocationsà Isobutane을 Alkylation시킴 Isobutane+Propyleneà2,4-Dimethylpentane(An Alkylate)
⊙불소수지 제조, 냉매 제조용
⊙불소염 제조 (Al, 제조용 NaAlF6, AlF3등-Al원료)
⊙반도체 제조시 SiO2 식각용 유리부식가공용
⊙광물 분석, 용해용 특수용도
⊙핵연료 제조용
