近期,有网友在某乎提问:“初中化学 UP 主因在家使用氢氟酸防护不当身亡,氢氟酸有多危险”,引发了大家的热议。
曾经在《绝命毒师》影视剧里震撼的名场面,竟然真的在现实里出现了?这一离奇的死因,立刻引起了舆论的关注。据了解,@疯狂的化学ZDK 是一名初中生UP主。因为喜爱化学,所以在家里自制了一个“实验室”。Ta发布的9个投稿视频,都是与化学实验相关的内容。其中在《我的实验室试剂柜》这两个视频中,封面赫然是剧毒物品氢氟酸。
但从Ta发布的视频和专栏中可以看到,无论是药品储藏还是实验过程,都是非常不规范的。因为防护不足在使用氢氟酸时发生了意外,并因为氢氟酸导致的骨溶解而离世。大家都知道氢氟酸具有剧毒性,这个在化学领域没有异议!
氢氟酸是氟化氢气体的水溶液,为无色透明有刺激性气味的发烟液体,有剧毒,有腐蚀性,能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体,如吸入蒸气或接触皮肤会造成难以治愈的灼伤。氢氟酸通常用来蚀刻玻璃,可以雕刻图案、标注刻度和文字。
分子信息图
虽然氢氟酸是“弱酸”,但我们要明白,酸的“强弱”指的是在水中能否完全电离,它的强弱与杀伤力没有太大关系。氢氟酸对人的毒性在无机酸里是数一数二的强啊!
HF浓度低时因形成氢键具有弱酸性,但浓时的电离度比稀时大而与一般弱电解质有别,液态氢氟酸酸性很强,酸度与无水硫酸相当!
物化信息图
较高浓度的氢氟酸,虽然它对皮肤的刺激性很弱,但它能渗入人体深处,和钙离子镁离子结合,干扰包括神经系统在内的多项功能。开始时往往都没有疼痛感,几小时过后才会开始疼,并且疼的是骨头……严重情况下可导致器官永久损伤、心搏骤停甚至死亡,哪怕治疗及时也有可能截肢。
浓度小于20%的氢氟酸,往往24小时候才会有感觉;50%的中等浓度氢氟酸也会延迟1-8小时。1个70公斤的人,只需要7ml纯氟化氢,就能结合掉你所有的游离钙。
手指是最危险的皮肤暴露位置,因为指甲下缺乏角质层保护,指甲本身对氢氟酸无防护、却能阻碍外敷药物。很容易侵入深部组织、导致坏死。
它的结果包括:液化性坏死、骨骼脱钙、严重深部疼痛、低血钙、低血镁、肺水肿、代谢性酸中毒、心室性心律不整、心搏骤停、死亡……
原理如下图:
举个例子:
美国能源部橡树岭国家实验室的相关专题里面提到一个例子:1994年,澳洲一个倒霉哥们儿把100毫升70%氢氟酸洒在了右腿裤子上。他立刻拉出消防水龙狂冲沾染部位,还跳进了游泳池。很快,他右腿截肢了。两星期后,他还是死了……
那么,氢氟酸到底有多恐怖,滴到身体上会怎么样?
第一是非常隐蔽,渗透速度快。氢氟酸只有在30%浓度以上在接触时才会有明显的痛感,低浓度(低至2%)下没有刺激,外观也很难与水分辨。即使在低浓度下,氢氟酸也会以极快的速度向组织内渗透(远快于其他矿物质酸)。
第二是作用范围大。氢氟酸进入人体之后,会进入血液循环,影响全身的组织,尤其是骨骼。氢氟酸的毒理主要是攻击钙离子,形成不溶性的氟化钙:急性反应包括迅速降低血钙,引起心律不齐甚至心脏骤停。但这样其实引起的痛苦是最少的,如果是一天之后发现手变成这个样子
这种情况请尽快截肢:首先有大量氟离子存在于组织之中(并未完全与钙等金属离子结合),细胞死亡后会进一步释放氟离子毒杀其他组织。如果剂量再低一些,可能连水泡都没有,但是在几天之后会感到手骨头痒,进而转变为剧痛。
第三是治疗手段少以及诸多后遗症。如果不截肢,氢氟酸暴露通常只能用葡萄糖酸钙治疗:外用软膏擦暴露处,有时甚至是全身用药。也能内服以结合氟离子。但是这种治疗方式会产生大量氟化钙不溶物:剂量小时可以通过肾代谢(也带来肾毒性),剂量大的时候会诱发全身各处结石,不可能以手术取出。很多“治愈者”面临的不仅是截肢带来的心理创伤,还有非常真切的肉体上的痛楚。
文献上,稀的氢氟酸会形成红斑,大面积/浓氢氟酸会形成水泡,这就是滴到人身上的早期症状。郎溪中学那事,被灼烧的学生就是手指红斑+痒。后期因为细胞缺氧,可能会逐渐变黑溃烂。
1%氢氟酸被列入对健康最具危险物品的级别NFPA4-0-0,4,是最高等级,同样居于这个行列的著名物质还有氰化氢和光气
以下是相关案例:
早在1979年便有牙科技师意外被氢氟酸灼伤手掌的报告
2017年的一份文献中,一位德国牙医使用9%的氢氟酸,严格按照说明书指引佩戴了手套和护目镜,在冲洗氢氟酸的过程中,已经被稀释了的氢氟酸(远低于9%)废液溅到了手套上,然后......手套碰到了脖子。
这位德国医生知道氢氟酸的厉害,当即做了紧急处理并且立即寻求专业治疗,然而即便得到了最正规的治疗,整个愈合过程长达3周!倘若未及时治疗,后果不堪想象。)
使用氢氟酸的注意事项
好的通风是必须的,要有通风橱。
护目镜+面罩也是必须的,它对眼睛的伤害比盐酸大多了。光有侧罩的安全眼镜是不够的,必须用全防护的护目镜。
手套必须是厚重的橡胶手套。单层手套不可靠,至少要双层。如果手套沾染了HF,立刻取下、彻底洗手,千万别掉以轻心。沾染的手套不能丢垃圾箱,要专门处理。
工作服要带防溅围裙,材质要是天然橡胶、氯丁橡胶或者氟化橡胶。
不要一个人对付HF,在它附近不要吃东西、喝水、吸烟。
一旦出事,急救过后也要继续正规治疗!(不要放弃)
化学实验告诉我们,氢氟酸绝对不要用皮肤接触。
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实验室是科技创新的基础条件和成果产出源泉。十四五以来,国家着力打造战略科技力量,推进国家实验室建设和国家重点实验室体系重组,数字化、智能化、自动化赋能生物科技快速发展,掀起了科研领域创新变革的浪潮。
作者:展源
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