何謂氫氟酸及氫氟酸(HF)對人體的傷害

何謂氫氟酸

氫氟酸 是 氟化氫 的 水 溶液 ，具有強烈的 腐蝕性 。純氟化氫有時也稱作無水氫氟酸。因為氫原子和氟原子間結合的能力相對較強，使得氫氟酸在水中不能完全 電離 ，所以理論上低濃度的氫氟酸是一種弱 酸 ，但是氫氟酸卻能夠 溶解 很多其他 酸 都不能溶解的 玻璃 （二氧化矽）。反應方程式如下：

以上反應分兩步進行：

SiF 4 易溶於水，與HF繼續反應：

正因如此，它必須儲存在 塑料 容器中（放在 聚四氟乙烯 容器中會更好）。如果要長期儲存，不僅需要密封容器，而且容器應儘可能真空，因為氫氟酸能夠 溶解 絕大多數無機 氧化物 。高濃度的氫氟酸是 強酸 ，原因是發生了如下反應：

氫氟酸對人體的傷害  (經常出入溼製程的兄弟們請多注意)

摘自 台北榮總急診部   高偉峰醫師

氫氟酸可經由皮膚、眼睛、吸入、或口服等途徑進入人體，產生毒性。其對人體的傷害，主要經由氫離子及氟離子兩個機轉所產生，通常對組織立即的傷害，主要是由氫離子所產生，次發性的傷害則經由氟離子對組織的傷害而產生：

1、 氫氟酸是酸，但由於其氫離子對氟離子的親和力較強，解離度較低，所以在稀的溶液中游離氫離子較少，因此在接觸時，常不會立即的疼痛 (不像其他強酸會立即產生嚴重的疼痛)，也正因為其對表面組織刺激性較弱，易導致患者在暴露後，因無立即明顯的症狀，而延誤治療的良機。雖然氫氟酸的酸性也可以產生嚴重的灼傷，但通常其中的氫離子對人體傷害只佔次要的角色，氟離子侵入組織深部，才是氫氟酸造成人體傷害的主要元兇。

2、 高滲透性的氟離子可滲入組織深部，產生液化性壞死 (liquefaction necrosis)、骨骼脫鈣、及嚴重的深部組織疼痛。它會與體內鈣、鎂等陽離子結合，產生不可溶的氟化鈣或氟化鎂等鹽類，而導致低血鈣及低血鎂。此外，氟離子也會與含有金屬原子的酵素結合，抑制酵素的活性。至於氫氟酸中毒所產生嚴重的深部組織疼痛，目前則認為主要是由於氟離子造成鉀離子向細胞外移動，而造成神經末稍受到刺激，以及氟離子與鈣、鎂離子結合成不可溶氟化鈣、氟化鎂，造成細胞壞死所致。

全身性毒性

不論是經由皮膚、吸入、或口服的途徑進入人體，氫氟酸中毒都可能產生的低血鈣、低血鎂、肺水腫、代謝性酸中毒、心室性心律不整、甚至死亡等嚴重的全身性中毒的症狀。文獻中所報告的口服氫氟酸中毒的病患多導致死亡，最小的口服致死劑量為 1.5gm (或20 mg/kg)，病患可在數十分鐘內，在沒有明顯前兆的狀況下，突然心臟停止。皮膚接觸70％的氫氟酸，佔體表面積2.5％，即有致命的報告。動物實驗顯示，以50％的氫氟酸0.5ml，施於大白鼠的1.7%體表面積上，僅需五分鐘即可使血清中氟離子明顯的上升，僅30分鐘即可產生低血鈣、低血鎂及高血鉀的現象。比較典型的心電圖變化為因血鈣降低所造成的QT延長，由於血鈣的檢驗常較費時，一般低血鈣所產生的肌肉僵直性抽搐(tetany)、Chvostek's sign 及Trousseau's sign，在氟化物中毒病患身上又很少出現，因此在沒有其他好的監視方法前，心電圖監視對此類病人則易發顯得重要。Gettler 及ellerbrook也曾估計，對一位63公斤重的人，最小的致命身體氟負荷僅為104mg (5.47meq)。對於一位70公斤重的人，只要7cc的100%無水氟化氫，即可將其身體內所有的游離鈣全部結合，氫氟酸對身體傷害的嚴重性可見一斑。對於氫氟酸的暴露，一般建議，只要病患有以下情況，就應將病患視為可能產生低血鈣、會危及生命的狀況來處理：

1、 皮膚接觸濃度超過 50%，體表面積超過1%者。

2、 皮膚接觸任何濃度超過體表面積 5%者。

3、吸入氫氟酸濃度超過60%者。

3、 食入氫氟酸者。

除了全身性症狀外，不同途徑的氫氟酸暴露，也會產生不同的症狀。

口服暴露

文獻中所報告的口服氫氟酸中毒的病患雖然並不多，但卻多導致死亡。根據林盈秀等的報告，國內亦有因口服氫氟酸而致命的個案。最小的口服致死劑量為 1.5gm (或20mg/kg)。病患口服氫氟酸後，可在數十分鐘內，在沒有明顯前兆的狀況下，突然心臟停止，因此予以積極的治療，在這類病患就易發顯得重要。口服氫氟酸除可產生口咽刺痛、灼傷、腸胃道症狀如噁心、嘔吐、腹痛、吐血等局部症狀外，亦可造成全身性症狀如頭暈、倦怠、抽搐、躁動、意識混亂、昏迷、心律不整、甚至心臟停止。

皮膚暴露

最常發生氫氟酸暴露的部位就是皮膚，典型的氫氟酸灼傷，會產生延遲性深部的強烈疼痛，皮膚接觸部分會產生厚的血液凝塊，如不及時予以治療，組織會持續破壞，甚至可造成骨骼的侵蝕。接觸氫氟酸的初期，皮膚可僅產生輕度的皮膚泛紅或可嚴重至產生三度灼傷，如不予以治療，組織會繼續破壞，產生水泡、變白、變硬、變黑或潰爛，甚至可造成整層皮膚壞死、壞疽、喪失肢體、永久性結疤、變形及永久性失能。

美國衛生研究院 (National Institute of Health)曾根據不同的濃度，將氫氟酸灼傷加以分類，皮膚接觸氫氟酸濃度超過50%，一般都會造成立即的疼痛及明顯的組織傷害。濃度介於20%至50%，灼傷通常會在數小時內變得明顯。若濃度小於20%，灼傷可能會延遲至24小時，才變得明顯。暴露稀的氫氟酸主要的危險是，初期可能沒有症狀，外表也看不出異常，傷者初期常沒有警覺，直到數小時後，氟離子穿透深部造成組織破壞，發生嚴重疼痛時才會去求醫。動物研究曾顯示，接觸0.01%低濃度的氫氟酸，在五分鐘內即可產生可見的病變。然對於短時間暴露稀的氫氟酸患者，如能及早開始治療，常可因此免除日後需加護醫療的必要。

手指是氫氟酸最常暴露的部位，由於指甲下的部位缺乏角質層 (Stratum corneum)的保護，因此受氫氟酸暴露時，很容易侵入深部組織，而導致快速嚴重的深部組織或骨頭的壞死，應特別注意早期予以治療。

呼吸道吸入

呼吸道吸入氫氟酸可產生咳嗽、局部刺痛、呼吸困難、胸悶、胸痛、氣管或支氣管出血、肺出血、肺塌陷、及成人呼吸窘迫症候群 (Adult Respiratory Distress Syndrome, ARDS)等，嚴重病患可在吸入30分鐘內快速死亡。呼吸道的症狀，甚至持續數月或數年。然吸入氫氟酸，亦可產生延遲性傷害，病患在吸入後數天或數週後發生出血性肺炎或成人呼吸窘迫症候群，導致延遲性死亡。美國政府工業衛生會議及美國國家職業衛生安全局，所訂空氣中的氫氟酸容許濃度為3ppm。Machle等曾報告，空氣中氫氟酸的濃度超過12.1ppm，即可產生症狀。Machle等曾以動物實驗，將天竺鼠暴露於不同濃度的氫氟酸空氣中，顯示暴露含氫氟酸濃度高於1.5mg/L空氣中，沒有一隻天竺鼠可活超過五分鐘。對於長期暴露於低濃度的氫氟酸環境中，也可產生慢性氟病變(chronic fluorosis)，這些病患容易發生骨骼、關節、韌帶不適的症狀，X光檢查可發現骨骼硬化的現象，定期檢查工作人員尿液中的氟含量，將有助於早期發現這些慢性氟中毒的病患。在美國，皆發生數次因大量的氫氟酸外洩，造成上萬人需撤離，近千人需住院治療的事件。在國內，半導體工業快速發展，氫氟酸的使用量快速增加，在公安意外事件頻傳的現在，不保也會有類似的意外發生。因此，國人除需積極加強防護確保公共安全外，對意外發生後的處置更是不容忽視。

眼睛暴露

眼睛暴露氫氟酸可快速產生疼痛、流淚、結膜發紅、角膜混濁等症狀，根據研究顯示，氫氟酸對眼睛的傷害，比相同濃度的鹽酸還要嚴重，鹽酸通常只產生眼睛表面構造的傷害，而氫氟酸則可因氟離子侵入深部組織，而導致更深部眼球組織的破壞。氫氟酸對眼睛的傷害可產生許多合併症，包括視力變差、失明、葡萄膜炎（ Uveitis）、青光眼、結膜結痂、眼瞼變形、乾性角膜炎、眼球穿孔等。

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