Portál PřF UK pro podporu výuky chemie na SŠ a ZŠ

Leptání skla fluorovodíkem

Pomůcky

skleněná destička (podložní sklíčko), svíčka, sirky, předmět s hrotem na vyrytí obrazce, umělohmotná kádinka (lékovka)

Chemikálie

pevný CaF2, konc. H2SO4

Postup

Rozehřejte vosk ze svíčky a nakapejte ho na skleněnou destičku, aby se utvořila souvislá vrstva. Poté do voskové vrstvy vyryjte obrazec tak, aby byl vosk odstraněn až na sklo. Poté do umělohmotné kádinky dejte asi 2 velké lžičky fluoridu vápenatého a přilijte 10 ml koncentrované kyseliny sírové. Kádinku přikryjte skleněnou destičkou s vyrytým obrazcem stranou dolů do kádinky a nechejte leptat v digestoři asi 30 minut. Poté ji vyndejte a opláchněte vodou, odstraňte vosk.
Po nalití koncentrované kyseliny sírové k pevnému fluoridu vápenatému lze pozorovat uvolňující se fluorovodík ve formě par. Po odstranění vosku ze sklíčka se objevilo zmatnění v místě, kde nebyl vosk.

Princip

Reakcí fluoridu vápenatého s koncentrovanou kyselinou sírovou vzniká fluorovodík a síran vápenatý. Fluorovodík reaguje s oxidem křemičitým ve skle a vzniká fluorid křemičitý – došlo k vyleptání skla.

Využití

halogeny (fluor – sloučeniny: HF), tetrely (křemík – sloučeniny: SiO2)

Typ pokusu

(demonstrační), laboratorní

Obecná bezpečnost

PLACEHOLDER PRO BEZPEČNOST

Vlastnosti látek

Kyselina sírová – nebezpečná, způsobuje těžké poleptání kůže a poškození očí.

dle GHS:   dle staršího značení:   

 

Fluorid vápenatý – nebezpečný, dráždí kůži, způsobuje vážné podráždění očí, může způsobit podráždění dýchacích cest.

dle GHS:   dle staršího značení:   

Bezpečnost

fluorovodík i kyselina fluorovodíková jsou silně žíravé, způsobují poleptání kůže a sliznic – HF (žíravý, vysoce toxický – žáci by s ním neměli pracovat) – používejte rukavice, pracujte v digestoři, dodržujte bezpečnostní předpisy při práci s koncetrovanou H2SO4 (žíravá)

Čas

příprava – 10 minut, vlastní provedení – 10 + 30 minut na vyhodnocení

Tipy

POZOR: fluorovodík i kyselina fluorovodíková jsou žíravé, leptají kůži a sliznice, čím vyšší koncentrace, tím horší účinky HF – používejte rukavice, pracujte v digestoři; kyselina fluorovodíková způsobuje ošklivé a hluboké poleptání kůže (v tomto provedení pokusu může vznikat bezvodý fluorovodík, který je extrémně nebezpečný, co se týče žíravosti)
– kvůli bezpečnostním rizikům dobré využít video-pokus
– pokus je nutné provádět v umělohmotné kádince – popřípadě lékovce, nikoliv ve skleněné (princip pokusu)
– jako skleněnou destičku lze použít podložní sklíčko
– sklíčko nemusíte pokrývat voskem, stačí ho jenom položit na kádinku – vyleptá se celá plocha – viz. první video
– pokud byste pokus zařadili například do laboratorních prací, je vhodné nechat působit kyselinu fluorovodíkovou na sklíčku delší dobu – celé praktikum a vyhodnocení provést na konci, výsledek je lépe patrný (v tomto případě dodržujte bezpečnostní pokyny: laboratorní plášť, brýle, rukavice – můžete použít i zředěnou H2SO4 na zmírnění rizik, nebude vznikat bezvodý HF)
– jako demonstrační pokus v hodině – provést na začátku hodiny, vyhodnocení provést na konci hodiny, či si připravit předem vyleptaná sklíčka na ukázku, případně využít video-pokus
– sklíčko lze i ponořit do ro

Video

Laboratorní příprava fluorovodíku (CaF2 + H2SO4, výsledek pozorovatelný na sklíčku, video bez zvuku, přehrávač Windows Media Player)
Leptání skla fluorovodíkem (odstranění vosku nepolárním rozpouštědlem, video bez zvuku, Windows Media Player)