Heksafluorosilicij

Heksafluorosilicij
Imena
	Priporočeno IUPAC ime Heksafluorosilicijeva kislina
	Sistematično ime Dvovodikov heksafluorosilikat
	Druga imena Fluorosilicijeva kislina; Fluorosilicijeva kislina; Hidrofluorosilicijeva kislina; Silicijevfluorid
Identifikatorji
Številka CAS	16961-83-4;
3D model (JSmol)	Interaktivna slika; Interaktivna slika;
ChemSpider	17215660;
ECHA InfoCard	100.037.289
EC število	241-034-8;
PubChem CID	21863527;
RTECS število	VV8225000;
UN število	1778
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID2029741 ;
	InChI InChI=1S/F6Si/c1-7(2,3,4,5)6/q-2/p+2 Key: OHORFAFFMDIQRR-UHFFFAOYSA-P; InChI=1/F6Si/c1-7(2,3,4,5)6/q-2/p+2 Key: OHORFAFFMDIQRR-SKRXCDHZAM;
	SMILES [H+].[H+].F[Si-2](F)(F)(F)(F)F; [H+].[H+].F[Si--](F)(F)(F)(F)F;
Lastnosti
Kemijska formula	F6H2Si
Molska masa	144,09 g·mol−1
Gostota	1.22 g/cm3 (25% soln.); 1.38 g/cm3 (35% soln.); 1.46 g/cm3 (61% soln.)
Tališče	ca. 19 °C (60–70% soln.); <−30 °C (35& soln.)
Struktura
Oblika molekule	Octahedral SiF62−
Nevarnosti
EU klasifikacija (DSD) (zastarelo)	Corrosive (C)
R-stavki (zastarelo)	R34
S-stavki (zastarelo)	(S1/2), S26, Predloga:S27, (S45)
Plamenišče	Non-flammable
Sorodne snovi
Drugi kationi	Amonijev heksafluorosilikat; Natrijev fluorosilikat
Sorodne snovi	Heksafluorofosforjeva kislina; Fluoroborova kislina
	Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za material v standardnem stanju pri 25 °C, 100 kPa).
	Sklici infopolja

Heksafluorosilicij (tudi fluorosilicijeva kislina) je anorganska spojina, katere formula je H₂SiF₆. Je produkt proizvodnje fluorovodika in produkt fosfatnih gnojil.

Večji delež fluorosilicijeve kisline se uporablja za proizvodnjo aluminijeve kovine, pogosto pa se uporablja tudi pri florizaciji vode.

Lastnosti

Kot več sorodnih spojin, fluorosilicijeva kislina ne obstaja kot ločena vrsta, zato ker material s formulo H₂SiF₆ ni bil izoliran.

Fluorosilicijeva kislina se nanaša na ravnotežno zmes fluorosilicijevih anionov (SiF₆²-), v vodni raztopini ali drugih topilih, ki vsebujejo močne proton donorje pri nizkih pH (kisline, opisane podobno vključujejo kloroplatinove kisline, fluoroborove kisline in fluorofosforjeve kisline in bolj pogosto, ogljikove kisline).

Raztopina pri destilaciji fluorosilicijeve kisline ne proizvede molekule H₂SiF₆, namesto pare se sestoji iz fluorovodika (HF), SiF₄ in vode.

Vodna raztopina H₂SiF₆ vsebuje fluorosilicijeve anione, SiF₆²- in protonirano vodo. V tej oktaedrični obliki aniona, Si-F vezi distancirajo na 1,71 Å.

Proizvodnja in glavne reakcije

Kemični vodikov fluorid je proizveden iz fluorida z obdelavo z žveplovo kislino.

Kot stranski produkt, je približno 50 kg H₂SiF₆ proizvedenega na tono HF zaradi reakcij vključenih mineralnih nečistoč silicijevega dioksida.

H₂SiF₆ se proizvaja tudi kot stranski proizvod pri proizvodnji fosforne kisline iz apatita in fluorapatita. Nekaj fluorovodika reagira s silikatnimi minerali, ki so neizogibna sestavina mineralnih surovin, da nastane silicijev tetrafluorid. V taki obliki silicijev tetrafluorid v naprej reagira z HF. Proces se lahko opiše kot:

 SiO₂ + 6 HF → H₂SiF₆ + 2 H₂O

Fluorosilicijeva kislina kislina lahko prav tako nastane z obdelavo silicijevega tetrafluorida in fluorovodikove kisline.

Pri nevtralizaciji raztopine fluorosilicijeve kisline z bazično alkalno kovino nastajajo ustrezne alkalno metalne fluorosilikatne soli:

 H₂SiF₆ + 2 NaOH → Na₂SiF₆ + 2 H₂O

Nastala sol Na2SiF6 se uporablja predvsem v fluoriranju vode. Podobne amonijeve in barijeve soli so proizvedene za druge uporabe.

Z preseženo osnovo fluorosilikat prestane hidrolizo tako, da ga nevtralizacija fluorosilicijeve kisline varuje pred to enostavno reakcijo

Na₂SiF₆ + 4 NaOH → 6 NAF + SiO₂ + 2 H₂O

Uporaba

Večina fluorosilicijevih kislin je pretvorjenih v aluminijev fluorid in kriolit. Ti materiali so glavni za pretvorbo rude aluminija v kovinski aluminij. Pretvorba v aluminijev trifluorid je opisana kot:

 H₂SiF₆ + Al₂O₃ → 2 AlF₃ + SiO₂ + H₂O

Fluorosilicijeva kislina je pretvorjena tudi v paleto uporabnih fluorosilicijevih soli. Kalijeva sol se uporablja pri proizvodnji porcelana, magnezijeve soli, za utrjevanje betona in kot insekticid, ter barijeva sol za fosfor.

Fluorosilicijeva kislina se pogosto uporablja za fluorizacijo vode v mnogih državah. 1% - 2% raztopina fluorosilicijeve kisline se uporablja tudi kot baktericid v pivovarstvu.

Specifična uporaba

H2SiF6 je specializiran reagent v organski sintezi za cepljenje Si-O vezi silan etraeter. S tem razlogom je bolj reaktiven kot HF. Reagira hitreje s t-butildimetisilil (TBDMS) etri kot triisopropilsilil (TIPS), etri.

Fluorosilicijeva kislina in soli se uporabljajo kot sredstva za zaščito lesa.

Varnost

Fluorosilicijeva kislina sprošča vodikov fluorid ko izpareva, tako da ima podobna tveganja. Ta je jedka in lahko povzroči zastrupitev s fluoridom, vdihavanje hlapov lahko povzroči pljučni edem. Na fluorovodik sta občutljiva tudi steklo in keramika.

Glej tudi

Viri

J. P. Nicholson (2005). "Electrodeposition of Silicon from Nonaqueous Solvents". J. Electrochem. Soc. 152 (12): C795–C802. doi:10.1149/1.2083227.
Holleman, A. F.; in sod. (2001). Inorganic Chemistry (1 izd.). San Diego [etc.] : Academic Press ; Berlin ; New York : De Gruyter, cop. COBISS 24318981. ISBN 0-12-352651-5.
USGS. Fluorspar.
J. Aigueperse, P. Mollard, D. Devilliers, M. Chemla, R. Faron, R. Romano, J. P. Cuer, “Neorganske fluorove zmesi ” Ullmanova enciklopedija o kemični industriji , Wiley-VCH, Weinheim, 2005.doi:10.1002/14356007.a11_307
Carsten Mai, Holger Militz (2004). "Modification of wood with silics coposition. Inorganic silicon compounds and sol-gel systems: a review". Znanost in tehnologija lesa 37 (5): 339. doi:10.1007/s00226-003-0205-5.
Varnostni list o fluorosilicijevi kislini http://www.cdc.gov/niosh/ipcsneng/neng1233.html#REDIRECT