플루오린화수소는 플루오린화칼슘(형석, CaF2(S))과 진한황산(H2SO4)을 반응시켜 제조한다. 플루오린화수소를 냉각시켜서 액체로 만들면 순수한 불산이 만들어는 것이다. 인산칼슘

염과 황산을 반응시켜서 인산을 생산하는 공정에서도 플루오린이 불순물로 결합되어 인산칼슘염을 사용하는 경우 플루오린화수소를 부산물로 얻을 수 있다.

                     CaF2(S) + H2SO4(I) → 2HF(g) + CaSO4(S)

        Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 10H2O → 3H3H2O + 5CaSO4·2H2O + HF

불산은 피부조직에 침투하는 성질로 인해서 특히 위험하다. 플루오린 이온(F-)의 크기가 다른 할로겐 이온들(CI-, Br-,I- 의 크기보다 작아서 불산은 쉽게 피부로 침투가 된다. 플루오린

이온을 제외한 다른 할로겐 이온은 수소 이론과 결합하여 수용액에서 완전 해리가 되는 강산(HCI,HBr,HI)이다. 그러나 불산은 완전히 해리가 되지 않는 약산(pKa=3.17)이다. 그러므로

피부로 침투될 때에도 불산 부자가 흡수되는 경우가 대부분일 것이다. 불산이 양이온(H+)과 음이온(F-)으로 해리되는 정도도 농도에 따라 다르며, 해리 되지 않은 분자일지라도 크기가

작아서 쉽게 피부에 흡수될 수 있다.

일단 흡수된 불산의 일부는 해리가 될 것이고, 그로 인해서 플루오린 이온이 생성된다. 바로 플루오린 이온이 문제가 된다. 왜냐하면 플루오린 이온이 체내에서 존재하는 칼슘이온

(Ca2+) 혹은 MgF2(S)를  형성하기 때문이다. 화학반응으로 인해서 전해질의 칼슘이온과 마그네슘 이온의 농도가 정상수치 보다 낮아지면서 전해질 균형이 깨진다. 또한 플루오린 이온

이 뼈와 반응을 하면서 뼈가 상하게 된다. 식물의 경우에도 잎이나 줄기에 내려 앉은 불산 에어로졸이 식물 조직으로 흡수되면 식물은 대사를 제대로 할 수 없게 될 것이다. 그 결과 잎이

누렇게 변하고 결국에는 고사되는 것이다.

불산을 다룰 때는 피부 전체는 물론 보호 안경까지 착용을 해야 사고로 인한 피해를 막을 수 있다. 처음 대응에서 간단한 마스크만 한 작업자들도 불산의 후유증을 겪을 가능성이 높은

것도 이러한 이유 때문이다. 불산에 노출된 피부조직은 정성을 띠는 액체 덩어리처럼 변하고 괴사가 진행이 된다. 염산 혹은 황산과 같은 강산의 피부접촉으로 인한 피해와 불산의 피부

접촉 및 흡입에 의한 피해는 다르다. 음이온의 크기가 큰 염산 혹은 황산들은 접촉이 되었어도, 불산과는 달리 피부 침투가 느리거나 되지 않아서 피부 겉면에만 손상을 입는 경우가 많

다. 그러나 피부를 통해서 흡수되어 몸 안에서 화학반응을 일으키는 불산은 독성 그 자체가 매우 다른 것이다. 피부에 닿아서 통증을 느끼는 정도는 불산의 농도, 노출 지속 시간에 따라

달라지겠지만 일단 불산 용액과 접촉이 되면 농도가 높을수록 위험할 수 밖에 없다. 플루오린 이온과 칼슘이온(Ca2+)이 결합되면서 신경말단을 자극하는 포타슘이온(k+)이 대량으로 방

출되기 때문에 심한 통증을  느끼며, 심할 경우 심장마비까지 이어진다고 한다. 불산으로 인한 사망자의 혈액에서 칼슘이온과 마그네슘이온 농도는 정상치보다 낮고, 포타슘 이온의 농

도는 정상치 보다 높은 것도 다 이유가 있는 셈이다.

불산은 끊는 점이 19.5℃ 이므로 상온에서 쉽게 기체로 변한다. 그러므로 불산이 액체로 누출이 되더라도 기온이 약 20℃를 넘으면 문제는 더욱 심각해 진다. 기화된 플루오린화 수소가 

호흡을 통해서 폐로 들어가면 점액질에 포함된 물과 반응하여 불산이 만들어 질 것이며, 그것은 폐 조직을 괴사를 시킬 것 이다. 또한 약한 경우라 할 지라도 폐 내에 물집을 형성하여 호

흡이 곤란해지면 죽을 수 있기 때문에 위험하다.

불산의 접촉 정도가 비교적 심하지 않을 경우에, 접촉된 피부는 글루콘산 칼슘(calciim gluconate)젤로 응급처치를 한다. 접촉된 피부에 젤을 문질러 칼슘 성분을 흡수시켜 국부적으로

존재하는 플루오린 이온과 결합하는 것이다. 일단 CaF2(S)를 형성한다면 플루오린 이온에 의한 2차 피해를 막을 수 잇다. 글루콘산 칼슘 10% 용액은 저 칼슘증을 치료하는 약으로 이요

되고 있다. 불산으로 오염된 물건은 일단 물로 철저히 씻어 내야 된다. 땅이나 건물에는 수산화칼슘((Ca(OH)2), 산화칼슘(CaO) 혹은 염화칼슘(CaCl2)을 뿌려서 불용성 염을 형성하여

안정된 형태로 변형을 시키는 것이 급선무이다. 물에 씻긴 불산은 물속에서 칼슘 이온 혹은 실리콘 등과 반응하면 보다 안정한 형태로 바뀔 수 있다.

■ 제품 생산에 필요한 불산

불산도 다른 산과 마찬가지로 산업에서 다양하게 이용된다. 유리를 가공할 때, 테프론을 생산할 때, 불산이 실리콘이나 실리콘 산화물을 깎아 낼 수 있으므로 실리콘 웨이퍼를 미세 가공

할 때 사용되기도 한다. 불산의 농도, 불산 용액의; 이온 세기를 조절하면 깎는(etch)속도를 조절할 수 있기 때문에 나노미터 크기의 매우 정교한 미세가공도 가능한 것이다. 테프론

(Polytetrafluoroethylene(PTFE)) 제조에 필요한 원료인 사플루오린에틸렌(CF2CF2)를 합성하는 경우에도 불산이 사용된다. 프라이팬 중에서 바닥 면을 테프론으로 코팅을 한 제품은

요리할 때 들러 붙지 않아서 각 가정에서 인기가 높다.

플루오린이 첨가된 치약은 충치 예방에 효과가 있다고 하여 어떤 치약에는 플루오린화 소듐(NaF) 혹은 플루오린화 주석(SnF2)이 약 1000ppm 정도까지 포함되어 있다. 수산화소듐과

불산을 반응시키면 플루오린화 소듐염을 만둘 수 있다. 치아 표면에 있는 에나멜 성분(Ca5(PO4)3(OH)의 일부가 플루오린과 결합하여 산에 더 강한 새로운 성분(Ca5(PO4)3(F))이 되도

록 만들면 충치 예방 효과를 높이기 위해서 수돗물에 일부러 플루오린을 첨가하기도 한다. 플루오린이 결합된 우라늄 화합물(UF6)을 합성할 때에도 불산이 사용된다. 핵 연료로 사용되

는 우라늄 동위원소를 농축하려면 우선 우라늄 화합물을 합성해야 되기 때문이다.

■ 사전 대책이 반드시 필요

화학물질에 관련된 치명적인 사고를 접한 일반인들의 뇌리에는 화합물질에 대한 공포와 혐오가 쉽게 사라지지 않는다. 그러나 사실 오늘날 인간은 화학물질 없이는 살아 갈 수 없다. 우

리가 먹고 입고 마시는 것 모두가 모두가 화학물질이기 때문이다. 화학물질로 인한 사고가 발생하기 전에 사고가 날 경우에 대비한 대안을 미리 준비하여 화학물질과 안전하게 동거하면

서 사는 길 또한 선진국이 되는 길이다.

■ 불화 수소산[Hydrofluoric Acid]

불산이라고도 한다. 불화수소(HF)의 수용액, 무색의 자극성 액체로 공기 중에서 발연하며, 유독성으로 피부나 점막을 강하게 침투(표면 장력이 대단히 작고 침투력이 강하다)하기 때문

에 취급에 주의를 요한다. 반응성이 풍부하고, 알칼리, 알칼리토금속, 납, 아연, 은 등의 금속 산화물, 수산화물 또는 탄산염과 반응하여 불화물을 생성한다. 거의 모든 금속은 침투 당하

지만, 금,백금은 침해당하지 않는다. 유리나 규소화합물을 침해하기 때문에 합성수지제(폴리에틸렌)의 용기에 넣어 밀봉하여 저장한다. 도금에서는 불화욕으로써 주석, 납, 땜납, 크롬

등의 도금욕에 사용된다. 그 외, 유리의 부식, 주물의 모래 제거, 스텐인리스의 표면처리, 도금의 전처리 등에도 이요된다. 시판 제품은 46~50%의 불화수소(HF)를 포함하고 있다. 배수

에는 석회  또는 소석회(消石灰)를 첨가시켜, 불화칼슘으로써 침전시켜 제거하는 것이 일반적이다.