Hydrogen Fluoride (불화수소)

Hydrogen Fluoride (불화수소)

불화수소(HF)는 무수불산(AHF)를 물에 녹인 액체를 말하며, 무색의 자극성 냄새가 난다.

자연적 생성

불소는 거의 대부분 자연상태에서 화학적 결합형태로 발생되는데 형석의 분쇄시 불소를 방출하는 독특한 특징을 가지고 있다. 지각의 생성에서의 불소원소는 약 0.007%를 차지하는데 자연 불소화합물은 형석과 불소광물로 알려진 빙정석으로 주로 자연침전물로 존재하고 있다,

불화수소의 제조

불화수소 제조는 분쇄/건조한 형석(CaF2)과 황산(H2SO4)을 반응시에서 가열반응시켜 불화수소가스를 발생시키며, 이 가스를 정제 및 응축하여 제조한다. 그리고 물에 희석 및 흡수시켜 필요한 순도의 불화수소 55%, 70% 등을 제조한다.

※ CaF2 (형석 Fluorite)
형석은 칼슘과 불소를 포함한 광물로 투명 또는 반투명한 입방체의 결정 구조로 되어 있으며 모스 굳기 4, 비중은 3 ~ 3.25로 깨지기 쉽고 패각상의 불평탄한 쪼개짐을 보인다. 형석은 주로 불화수소산 제조 원료 및 세라믹, 제련 첨가제 용으로 쓰이고 있다.
형석은 중국, 멕시코, 남아공, 프랑스, 스페인, 몽골, 베트남 등에 다량으로 부존되어 있으며, 특히 중국, 멕시코, 남아공, 몽골, 스페인 등 5개국에서 전세계 생산량의 약 80% 이상을 생산하고 있다.

※ H2SO4 (황산 Sulfuric acid)
무색의 비휘발성 액체로 공업적으로 백금이나 오산화바니듐 촉매를 이용해 만든다. 물을 제외하고 가장 많이 제조되는 강산성의 화합물로 강력한 탈수작용이 있어, 다른 여러 가지 화합물로부터 산소와 수소를 빼앗기 때문에 각종 건조제 탈수제로 사용된다.

• AHF 수급 : 국내 유일의 자체 생산시설(연간 1만톤)과 중국합자회사(후펑화공: 1.5만톤) 통해 안정적으로 원재료를 확보하고 있음

• CaF2 수급 : 중국과 베트남의 형석광을 통해 양질의 형석을 안정적으로 공급받고 있음

• 불화수소는 기체 상태로도 흡입이 될 수 있다. 기체 상태의 불산에 노출되면 눈, 코, 목 안에 강한 자극증상을 느끼게 된다

• 급성으로 기침, 흉부압박감, 열, 오한이 생기 수 있으며, 고농도 흡입 시에는 기관지 경련, 후두 경련, 폐부종
   및 출혈을 일으킬 수 있다

• 일반적으로 흡입 즉시 증상이 나타나지만, 폐 손상은 12~36시간 이후 나타날 수도 있다

눈 접촉에 의한 영향

• 불화수소가 눈에 접촉되는 경우 안구 자극, 결막 자극, 심하면 각막 손상 및 실명이 될 수도 있다.

• 불화수소가 안구에 들어갔을 경우, 불산의 농도에 따라서 가벼운 화상에서부터 심각한 각막실질손상, 혈관생성,
   부종과 같은 심각한 손상을 일으킬 수 있다.

• 저농도에서는 각막 혼탁을 증가시키며, 고농도 노출 시에는 결막출혈, 전방 내 출혈, 각막 침착을 일으키는 것으로
   보고되고 있다.

피부 접촉에 의한 영향

• 불화수소에 의한 피부 화상은 불화수소의 농도에 따라 홍반, 부종, 수포, 괴사, 3도 화상까지 다양하게 나타날 수 있다.

• 피부에 노출된 불화수소은 누출 당시의 농도에 따라 그 정도가 다르며, 일반적인 피부 화상의 초기 증상은 홍반, 부종,
   수포가 있다.

• 0.1%까지 희석된 불산에 노출된 경우에도 통증을 동반한 화상이 발생할 수 있다.

• 50%이상 고농도에 노출되었을 때에는 즉시 통증, 변색, 수포를 형성하고 통증이 지속적이고 잘 회복되지 않는다.