Mga kagiliw-giliw na katotohanan tungkol sa fluorine. Mga kagiliw-giliw na katotohanan tungkol sa fluorine

Ang pinaka-reaktibong elemento sa Periodic Table ay Fluorine. Sa kabila ng mga paputok na katangian ng fluorine, ito ay isang mahalagang elemento para sa mga tao at hayop, na matatagpuan sa inuming tubig at toothpaste.

ang mga katotohanan lamang

• Atomic number (bilang ng mga proton sa nucleus) 9
• Simbolo ng atomic (sa Periodic Table of the Elements) F
• Timbang ng atom (average na masa ng isang atom) 18.998
• Densidad 0.001696 g/cm3
• Sa temperatura ng silid - gas
• Natutunaw na punto na negative 363.32 degrees Fahrenheit (-219.62°C)
• Boiling point na negative 306.62 degrees F (-188.12°C)
• Bilang ng isotopes (mga atom ng parehong elemento na may magkakaibang bilang ng mga neutron) 18
• Karamihan sa mga karaniwang F-19 isotopes (100% natural na kasaganaan)

fluorite na kristal

Ang mga chemist ay sinubukan nang maraming taon na palayain ang elementong fluorine mula sa iba't ibang fluoride. Gayunpaman, ang fluorine ay walang libreng kalikasan: walang kemikal na sangkap ang makakapaglabas ng fluorine mula sa mga compound nito, dahil sa reaktibo nitong kalikasan.

Sa loob ng maraming siglo, ang mineral na fluorspar ay ginamit upang mag-recycle ng mga metal. Ang calcium fluoride (CaF 2 ) ay ginamit upang paghiwalayin ang purong metal mula sa mga hindi gustong mineral sa ore. Ang ibig sabihin ng "Fluer" (mula sa salitang Latin na "fluere") ay "dumaloy": ang likidong katangian ng fluorspar ay naging posible upang makagawa ng mga metal. Ang mineral ay tinawag ding Czech emerald dahil ginamit ito sa pag-ukit ng salamin.

Sa loob ng maraming taon, ang mga fluorine salt o fluoride ay ginagamit para sa hinang at para sa glazed glass. Halimbawa, ginamit ang hydrofluoric acid upang mag-ukit sa baso ng mga bombilya.

Sa pag-eksperimento sa fluorspar, pinag-aralan ng mga siyentipiko ang mga katangian at komposisyon nito sa loob ng mga dekada. Ang mga chemist ay madalas na gumagawa ng fluoric acid (hydrofluoric acid, HF), isang hindi kapani-paniwalang reaktibo at mapanganib na acid. Kahit na ang maliliit na splashes ng acid na ito sa balat ay maaaring nakamamatay. Maraming mga siyentipiko ang nasugatan, nabulag, nalason o namatay sa panahon ng mga eksperimento.

• Noong unang bahagi ng ika-19 na siglo, inihayag nina André-Marie Ampère ng France at Humphry Davy ng England ang pagtuklas ng bagong elemento noong 1813 at pinangalanan itong fluorine, sa mungkahi ni Ampère.
• Si Henry Moisan, isang French chemist, sa wakas ay nahiwalay ang fluorine noong 1886 sa pamamagitan ng electrolysis ng dry potassium fluoride (KHF 2) at dry hydrofluoric acid, kung saan siya ay ginawaran ng Nobel Prize noong 1906.

Mula ngayon, ang fluorine ay isang mahalagang elemento sa nuclear energy. Ito ay ginagamit upang makagawa ng uranium hexafluoride, na mahalaga para sa paghihiwalay ng uranium isotopes. Ang sulfur hexafluoride ay isang gas na ginagamit upang i-insulate ang mga high power na transformer.

Ang mga chlorofluorocarbon (CFC) ay dating ginamit sa mga aerosol, refrigerator, air conditioner, foam packaging at fire extinguisher. Ang mga paggamit na ito ay ipinagbawal mula noong 1996 dahil nakakatulong sila sa pagkasira ng ozone. Hanggang 2009, ang mga CFC ay ginamit sa mga inhaler ng hika, ngunit ang mga ganitong uri ng inhaler ay ipinagbawal din noong 2013.

Ginagamit ang fluorine sa maraming sangkap na naglalaman ng fluorine, kabilang ang mga solvent at mga plastik na may mataas na temperatura gaya ng Teflon (poly-tetrafluoroethene, PTFE). Ang Teflon ay kilala para sa mga non-stick na katangian nito at ginagamit sa mga kawali. Ginagamit din ang fluorine sa pag-insulate ng mga kable, para sa tape ng tubero, at bilang batayan ng mga bota at damit na hindi tinatablan ng tubig.

Ayon sa Jefferson Lab, ang fluoride ay idinaragdag sa mga supply ng tubig sa lungsod sa rate na isang bahagi bawat milyon upang maiwasan ang pagkabulok ng ngipin. Maraming fluoride compound ang idinaragdag sa toothpaste, para maiwasan din ang pagkabulok ng ngipin.

Bagama't lahat ng tao at hayop ay nalantad at nangangailangan ng fluorine, ang elementong fluorine sa sapat na malalaking dosis ay lubhang nakakalason at mapanganib. Ang fluorine ay natural na nakakapasok sa tubig, hangin, at mga halaman pati na rin sa mga host ng hayop sa maliit na halaga. Ang malalaking halaga ng fluoride ay matatagpuan sa ilang mga pagkain tulad ng tsaa at shellfish.

Bagama't mahalaga ang fluoride para mapanatili ang lakas ng ating mga buto at ngipin, ang labis nito ay maaaring magkaroon ng kabaligtaran na epekto, na nagiging sanhi ng osteoporosis at pagkabulok ng ngipin, at maaari rin itong makapinsala sa mga bato, nerbiyos, at kalamnan.

Sa gaseous form nito, ang fluorine ay lubhang mapanganib. Ang maliit na halaga ng fluorinated gas ay nakakairita sa mga mata at ilong, at ang malalaking halaga ay maaaring nakamamatay. Ang hydrofluoric acid ay nakamamatay din, kahit na sa maliit na pagkakadikit sa balat.

Fluorine, ang ika-13 pinaka-masaganang elemento sa crust ng lupa; karaniwan itong naninirahan sa lupa at madaling nahahalo sa buhangin, maliliit na bato, karbon at luad. Ang mga halaman ay maaaring sumipsip ng fluorine mula sa lupa, bagaman ang mataas na konsentrasyon ay nagreresulta sa pagkamatay ng halaman. Halimbawa, ang mais at aprikot ay kabilang sa mga halaman na madaling masira kapag nalantad sa mataas na konsentrasyon ng fluorine.

Sino ang nakakaalam? Mga kagiliw-giliw na katotohanan tungkol sa fluoride

• Ang sodium fluoride ay lason ng daga.
• Ang fluorine ay ang pinaka-chemically reactive na elemento sa ating planeta; maaari itong sumabog kapag nadikit sa anumang elemento maliban sa oxygen, helium, neon, at krypton.
• Ang fluorine din ang pinaka-electronegative na elemento; mas madali itong umaakit ng mga electron kaysa sa ibang elemento.
• Ang average na halaga ng fluoride sa katawan ng tao ay tatlong milligrams.
• Pangunahing minahan ang fluorine sa China, Mongolia, Russia, Mexico at South Africa.
• Ang fluorine ay nabuo sa mga solar star sa pagtatapos ng kanilang buhay (Astrophysical Journal in Letters, 2014). Nabubuo ang elemento sa pinakamataas na presyon at temperatura sa loob ng isang bituin habang lumalawak ito upang maging isang pulang higante. Habang ang mga panlabas na layer ng isang bituin ay nahuhulog, na lumilikha ng isang planetary nebula, ang fluorine ay gumagalaw kasama ng iba pang mga gas sa interstellar medium, sa kalaunan ay bumubuo ng mga bagong bituin at planeta.
• Humigit-kumulang 25% ng mga gamot at gamot, kabilang ang para sa cancer, central nervous system, at cardiovascular system, ay naglalaman ng ilang uri ng fluoride.

Ayon sa isang pag-aaral (ulat sa Journal of Fluorine Chemistry) sa mga aktibong sangkap ng droga, ang pagpapalit ng mga carbon-hydrogen o carbon-oxygen bond ng mga carbon-fluorine bond ay kadalasang nagpapakita ng pagpapabuti sa bisa ng gamot, kabilang ang pagtaas ng metabolic stability, pagtaas ng pagbubuklod sa mga molekula- mga target at pagbutihin ang pagkamatagusin ng lamad.

Ayon sa pag-aaral na ito, isang bagong henerasyon ng mga anti-cancer na gamot, pati na rin ang mga fluoride probes para sa paghahatid ng gamot, ay nasubok laban sa mga stem cell ng kanser at nagpapakita ng pangako sa paglaban sa mga selula ng kanser. Natuklasan ng mga mananaliksik na ang mga gamot na may kasamang fluoride ay ilang beses na mas mabisa at nagpakita ng mas mahusay na katatagan kaysa sa mga tradisyunal na anti-cancer na gamot.

Kapag ang isang bata ay nagngingipin, ang mga magulang ay nagsisimulang mag-alala: ang sanggol ba ay may sapat na fluoride? Upang magawa mong ma-navigate man lang kung magkano ang nakukuha ng microelement na ito para sa isang maliit, narito ang kailangan mong malaman tungkol sa fluorine.

Mga palatandaan ng kakulangan ng fluoride
- karies
- sakit sa ngipin

Mga palatandaan ng labis na fluoride

Sa labis na paggamit ng fluorine, maaaring umunlad ang fluorosis - isang sakit kung saan lumilitaw ang mga kulay-abo na spot sa enamel ng ngipin, ang mga joints ay deformed at ang tissue ng buto ay nawasak.

Mga salik na nakakaapekto sa nilalaman ng fluoride ng pagkain.

Bakit nangyayari ang kakulangan sa fluoride?

Ang konsentrasyon ng fluorine sa mga produktong pagkain ay nakasalalay sa nilalaman nito sa lupa at tubig.

[☝] Ang fluoride na pumapasok sa digestive system ng bata ay inililipat sa ngipin sa pamamagitan ng circulatory system. Doon, pinalalakas nito ang enamel mula sa loob at nakakatulong na maiwasan ang mga karies. Ang fluoride na dumarating sa labas ng ngipin—ito man ay nasa toothpaste o isang sangkap na inilalagay ng dentista sa ngipin—ay nakakatulong na palakasin ang bagong enamel na nabubuo sa ngipin. Ito ay tinatawag na natural remineralization.

[☝] Ang pagbuo at pagpapalakas ng permanenteng ngipin ng sanggol ay nagsisimula kahit... sa utero! Kapag ang ngipin ay nasa gilagid pa. Ang fluorine, na pumapasok sa katawan ng sanggol, ay agad na pumupunta sa mga ngipin.

[☝] Kapansin-pansin, ang mga taong naninirahan sa mga lugar kung saan sapat ang nilalaman ng fluorine sa tubig, 50% mas mababa ang posibilidad na magdusa mula sa mga karies.

[☝] Ang mga pre-mixed na formula ng sanggol ay ginawa gamit ang tubig na walang fluorine.

[☝] Ang fluorine, hindi tulad ng iba pang mga bitamina at mineral, ay madaling maging nakakapinsala mula sa kapaki-pakinabang. Iyon ay, ang katamtamang halaga nito ay mabuti para sa mga ngipin, ngunit ang labis na halaga ay nakakapinsala. Ang mga ngipin ay nagsisimulang gumuho - ang sakit na ito ay tinatawag na fluorosis. Kung ang iyong anak ay niresetahan ng fluoride na gamot, hindi mo dapat dagdagan ang dosis sa iyong sarili.

[☝] Sabihin sa iyong anak na mahigpit na ipinagbabawal ang paglunok ng toothpaste at banlawan. Mayroon silang napakataas na nilalaman ng fluorine. Pigain ang kaunting toothpaste sa toothbrush - halos kasing laki ng gisantes. Sa pamamagitan ng paraan, ito ay ipinahiwatig sa mga pakete na may baby paste. Ngunit ang mga bata ay hindi kailangang gumamit ng adult paste.

[☝] Kung gumagamit ang iyong anak ng mga paghahanda ng fluoride, pumili ng toothpaste na walang fluoride.

[☝] Bigyang-pansin ang nilalaman ng fluorine sa tubig na ginagamit ng sanggol - iyon ay, ang ginagamit mo sa paggawa ng mga sopas at compotes para sa kanya. Kung naglalaman ito ng hindi bababa sa 0.3 bahagi bawat milyon (iyon ay, 0.3 ml bawat litro), ang sanggol ay hindi nangangailangan ng mga pandagdag sa fluoride.

[☝] Kung natatakot ka pa rin na ang iyong sanggol ay hindi nakakakuha ng sapat na fluoride, pakitandaan na maraming pagkain ang naglalaman ng fluoride, at sa napakaraming dami.

Mga pagkaing naglalaman ng fluoride

Maaari mong mapanatili ang balanse ng fluoride sa katawan sa tulong ng pagkain. Kung ang sangkap na ito ay hindi sapat sa tubig, dapat mong ayusin nang tama ang iyong diyeta mula sa mga produktong naglalaman ng fluorine.

pagkaing dagat.
Naglalaman ang mga ito ng isang malaking bilang ng mga elemento ng bakas, kabilang ang fluorine. Ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang sa paggamit ng hipon, alimango, isda at caviar nito, pati na rin ang damong-dagat.

Itim at berdeng tsaa.

Mga gulay at prutas. Ang mga patatas, mansanas at suha ay pinakamayaman sa fluorine.

Mga pananim na cereal: oatmeal, bigas at bakwit. Ang iba pang mga cereal ay naglalaman ng fluorine sa maliit na halaga.

Ang mga doktor ay hindi pa nagkakasundo tungkol sa pangangailangan para sa mga gamot na naglalaman ng fluoride sa mga bata na pinapasuso. Ang ilan ay nagtatalo na ang fluorine na nilalaman sa gatas ng ina ay sapat na, ang iba ay nagtalo na mayroong napakakaunting elemento ng bakas doon. Ngunit isang bagay ang tiyak: ang nilalaman ng fluoride ng gatas ng ina ay nananatiling hindi nagbabago, hindi naaapektuhan ng mga pagbabago sa diyeta ng ina.

Lumaki nang malusog!

Kapag ang isang bata ay nagngingipin, ang mga magulang ay nagsisimulang mag-alala: ang sanggol ba ay may sapat na fluoride? Upang magawa mong ma-navigate man lang kung magkano ang nakukuha ng microelement na ito para sa isang maliit, narito ang kailangan mong malaman tungkol sa fluorine.

1. Ang fluoride na pumapasok sa digestive system ng bata ay inililipat sa ngipin sa pamamagitan ng circulatory system. Doon pinalalakas nito ang enamel mula sa loob at nag-aambag sa pag-iwas. Ang fluoride na dumarating sa labas ng ngipin—ito man ay nasa toothpaste o isang sangkap na inilalagay ng dentista sa ngipin—ay nakakatulong na palakasin ang bagong enamel na nabubuo sa ngipin. Ito ay tinatawag na natural remineralization.
2. Ang pag-unlad at pagpapalakas ng mga permanenteng ngipin ng sanggol ay nagsisimula kahit na ... sa utero! Kapag ang ngipin ay nasa gilagid pa. Ang fluorine, na pumapasok sa katawan ng sanggol, ay agad na pumupunta sa mga ngipin.
3. Kapansin-pansin, ang mga taong naninirahan sa mga lugar kung saan ang nilalaman ng fluorine sa tubig ay sapat, 50% mas malamang na magdusa mula sa mga karies.
4. Ang formula ng sanggol, na ibinebenta na handa, ay ginawa gamit ang tubig na walang fluorine.
5. Ang fluorine, hindi tulad ng iba pang mga bitamina at mineral, ay madaling lumiko mula sa kapaki-pakinabang patungo sa nakakapinsala. Iyon ay, ang katamtamang halaga nito ay mabuti para sa mga ngipin, ngunit ang labis na halaga ay nakakapinsala. Ang mga ngipin ay nagsisimulang gumuho - ang sakit na ito ay tinatawag na fluorosis. Kung ang iyong anak ay niresetahan ng fluoride na gamot, hindi mo dapat dagdagan ang dosis sa iyong sarili.
6. Sabihin sa iyong anak na ang paglunok at pagbabanlaw ay mahigpit na ipinagbabawal. Mayroon silang napakataas na nilalaman ng fluorine. Pigain ang kaunting toothpaste sa toothbrush - halos kasing laki ng gisantes. Sa pamamagitan ng paraan, ito ay ipinahiwatig sa mga pakete na may baby paste. Ngunit ang mga bata ay hindi kailangang gumamit ng "pang-adulto" na i-paste.
7. Kung gumagamit ang iyong anak ng fluoride, pumili ng toothpaste na walang fluoride.
8. Bigyang-pansin ang nilalaman ng fluorine sa tubig na ginagamit ng sanggol - iyon ay, ang ginagamit mo upang gumawa ng mga sopas at compotes para sa kanya. Kung naglalaman ito ng hindi bababa sa 0.3 bahagi bawat milyon (iyon ay, 0.3 ml bawat litro), ang sanggol ay hindi nangangailangan ng mga pandagdag sa fluoride.
9. Kung nag-aalala ka pa rin na ang iyong sanggol ay hindi nakakakuha ng sapat na fluoride, tandaan na maraming pagkain ang naglalaman ng fluoride, at sa napakaraming dami. Ito ay mga cereal at gulay.
10. Ang mga doktor ay hindi pa nagkakasundo tungkol sa pangangailangan para sa mga gamot na naglalaman ng fluoride sa mga bata na pinapasuso. Ang ilan ay nagtatalo na ang fluorine na nilalaman sa gatas ng ina ay sapat na, ang iba ay nagtalo na mayroong napakakaunting elemento ng bakas doon. Ngunit isang bagay ang tiyak: ang nilalaman ng fluorine sa

Ang pinaka-aktibo, ang pinaka-electronegative, ang pinaka-reaktibo, ang pinaka-agresibong elemento, ang pinaka-hindi-metal. Ang pinaka, ang pinaka, ang pinaka ... Kakailanganin nating ulitin ang salitang ito o ang mga kasingkahulugan nito nang napakadalas.

Pagkatapos ng lahat, pinag-uusapan natin ang tungkol sa fluorine.

Sa poste ng periodic table

Ang fluorine ay isang elemento mula sa pamilyang halogen, na kinabibilangan din ng chlorine, bromine, yodo at artipisyal na nakuhang radioactive astatine. Ang Fluorine ay may lahat ng mga tampok ng mga kapwa subgroup, ngunit siya ay tulad ng isang tao na walang pakiramdam ng proporsyon: lahat ay nadagdagan sa sukdulan, sa limitasyon. Ito ay dahil pangunahin sa posisyon ng elemento No. 9 sa periodic system at ang electronic structure nito. Ang lugar nito sa periodic table ay ang "pole of non-metallic properties", kanang sulok sa itaas. Atomic na modelo ng fluorine: ang nuclear charge ay 9+, dalawang electron ay matatagpuan sa panloob na shell, pito - sa panlabas. Ang bawat atom ay palaging nagsusumikap para sa isang matatag na estado. Upang gawin ito, kailangan niyang punan ang panlabas na layer ng elektron. Ang fluorine atom ay walang pagbubukod sa ganitong kahulugan. Ang ikawalong elektron ay nakuha, at ang layunin ay nakamit - isang fluorine ion na may "puspos" na panlabas na shell ay nabuo.

Ang bilang ng mga naka-attach na electron ay nagpapakita na ang negatibong valency ng fluorine ay 1-; Hindi tulad ng iba pang mga halogens, ang fluorine ay hindi maaaring magpakita ng positibong valency.

Ang pagnanais na punan ang panlabas na layer ng elektron hanggang sa eight-electron configuration ng fluorine ay napakalakas. Samakatuwid, mayroon itong pambihirang reaktibiti at bumubuo ng mga compound na may halos lahat ng elemento. Kamakailan lamang noong 1950s, karamihan sa mga chemist ay naniniwala, at may magandang dahilan, na ang mga marangal na gas ay hindi maaaring bumuo ng mga tunay na kemikal na compound. Gayunpaman, sa lalong madaling panahon tatlo sa anim na "recluse" na elemento ay hindi makalaban sa pagsalakay ng nakakagulat na agresibong fluorine. Mula noong 1962, ang mga fluoride ay nakuha, at sa pamamagitan ng mga ito ang iba pang mga compound ng krypton, xenon at radon ay nakuha.

Napakahirap na panatilihin ang fluorine mula sa reaksyon, ngunit madalas na hindi madaling agawin ang mga atom nito mula sa mga compound. Ang isa pang kadahilanan ay gumaganap ng isang papel dito - ang napakaliit na sukat ng fluorine atom at ion. Ang mga ito ay halos isa at kalahating beses na mas mababa kaysa sa klorin, at kalahati ng yodo.

Ang epekto ng laki ng halogen atom sa katatagan ng halides ay madaling masubaybayan ng halimbawa ng molybdenum halides (Talahanayan 1).

Talahanayan 1

Malinaw, mas malaki ang sukat ng mga atomo ng halogen, mas maliit ang mga ito sa paligid ng molybdenum atom. Ang maximum na posibleng valency ng molibdenum ay natanto lamang sa kumbinasyon ng mga fluorine atoms, ang maliit na sukat nito ay nagpapahintulot sa molekula na "naka-pack" nang mas makapal.

Ang mga fluorine atom ay may napakataas na electronegativity, i.e. ang kakayahang maakit ang mga electron; kapag nakikipag-ugnayan sa oxygen, ang fluorine ay bumubuo ng mga compound kung saan ang oxygen ay positibong sinisingil. Ang mainit na tubig ay nasusunog sa isang jet ng fluorine upang bumuo ng oxygen. Hindi ba ito ay isang pambihirang kaso? Ang oxygen ay biglang lumabas na hindi ang dahilan, ngunit ang kinahinatnan ng pagkasunog.

Hindi lamang tubig, kundi pati na rin ang iba pang karaniwang hindi nasusunog na materyales, tulad ng asbestos, ladrilyo, at maraming metal, ay nag-aapoy sa isang fluorine jet. Ang bromine, iodine, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus, arsenic, antimony, silicon, charcoal ay kusang nag-aapoy sa fluorine kahit na sa ordinaryong temperatura, at sa bahagyang pag-init, ang mga marangal na platinum na metal, na kilala sa kanilang pagiging chemical passivity, ay dumaranas ng parehong kapalaran.

Samakatuwid, ang mismong pangalan ng fluorine ay hindi nakakagulat. Isinalin mula sa Griyego, ang salitang ito ay nangangahulugang "pagsira."

Fluorine o Fluor?

Ang Fluorine - pagsira - ay isang nakakagulat na angkop na pangalan. Gayunpaman, ang isa pang pangalan para sa elemento No. 9 ay mas karaniwan sa ibang bansa - fluorine, na nangangahulugang "likido" sa Latin.

Ang pangalan na ito ay mas angkop hindi para sa fluorine, ngunit para sa ilan sa mga compound nito at nagmula sa fluorite o fluorspar - ang unang fluorine compound na ginamit ng tao. Tila, kahit noong sinaunang panahon, alam ng mga tao ang tungkol sa kakayahan ng mineral na ito na bawasan ang natutunaw na punto ng mga ores at metallurgical slags, ngunit, siyempre, hindi nila alam ang komposisyon nito. Ang fluor ay pinangalanang pangunahing bahagi ng mineral na ito, hindi pa rin kilalang elemento.

Ang pangalang ito ay nakaugat sa isipan ng mga siyentipiko na ang lohikal na makatwirang panukala na palitan ang pangalan ng elemento, na iniharap noong 1816, ay hindi nakahanap ng suporta. Ngunit sa mga taong iyon ay may masinsinang paghahanap para sa fluorine, maraming pang-eksperimentong data ang naipon na, na nagpapatunay sa mga mapanirang kakayahan ng fluorine at mga compound nito. At ang mga may-akda ng panukala ay hindi lamang sinuman, ngunit ang pinakamalaking siyentipiko noong panahong iyon, sina Andre Ampère at Humphry Davy. Gayunpaman, ang fluorine ay nanatiling isang fluorine.

Mga biktima? - Hindi, mga bayani.

Ang unang pagbanggit ng fluor at fluorite ay nagsimula noong ika-15 siglo.

Sa simula ng siglo XVIII. Ang hydrofluoric acid ay natuklasan - isang may tubig na solusyon ng hydrogen fluoride, at noong 1780 ang sikat na Swedish chemist na si Carl Wilhelm Scheele ay unang iminungkahi na ang acid na ito ay naglalaman ng isang bagong aktibong elemento. Gayunpaman, upang kumpirmahin ang hula ni Scheele at ihiwalay ang fluorine (o fluorine), tumagal ang mga chemist ng higit sa 100 taon, isang buong siglo ng pagsusumikap ng maraming mga siyentipiko mula sa iba't ibang bansa.

Ngayon alam natin na ang fluorine ay lubos na nakakalason at ang pagtatrabaho dito at ang mga compound nito ay nangangailangan ng mahusay na pangangalaga at maalalahanin na mga hakbang sa proteksyon. Ang mga natuklasan ng fluorine ay maaari lamang hulaan ang tungkol dito, at kahit na hindi palaging. Samakatuwid, ang kasaysayan ng pagtuklas ng fluorine ay nauugnay sa mga pangalan ng maraming bayani ng agham. Sinubukan ng magkapatid na English chemist na sina Thomas at George Knox na kumuha ng fluorine mula sa silver at lead fluoride. Ang mga eksperimento ay natapos nang malungkot: Si Georg Knox ay naging may kapansanan, si Thomas ay namatay. Ganoon din ang sinapit ni D. Nikles at P. Laiet. Natitirang chemist ng XIX na siglo. Si Humphrey Davy, ang lumikha ng hydrogen theory of acids, ang taong unang nakakuha ng sodium, potassium, magnesium, calcium, strontium at barium, na nagpatunay ng elementality ng chlorine, ay hindi malulutas ang problema ng pagkuha ng isang elementong sumisira sa lahat. Sa mga eksperimentong ito, nilason niya ang kanyang sarili at nagkasakit ng malubha. Nawalan ng kalusugan sina J. Gay-Lussac at L. Tenard nang hindi nakamit ang anumang nakapagpapatibay na resulta.

Ang mas matagumpay ay sina A. Lavoisier, M. Faraday, E. Fremy. "Nakaligtas" ang kanilang fluorine, ngunit hindi rin sila nagtagumpay.

Noong 1834, tila kay Faraday na sa wakas ay nagtagumpay siya sa pagkuha ng mailap na gas. Ngunit hindi nagtagal ay napilitan siyang aminin: “Hindi ako makakuha ng fluorine. Ang aking mga pagpapalagay, na napapailalim sa mahigpit na pagsusuri, ay isa-isang nahulog...” Sa loob ng 50 (!) na taon, sinubukan ng higanteng ito ng agham na lutasin ang problema ng pagkuha ng fluorine, ngunit hindi ito mapagtagumpayan...

Ang mga pagkabigo ay pinagmumultuhan ng mga siyentipiko, ngunit ang kumpiyansa sa pagkakaroon at posibilidad ng fluorine isolation ay lumakas sa bawat bagong karanasan. Ito ay batay sa maraming mga pagkakatulad sa pag-uugali at mga katangian ng mga compound ng fluorine na may mga compound ng mga kilalang halogens - chlorine, bromine at yodo.

May mga suwerte sa daan. Si Fremy, na sinusubukang kunin ang fluorine mula sa fluoride sa pamamagitan ng electrolysis, ay nakahanap ng paraan upang makakuha ng anhydrous hydrogen fluoride. Ang bawat karanasan, kahit na hindi matagumpay, ay nagpuno ng kabang-yaman ng kaalaman tungkol sa kamangha-manghang elemento at pinalapit ang araw ng pagtuklas nito. At dumating na ang araw na iyon.

Noong Hunyo 26, 1886, ang Pranses na chemist na si Henri Moissan ay nag-electrolyzed ng anhydrous hydrogen fluoride. Sa temperatura na -23°C, nakatanggap siya ng bago, lubhang reaktibong gaseous substance sa anode. Nagawa ni Moissan na mangolekta ng ilang mga bula ng gas. Ito ay fluorine!

Iniulat ni Moissan ang kanyang natuklasan sa Paris Academy. Ang isang komisyon ay agad na nilikha, na sa loob ng ilang araw ay dapat na dumating sa laboratoryo ni Moissan upang makita ang lahat sa kanilang sariling mga mata.

Maingat na inihanda ni Moissan ang pangalawang eksperimento. Isinailalim niya ang orihinal na hydrogen fluoride sa karagdagang paglilinis, at ... hindi nakita ng isang mataas na ranggo na komisyon ang fluorine. Ang eksperimento ay hindi muling ginawa, ang electrolysis na may pagpapalabas ng fluorine ay hindi naobserbahan! Scandal?!

Ngunit nagawa ni Moissan na mahanap ang dahilan. Ito ay lumabas na ang maliit na halaga lamang ng potassium fluoride na nilalaman ng hydrogen fluoride ay ginagawa itong isang konduktor ng kuryente. Ang paggamit ng hydrogen fluoride sa unang eksperimento nang walang karagdagang pagdalisay ay nagsisiguro ng tagumpay: may mga impurities - ang electrolysis ay nasa progreso. Ang maingat na paghahanda ng pangalawang eksperimento ang dahilan ng pagkabigo.

At gayon pa man ay tiyak na sinamahan ng suwerte si Moissan. Di-nagtagal, nakahanap siya ng isang mura at maaasahang materyal para sa mga aparato kung saan nakuha ang fluorine. Ang problemang ito ay hindi gaanong mahirap kaysa sa pagkuha ng isang matigas ang ulo na elemento. Sinira ng hydrogen fluoride at fluorine ang anumang kagamitan. Kahit na sinubukan ni Davy ang mga sisidlan na gawa sa mala-kristal na asupre, karbon, pilak at platinum, ngunit ang lahat ng mga materyales na ito ay nawasak sa proseso ng electrolysis ng mga fluorine compound.

Natanggap ni Moissan ang unang gramo ng fluorine sa isang platinum cell na may mga electrodes na gawa sa isang iridium-platinum alloy. Sa kabila ng mababang temperatura kung saan isinagawa ang eksperimento, ang bawat gramo ng fluorine ay "nawasak" 5 ... 6 g ng platinum.

Pinalitan ni Moissan ang platinum na sisidlan ng tanso. Siyempre, ang tanso ay napapailalim din sa pagkilos ng fluorine, ngunit kung paanong ang aluminyo ay protektado mula sa hangin ng isang oxide film, kaya ang tanso ay "nagtago" mula sa fluorine sa likod ng isang pelikula ng tansong fluoride, na hindi malulutas para dito.

Ang electrolysis ay halos ang tanging paraan para sa pagkuha ng fluorine. Mula noong 1919, ang mga natutunaw na bifluoride ay ginamit bilang mga electrolyte. Ang mga materyales ng modernong electrolyzer at electrodes ay tanso, nikel, bakal, at grapayt. Ang lahat ng ito ay nabawasan ang gastos ng produksyon ng elemento No. 9 nang maraming beses at naging posible na makuha ito sa isang pang-industriya na sukat. Gayunpaman, ang prinsipyo ng pagkuha ng fluorine ay nanatiling pareho sa iminungkahi nina Davy at Faraday at unang ipinatupad ni Moissan.

Ang fluorine at marami sa mga compound nito ay hindi lamang ng mahusay na teoretikal na interes, ngunit nakakahanap din ng malawak na praktikal na aplikasyon. Mayroong maraming mga fluorine compound, ang kanilang paggamit ay napakaraming nalalaman at malawak na kahit na 100 mga pahina ay hindi sapat upang sabihin ang tungkol sa lahat ng bagay na kawili-wili na konektado sa elementong ito. Samakatuwid, sa aming kuwento ay makikilala mo lamang ang pinaka-kagiliw-giliw na mga compound ng fluorine na matatag na pumasok sa aming industriya, ang aming buhay, ang aming pang-araw-araw na buhay at maging ang aming sining - mga compound kung wala ito (masasabing ito nang walang pagmamalabis) ay hindi maiisip ang pag-unlad.

Fluorine hydride at... tubig

Ano ang maaaring magkatulad ng fluorine at "mapayapa" na pamilyar na tubig? Mukhang - wala. Ngunit mag-ingat tayo sa pagtalon sa mga konklusyon. Pagkatapos ng lahat, ang tubig ay maaaring ituring na oxygen hydride, at ang hydrofluoric acid HF ay walang iba kundi fluorine hydride. Kaya, nakikitungo kami sa pinakamalapit na "kamag-anak" ng kemikal - mga hydride ng dalawang malakas na ahente ng oxidizing.

Ang lahat ng halogen hydride ay kilala. Regular na nagbabago ang kanilang mga katangian, ngunit ang hydrogen fluoride ay mas malapit sa tubig kaysa sa iba pang hydrogen halides. Ihambing ang mga dielectric constants: para sa HF at H 2 O sila ay napakalapit (83.5 at 80), habang para sa bromine, yodo at chlorine hydride ang katangiang ito ay mas mababa (2.9 ... 4.6 lamang). Ang boiling point ng HF ay +19°C, habang ang HI, HBr at HCl ay pumasa sa isang gas na estado na nasa sub-zero na temperatura.

Ang isa sa mga natural na compound ng fluorine - ang mineral cryolite - ay tinatawag na non-melting ice. Sa katunayan, ang malalaking kristal na cryolite ay halos kapareho sa mga bloke ng yelo.

Sa isa sa mga kwento ng manunulat ng science fiction na si I.A. Inilalarawan ni Efremov ang isang pulong sa kalawakan kasama ang mga naninirahan sa planeta, kung saan ang fluorine, at hindi oxygen, ay kasangkot sa lahat ng mahahalagang proseso ng oxidative. Kung mayroong ganoong planeta, walang alinlangan na ang mga naninirahan dito ay pawiin ang kanilang uhaw ... na may hydrogen fluoride.

Sa Earth, ang hydrogen fluoride ay nagsisilbi sa iba pang mga layunin.

Noong unang bahagi ng 1670, ang Nuremberg artist na si Schwangard ay naghalo ng fluorspar sa sulfuric acid at naglapat ng mga guhit sa salamin na may ganitong timpla. Hindi alam ni Schwangard na ang mga bahagi ng kanyang timpla ay tumutugon sa isa't isa, ngunit "gumuhit" ng produkto ng reaksyon. Hindi nito napigilan ang pagpapakilala ng pagtuklas ni Schwanhard. Ginagamit pa rin ang mga ito hanggang ngayon. Ang isang manipis na layer ng paraffin ay inilapat sa isang sisidlan ng salamin. Pinintura ng artist ang layer na ito at pagkatapos ay ibinababa ang sisidlan sa isang hydrofluoric acid solution. Sa mga lugar na iyon kung saan ang paraffin "armor" na hindi masusugatan sa hydrogen fluoride ay inalis, ang acid ay kinakain ang salamin, at ang pattern ay walang hanggan na naka-print dito. Ito ang pinakalumang paggamit ng hydrogen fluoride, ngunit hindi ang isa lamang.

Sapat na sabihin na wala pang 20 taon pagkatapos ng paglikha ng mga unang pang-industriya na halaman para sa produksyon ng hydrogen fluoride, ang taunang produksyon nito sa Estados Unidos ay umabot sa 125 libong tonelada.

Salamin, pagkain, langis, nuklear, metalurhiko, kemikal, abyasyon, papel - hindi ito kumpletong listahan ng mga industriya kung saan malawakang ginagamit ang hydrogen fluoride.

Nagagawang baguhin ng hydrogen fluoride ang rate ng maraming reaksyon at ginagamit bilang isang katalista para sa iba't ibang uri ng pagbabagong kemikal.

Ang isa sa mga pangunahing uso sa modernong kimika ay ang pagsasagawa ng mga reaksyon sa non-aqueous media. Ang hydrogen fluoride ay naging pinakakawili-wili at malawakang ginagamit na non-aqueous solvent.

Ang hydrogen fluoride ay isang napaka-agresibo at mapanganib na reagent, ngunit ito ay kailangang-kailangan sa maraming sangay ng modernong industriya. Samakatuwid, ang mga paraan ng paghawak nito ay napabuti na para sa isang karampatang chemist sa ating panahon, ang hydrogen fluoride ay naging halos kasing ligtas ng para sa mga naninirahan sa isang hindi kilalang fluorine na planeta.

Fluorine at metalurhiya

Ang aluminyo ay ang pinakakaraniwang metal sa crust ng lupa, ang mga reserba nito ay napakalaki, ngunit ang produksyon ng aluminyo ay nagsimulang umunlad lamang sa pagtatapos ng huling siglo. Ang mga compound ng oxygen ng aluminyo ay napakalakas, at ang kanilang pagbawas sa carbon ay hindi nagbibigay ng purong metal. At upang makakuha ng aluminyo sa pamamagitan ng electrolysis, ang mga halogen compound nito ay kinakailangan, at higit sa lahat, cryolite, na naglalaman ng parehong aluminyo at fluorine. Ngunit mayroong maliit na cryolite sa kalikasan, bilang karagdagan, mayroon itong mababang nilalaman ng "may pakpak na metal" - 13% lamang. Ito ay halos tatlong beses na mas mababa kaysa sa mga bauxite. Ang pagproseso ng mga bauxite ay mahirap, ngunit, sa kabutihang palad, natutunaw sila sa cryolite. Nagreresulta ito sa mababang pagkatunaw at pagkatunaw na mayaman sa aluminyo. Ang electrolysis nito ay ang tanging pang-industriya na paraan upang makakuha ng aluminyo. Ang kakulangan ng natural na cryolite ay binabayaran ng artipisyal, na nakuha sa malalaking dami gamit ang hydrogen fluoride.

Kaya, ang aming mga tagumpay sa pag-unlad ng industriya ng aluminyo at sa pagtatayo ng sasakyang panghimpapawid ay sa malaking lawak ay resulta ng mga pagsulong sa kimika ng fluorine at mga compound nito.

Ang ilang mga salita tungkol sa organofluorine

Noong 30s ng ating siglo, ang mga unang compound ng fluorine na may carbon ay na-synthesize. Sa likas na katangian, ang mga naturang sangkap ay napakabihirang, at walang mga espesyal na pakinabang ang napansin para sa kanila.

Gayunpaman, ang pag-unlad ng maraming sangay ng modernong teknolohiya at ang kanilang pangangailangan para sa mga bagong materyales ay humantong sa katotohanan na ngayon ay mayroon nang libu-libong mga organikong compound, na kinabibilangan ng fluorine. Sapat na itong alalahanin ang mga freon - ang pinakamahalagang materyales para sa kagamitan sa pagpapalamig, fluoroplast-4, na wastong tinatawag na plastic platinum.

Ang mga hiwalay na tala ay nakatuon sa mga materyal na ito. Pansamantala, lilipat tayo sa susunod na kabanata, na...

Fluorine at buhay

Tila ang gayong parirala ay hindi ganap na lehitimo. Ang "character" ng elemento #9 ay napaka-agresibo; ang kanyang kuwento ay kahawig ng isang nobelang tiktik, kung saan ang bawat pahina ay lason o pagpatay. Bilang karagdagan, ang fluorine mismo at marami sa mga compound nito ay ginamit upang makabuo ng mga sandata ng malawakang pagkawasak: sa Ikalawang Digmaang Pandaigdig, ang chlorine trifluoride ay ginamit ng mga Aleman bilang isang incendiary agent; ilang mga compound na naglalaman ng fluorine ay isinasaalang-alang sa USA, England at Germany bilang mga lihim na lason na sangkap at ginawa sa isang semi-factory scale. Hindi lihim na kung wala ang fluorine ay halos hindi posible na makakuha ng mga sandatang atomiko.

Ang pagtatrabaho sa fluorine ay mapanganib: ang pinakamaliit na kapabayaan - at ang mga ngipin ng isang tao ay nawasak, ang mga kuko ay nasira, ang pagkasira ng buto ay tumataas, ang mga daluyan ng dugo ay nawawalan ng pagkalastiko at nagiging malutong. Ang resulta ay malubhang sakit o kamatayan.

At gayon pa man ang pamagat na "Fluorine and Life" ay makatwiran. Sa unang pagkakataon ito ay napatunayan ... ng isang elepante. Oo, oo, isang elepante. Isang ordinaryong, totoong fossil, elepante na matatagpuan sa paligid ng Roma. Ang fluoride ay aksidenteng natuklasan sa kanyang mga ngipin. Ang pagtuklas na ito ay nagtulak sa mga siyentipiko na magsagawa ng isang sistematikong pag-aaral ng kemikal na komposisyon ng mga ngipin ng tao at hayop. Napag-alaman na ang komposisyon ng mga ngipin ay may kasamang hanggang 0.02% ng fluorine, na pumapasok sa katawan na may inuming tubig. Karaniwan, ang isang toneladang tubig ay naglalaman ng hanggang 0.2 mg ng fluorine. Ang kakulangan ng fluoride ay humahantong sa pagkabulok ng ngipin - mga karies.

Ang artipisyal na pagdaragdag ng fluorine sa tubig sa mga lugar kung saan natagpuan ang kakulangan nito ay humahantong sa pag-aalis ng mga bagong kaso ng sakit at pagbaba ng mga karies sa mga taong may sakit. Agad na magpareserba - ang isang malaking labis na fluorine sa tubig ay nagdudulot ng matinding sakit - fluorosis (batik-batik na enamel). Ang lumang dilemma ng gamot: ang malalaking dosis ay lason, ang maliliit na dosis ay gamot.

Sa maraming lugar, naitayo na ang mga instalasyon para sa artipisyal na fluoridation ng tubig.

Ang pamamaraang ito ng pag-iwas sa mga karies sa mga bata ay lalong epektibo. Samakatuwid, sa ilang mga bansa, ang mga fluorine compound (sa napakaliit na dosis) ay idinagdag sa ... gatas.

May isang pagpapalagay na ang fluorine ay kinakailangan para sa pagbuo ng isang buhay na selula at na ito ay pumapasok kasama ng posporus sa komposisyon ng mga tisyu ng hayop at halaman.

Ang fluorine ay malawakang ginagamit sa synthesis ng iba't ibang medikal na paghahanda. Matagumpay na nagamit ang mga organofluorine compound upang gamutin ang mga sakit sa thyroid, lalo na ang Graves' disease, mga talamak na anyo ng diabetes, bronchial at rheumatic disease, glaucoma, at cancer. Ang mga ito ay angkop din para sa pag-iwas at paggamot ng malaria at nagsisilbing isang mahusay na lunas laban sa mga impeksyon sa streptococcal at staphylococcal. Ang ilang mga paghahanda ng organofluorine ay maaasahang mga pain reliever.

Fluorine at buhay - ito ang seksyon ng fluorine chemistry na nararapat sa pinakamalaking pag-unlad, at ang hinaharap ay kabilang dito. Fluorine at kamatayan? Posible at kinakailangan na magtrabaho sa lugar na ito, ngunit upang makakuha ng hindi nakamamatay na mga lason na sangkap, ngunit iba't ibang mga paghahanda para sa pagkontrol ng mga rodent at iba pang mga peste sa agrikultura. Ang mga naturang aplikasyon ay, halimbawa, monofluoroacetic acid at sodium fluoroacetate.

Parehong yelo at apoy

Napakasarap kumuha ng isang bote ng malamig na mineral na tubig mula sa refrigerator sa isang mainit na araw ng tag-araw...

Sa karamihan ng mga refrigerator - parehong pang-industriya at domestic - ang nagpapalamig, ang sangkap na lumilikha ng malamig, ay isang organofluorine na likido - freon.

Ang mga freon ay nakukuha sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga atomo ng hydrogen sa mga molekula ng pinakasimpleng organikong compound na may fluorine o fluorine at chlorine.

talahanayan 2

Ang pinakasimpleng hydrocarbon ay methane CH 4 . Kung ang lahat ng mga atomo ng hydrogen sa mitein ay pinalitan ng fluorine, kung gayon ang tetrafluoromethane CF 4 (freon-14) ay nabuo, at kung dalawang atomo lamang ng hydrogen ang papalitan ng fluorine, at ang dalawa pa sa pamamagitan ng klorin, pagkatapos ay ang difluorodichloromethane CF 2 Cl 2 (freon- 12) ay nakuha. Sa mesa. 2 ay nagpapakita ng pinakamahalagang katangian ng ilang mga naturang compound.

Karaniwang gumagana ang Freon-12 sa mga refrigerator sa bahay. Ito ay isang walang kulay, hindi matutunaw sa tubig at hindi nasusunog na gas na may amoy na parang eter. Gumagana rin ang mga freon 11 at 12 sa mga air conditioning unit. Sa "scale of harmfulness", pinagsama-sama para sa lahat ng ginamit na nagpapalamig, sinasakop ng mga freon ang mga huling lugar. Ang mga ito ay mas hindi nakakapinsala kaysa sa "dry ice" - solid carbon dioxide.

Ang mga freon ay pambihirang stable, chemically inert. Dito, tulad ng sa kaso ng fluoroplastics, nahaharap tayo sa parehong kamangha-manghang kababalaghan: sa tulong ng pinaka-aktibong elemento - fluorine - posible na makakuha ng mga kemikal na napaka-passive na sangkap. Lalo silang lumalaban sa pagkilos ng mga ahente ng oxidizing, at hindi ito nakakagulat - pagkatapos ng lahat, ang kanilang mga carbon atom ay nasa pinakamataas na antas ng oksihenasyon. Samakatuwid, ang mga fluorocarbon (at, sa partikular, mga freon) ay hindi nasusunog kahit na sa isang kapaligiran ng purong oxygen. Sa malakas na pag-init, nangyayari ang pagkawasak - ang pagkawasak ng mga molekula, ngunit hindi ang kanilang oksihenasyon. Ang mga pag-aari na ito ay nagpapahintulot sa paggamit ng mga freon sa ilang mga kaso: ginagamit ang mga ito bilang mga arrester ng apoy, mga inert solvents, mga intermediate na produkto para sa paggawa ng mga plastik at pampadulas.

Ang libu-libong mga organofluorine compound ng iba't ibang uri ay kilala na ngayon. Marami sa kanila ang ginagamit sa pinakamahalagang sangay ng modernong teknolohiya.

Sa mga freon, gumagana ang fluorine para sa "cold industry", ngunit maaari rin itong gamitin upang makakuha ng napakataas na temperatura. Ihambing ang mga figure na ito: ang temperatura ng oxygen-hydrogen flame ay 2800°C, ang oxygen-acetylene flame ay 3500°C, at kapag nasusunog ang hydrogen sa fluorine, ang temperatura na 3700°C ay bubuo. Ang reaksyong ito ay nakahanap na ng praktikal na aplikasyon sa mga sulo ng hydrogen fluoride para sa pagputol ng metal. Bilang karagdagan, kilala ang mga burner na gumagana sa fluorochlorides (mga compound ng fluorine na may chlorine), pati na rin sa pinaghalong nitrogen trifluoride at hydrogen. Ang huling halo ay lalong maginhawa, dahil ang nitrogen trifluoride ay hindi nakakasira sa kagamitan. Naturally, sa lahat ng mga reaksyong ito, ang fluorine at ang mga compound nito ay gumaganap ng papel ng isang oxidizing agent. Maaari din silang magamit bilang isang ahente ng oxidizing sa mga likidong jet engine. Maraming nagsasalita pabor sa reaksyong kinasasangkutan ng fluorine at mga compound nito. Ang isang mas mataas na temperatura ay bubuo, na nangangahulugan na ang presyon sa silid ng pagkasunog ay magiging mas malaki, at ang thrust ng jet engine ay tataas. Ang mga solidong produkto ng pagkasunog ay hindi nabuo bilang isang resulta ng mga naturang reaksyon, na nangangahulugan na walang panganib ng pagbara ng nozzle at pagkasira ng makina sa kasong ito.

Ngunit ang fluorine, bilang isang mahalagang bahagi ng rocket fuel, ay may isang bilang ng mga pangunahing disbentaha. Ito ay lubos na nakakalason, kinakaing unti-unti at may napakababang punto ng pagkulo. Ito ay mas mahirap na panatilihin ito bilang isang likido kaysa sa iba pang mga gas. Samakatuwid, ang mga compound ng fluorine na may oxygen at halogens ay mas katanggap-tanggap dito.

Ang ilan sa mga compound na ito ay hindi mababa sa likidong fluorine sa kanilang mga katangian ng oxidizing, ngunit mayroon silang isang malaking kalamangan; sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay alinman sa mga likido o madaling tunaw na mga gas. Ihambing ang kanilang mga katangian sa pamamagitan ng pagsusuri sa data sa Talahanayan. 3.

Talahanayan 3

Pangalan ng koneksyon	Formula	Natutunaw na punto, °C	Boiling point, °C	Estado ng pagsasama-sama
Chlorine monofluoride	ClF	-155,6	-100,1	Gas
Chlorine trifluoride	СlF 3	-76,3	11,75	»
Bromine monofluoride	BrF	-33	20	likido
Bromine trifluoride	BrF 3	8,8	127,6	»
Bromine pentafluoride	BrF 5	-61,3	40,5	»
Iodine pentafluoride	KUNG 5	9,43	100,5	»
Iodine heptafluoride	KUNG 7	Vozg.	4,5	Gas
Fluorine oxide (oxygen diphtheria)	NG 2	-223,8	-144,8	»
Nitrogen trifluoride	NF3	-208,5	-129,1	»
Perchloryl fluoride	FClO 3	-146	-46,8	»
Fluorine	F2	-227,6	-188,1	»

Kabilang sa mga compound ng fluorohalide, ang chlorine trifluoride at bromine pentafluoride ay ang pinaka-maginhawa para sa paggamit sa rocket fuel. Ito ay kilala, halimbawa, na noong 1956, ang chlorine trifluoride ay itinuturing sa USA bilang isang posibleng oxidizer para sa jet fuel. Ang mataas na aktibidad ng kemikal ay nagpapahirap sa paggamit ng mga naturang sangkap. Gayunpaman, ang mga paghihirap na ito ay hindi ganap at maaaring malampasan.

Ang karagdagang pag-unlad ng kimika ng mga proseso ng kaagnasan, pagkuha ng higit pang mga materyales na lumalaban sa kaagnasan, at pagsulong sa synthesis ng mga bagong fluorine-based na oxidizer ay malamang na gagawing posible na ipatupad ang marami sa mga plano ng mga rocket scientist na nauugnay sa paggamit ng elemento No. at mga compound nito. Ngunit hindi tayo makikibahagi sa mga hula. Ang makabagong teknolohiya ay mabilis na umuunlad. Marahil sa loob ng ilang taon ay lilitaw ang ilang pangunahing bagong uri ng mga makina, at ang mga LRE ay uurong sa larangan ng kasaysayan ... Sa anumang kaso, hindi mapag-aalinlanganan na ang fluorine ay hindi pa nasasabi ang huling salita nito sa paggalugad sa kalawakan.

Paglaganap

Ang bawat litro ng tubig dagat ay naglalaman ng 0.3 mg ng fluorine. Sa mga shell ng talaba, ito ay 20 beses na higit pa.

Ang mga coral reef ay naglalaman ng milyun-milyong tonelada ng fluoride. Ang average na nilalaman ng fluorine sa mga buhay na organismo ay 200 beses na mas mababa kaysa sa crust ng lupa.

Ano ang hitsura ng fluoride?

Sa normal na kondisyon, ang fluorine ay isang maputlang dilaw na gas, sa -188°C ito ay isang canary-dilaw na likido, sa -228°C ang fluorine ay nagyeyelo at nagiging mapusyaw na dilaw na kristal. Kung ang temperatura ay ibinaba sa -252°C, ang mga kristal na ito ay mawawalan ng kulay.

Ano ang amoy ng fluoride?

Ang mga amoy ng chlorine, bromine at yodo, tulad ng alam mo, ay mahirap na uriin bilang kaaya-aya. Sa bagay na ito, ang fluorine ay kaunti lamang ang pagkakaiba sa mga kapwa halogen nito. Ang amoy nito - matalas at nakakairita - ay kahawig ng parehong amoy ng chlorine at ozone. Ang isang milyon ng fluorine sa hangin ay sapat na para makita ng ilong ng tao ang presensya nito.

Sa lambak ng isang libong usok

Ang mga gas ng bulkan kung minsan ay naglalaman ng hydrogen fluoride. Ang pinakatanyag na likas na pinagmumulan ng naturang mga gas ay ang mga fumaroles ng Valley of a Thousand Smokes (Alaska). Bawat taon, humigit-kumulang 200 libong tonelada ng hydrogen fluoride ang dinadala sa kapaligiran na may usok ng bulkan.

Patotoo ni Devi

"Nagsagawa ako ng eksperimento sa electrolysis ng purong hydrofluoric acid na may malaking interes, dahil nag-aalok ito ng pinaka-malamang na pagkakataon upang kumbinsihin ang aking sarili sa tunay na katangian ng fluorine. Gayunpaman, ang mga makabuluhang paghihirap ay nakatagpo sa pagpapatupad ng proseso. Ang likidong hydrofluoric acid ay agad na nawasak ang salamin at lahat ng bagay ng hayop at gulay. Ito ay kumikilos sa lahat ng mga katawan na naglalaman ng mga metal oxide. Wala akong alam na isang sustansya na hindi matutunaw dito, maliban sa ilang mga metal, uling, phosphorus, sulfur at ilang mga chlorine compound.

Fluorine at atomic na enerhiya

Ang papel ng fluorine at ang mga compound nito sa paggawa ng nuclear fuel ay katangi-tangi. Masasabi nating ligtas na kung walang fluorine, wala pa ring isang planta ng nuclear power sa mundo, at ang kabuuang bilang ng mga research reactor ay hindi magiging mahirap bilangin sa daliri.

Kilalang-kilala na hindi lahat ng uranium ay maaaring magsilbi bilang isang nuclear fuel, ngunit ilan lamang sa mga isotopes nito, pangunahin ang 235 U.

Hindi madaling paghiwalayin ang mga isotopes na naiiba sa bawat isa lamang sa bilang ng mga neutron sa nucleus, at kung mas mabigat ang elemento, mas mababa ang pagkakaiba sa timbang na nararamdaman. Ang paghihiwalay ng uranium isotopes ay kumplikado din sa katotohanan na halos lahat ng mga modernong paraan ng paghihiwalay ay idinisenyo para sa mga gaseous substance o pabagu-bago ng isip na likido.

Ang uranium ay kumukulo sa humigit-kumulang 3500°C. Anong mga materyales ang kailangan mong gumawa ng mga column, centrifuges, diaphragms para sa isotope separation kung kailangan mong magtrabaho sa uranium vapor?! Ang isang pambihirang pabagu-bago ng compound ng uranium ay ang UF 6 hexafluoride nito. Ito ay kumukulo sa 56.2°C. Samakatuwid, hindi metalikong uranium ang pinaghihiwalay, ngunit ang uranium-235 at uranium-238 hexafluoride. Sa pamamagitan ng mga katangian ng kemikal, ang mga sangkap na ito, siyempre, ay hindi naiiba sa bawat isa. Ang proseso ng paghihiwalay sa kanila ay nagpapatuloy sa mabilis na pag-ikot ng mga centrifuges.

Ang mga molekula ng uranium hexafluoride na dispersed sa pamamagitan ng centrifugal force ay dumadaan sa mga maliliit na butas na partisyon: ang mga "light" na molekula na naglalaman ng 235 U ay dumaan sa kanila nang mas mabilis kaysa sa "mabigat".

Pagkatapos ng paghihiwalay, ang uranium hexafluoride ay na-convert sa UF 4 tetrafluoride at pagkatapos ay sa uranium metal.

Ang uranium hexafluoride ay nakuha bilang isang resulta ng reaksyon ng pakikipag-ugnayan ng uranium sa elemental na fluorine, ngunit ang reaksyong ito ay mahirap kontrolin. Ito ay mas maginhawa upang gamutin ang uranium na may mga fluorine compound na may iba pang mga halogens, tulad ng ClF 3 , BrF at BrF 6 . Ang pagkuha ng uranium tetrafluoride UF 4 ay nauugnay sa paggamit ng hydrogen fluoride. Ito ay kilala na sa kalagitnaan ng 1960s, halos 10% ng lahat ng hydrogen fluoride, mga 20 libong tonelada, ay ginugol sa paggawa ng uranium sa Estados Unidos.

Ang mga proseso ng paggawa ng mga mahahalagang materyales para sa teknolohiyang nuklear tulad ng thorium, beryllium at zirconium ay kinabibilangan din ng mga yugto para sa pagkuha ng mga fluorine compound ng mga elementong ito.

Plastic na platinum

Sinasakmal ng leon ang araw. Ang simbolo na ito ay sinadya para sa mga alchemist ang proseso ng pagtunaw ng ginto sa aqua regia - isang pinaghalong nitric at hydrochloric acid. Ang lahat ng mahahalagang metal ay napaka-katatag ng kemikal. Ang ginto ay hindi natutunaw sa mga acid (maliban sa selenic acid) o alkalis. At tanging ang aqua regia lang ang "lumilam" sa ginto at maging sa platinum.

Sa pagtatapos ng 30s, isang sangkap ang lumitaw sa arsenal ng mga chemist, kung saan kahit na ang "leon" ay walang kapangyarihan. Masyadong matigas para sa aqua regia ang plastic - fluoroplast-4, na kilala rin bilang teflon. Ang mga molekula ng Teflon ay naiiba sa mga molekula ng polyethylene dahil ang lahat ng mga atomo ng hydrogen na nakapalibot sa pangunahing kadena (... - C - C - C - ...) ay pinapalitan ng fluorine.

Ang Fluoroplast-4 ay nakuha sa pamamagitan ng polymerization ng tetrafluoroethylene, isang walang kulay na hindi nakakalason na gas.

Ang polymerization ng tetrafluoroethylene ay natuklasan nang hindi sinasadya. Noong 1938, sa isa sa mga dayuhang laboratoryo, ang supply ng gas na ito mula sa isang silindro ay biglang tumigil. Nang mabuksan ang lalagyan ay may laman pala ito ng hindi kilalang puting pulbos na polytetrafluoroethylene pala. Ang pag-aaral ng bagong polimer ay nagpakita ng kamangha-manghang paglaban sa kemikal at mataas na mga katangian ng insulating elektrikal. Ngayon marami sa pinakamahalagang bahagi ng sasakyang panghimpapawid, makina, at mga kagamitan sa makina ay pinindot mula sa polimer na ito.

Ang iba pang mga polimer na naglalaman ng fluorine ay malawakang ginagamit. Ito ay polytrifluorochlorethylene (fluoroplast-3), polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride. Kung noong una ang mga polymer na naglalaman ng fluorine ay mga pamalit lamang para sa iba pang mga plastik at non-ferrous na metal, ngayon sila mismo ay naging kailangang-kailangan na mga materyales.

Ang pinakamahalagang katangian ng mga plastik na naglalaman ng fluorine ay ang kanilang kemikal at thermal stability, mababang tiyak na gravity, mababang moisture permeability, mahusay na mga katangian ng pagkakabukod ng kuryente, at kakulangan ng brittleness kahit na sa napakababang temperatura. Ang mga pag-aari na ito ay humantong sa malawakang paggamit ng fluoroplastics sa kemikal, abyasyon, elektrikal, nuklear, pagpapalamig, pagkain at mga industriya ng parmasyutiko, gayundin sa medisina.

Ang mga rubber na naglalaman ng fluorine ay itinuturing din na napaka-promising na mga materyales. Sa iba't ibang mga bansa, ang ilang mga uri ng mga materyales na tulad ng goma ay nalikha na, ang mga molekula nito ay kinabibilangan ng fluorine. Totoo, wala sa kanila, sa mga tuntunin ng kabuuan ng mga pag-aari, ay tumataas sa itaas ng iba pang mga goma sa parehong lawak ng fluoroplast-4 sa itaas ng mga ordinaryong plastik, ngunit mayroon silang maraming mahahalagang katangian. Sa partikular, hindi sila nawasak sa pamamagitan ng fuming nitric acid at hindi nawawala ang kanilang pagkalastiko sa isang malawak na hanay ng temperatura.

Ang pinakakaraniwang metal ng crust ng lupa, ang mga reserba nito ay napakalaki, ngunit ang paggawa ng aluminyo ay nagsimulang umunlad lamang sa pagtatapos ng huling siglo. Ang mga compound ng oxygen ng aluminyo ay napakalakas, at ang kanilang pagbawas sa carbon ay hindi nagbibigay ng purong metal. At upang makakuha ng aluminyo sa pamamagitan ng electrolysis, ang mga halogen compound nito ay kinakailangan, at higit sa lahat, cryolite, na naglalaman ng parehong aluminyo at fluorine. Ngunit mayroong maliit na cryolite sa kalikasan, bilang karagdagan, mayroon itong mababang nilalaman ng "may pakpak na metal" - 13% lamang. Ito ay halos tatlong beses na mas mababa kaysa sa mga bauxite. Ang pagproseso ng mga bauxite ay mahirap, ngunit, sa kabutihang palad, natutunaw sila sa cryolite. Nagreresulta ito sa mababang pagkatunaw at pagkatunaw na mayaman sa aluminyo. Ang electrolysis nito ay ang tanging pang-industriya na paraan upang makakuha ng aluminyo. Ang kakulangan ng natural na cryolite ay binabayaran ng artipisyal, na nakuha sa malaking dami gamit ang hydrogen fluoride.

Ang ilang mga salita tungkol sa organofluorine

Noong 30s ng ating siglo, ang mga unang compound ng fluorine na may carbon ay na-synthesize. Sa likas na katangian, ang mga naturang sangkap ay napakabihirang, at walang mga espesyal na pakinabang ang napansin para sa kanila.

Gayunpaman, ang pag-unlad ng maraming sangay ng modernong teknolohiya at ang kanilang pangangailangan para sa mga bagong materyales ay humantong sa katotohanan na ngayon ay mayroon nang libu-libong mga organikong compound, na kinabibilangan ng fluorine. Sapat na upang maalala ang mga freon - ang pinakamahalagang materyales para sa kagamitan sa pagpapalamig, fluoroplast-4, na wastong tinatawag na plastic platinum.

Tungkol sa Fluorine

• PAGLALAHAT. Ang average na nilalaman ng fluorine sa mga lupa ng kapatagan ay 0.02%. Ang bawat litro ng tubig dagat ay naglalaman ng 0.3 mg ng fluorine. Sa mga shell ng talaba, ito ay 20 beses na higit pa. Ang mga coral reef ay naglalaman ng milyun-milyong tonelada ng fluoride. Ang average na nilalaman ng fluorine sa mga buhay na organismo ay 200 beses na mas mababa kaysa sa crust ng lupa.
• Ano ang hitsura ng FLUORE? Sa normal na kondisyon, ang fluorine ay isang maputlang dilaw na gas, sa -188°C ito ay isang canary-dilaw na likido, sa -228°C ang fluorine ay nagyeyelo at nagiging mapusyaw na dilaw na kristal. Kung ang temperatura ay ibinaba sa -252°C, ang mga kristal na ito ay mawawalan ng kulay.
• ANO ANG AMOY NG FLUORIDE? Ang mga amoy ng chlorine, bromine at yodo ay kilalang-kilala na mahirap ikategorya bilang kaaya-aya. Sa bagay na ito, ang fluorine ay kaunti lamang ang pagkakaiba sa mga kapwa halogen nito. Ang amoy nito - matalas at nakakairita - ay kahawig ng parehong amoy ng chlorine at ozone. Ang isang milyon ng fluorine sa hangin ay sapat na para makita ng ilong ng tao ang presensya nito.

• SA LABA NG ISANG LIBONG Usok. Ang mga gas ng bulkan kung minsan ay naglalaman ng hydrogen fluoride. Ang pinakatanyag na likas na pinagmumulan ng naturang mga gas ay ang mga fumaroles ng Valley of a Thousand Smokes (Alaska). Bawat taon, humigit-kumulang 200 libong tonelada ng hydrogen fluoride ang dinadala sa kapaligiran na may usok ng bulkan.
• MGA SAKSI NI DEVI. "Nagsagawa ako ng eksperimento sa electrolysis ng purong hydrofluoric acid na may malaking interes, dahil nag-aalok ito ng pinaka-malamang na pagkakataon upang kumbinsihin ang aking sarili sa tunay na katangian ng fluorine. Gayunpaman, ang mga makabuluhang paghihirap ay nakatagpo sa pagpapatupad ng proseso. Ang likidong hydrofluoric acid ay agad na nawasak ang salamin at lahat ng bagay ng hayop at gulay. Ito ay kumikilos sa lahat ng mga katawan na naglalaman ng mga metal oxide. Wala akong alam na isang sustansya na hindi matutunaw dito, maliban sa ilang mga metal, uling, phosphorus, sulfur at ilang mga chlorine compound.
• FLUORINE AT ATOMIC ENERGY. Ang papel ng fluorine at ang mga compound nito sa paggawa ng nuclear fuel ay katangi-tangi. Masasabi nating ligtas na kung walang fluorine, wala pa ring isang planta ng nuclear power sa mundo, at ang kabuuang bilang ng mga research reactor ay hindi magiging mahirap bilangin sa daliri.

Kilalang-kilala na hindi lahat ng uranium ay maaaring magsilbi bilang isang nuclear fuel, ngunit ilan lamang sa mga isotopes nito, pangunahin ang 235 U.

Hindi madaling paghiwalayin ang mga isotopes na naiiba sa bawat isa lamang sa bilang ng mga neutron sa nucleus, at kung mas mabigat ang elemento, mas mababa ang pagkakaiba sa timbang na nararamdaman. Ang paghihiwalay ng uranium isotopes ay kumplikado din sa katotohanan na halos lahat ng mga modernong paraan ng paghihiwalay ay idinisenyo para sa mga gaseous substance o pabagu-bago ng isip na likido.

Ang uranium ay kumukulo sa humigit-kumulang 3500°C. Anong mga materyales ang kailangan mong gumawa ng mga column, centrifuges, diaphragms para sa isotope separation kung kailangan mong magtrabaho sa uranium vapor?! Ang isang pambihirang pabagu-bago ng compound ng uranium ay ang UF 6 hexafluoride nito. Ito ay kumukulo sa 56.2°C.

Samakatuwid, hindi metalikong uranium ang pinaghihiwalay, ngunit ang uranium-235 at uranium-238 hexafluoride. Sa pamamagitan ng mga katangian ng kemikal, ang mga sangkap na ito, siyempre, ay hindi naiiba sa bawat isa. Ang proseso ng paghihiwalay sa kanila ay nagpapatuloy sa mabilis na pag-ikot ng mga centrifuges.

Ang mga molekula ng uranium hexafluoride na dispersed sa pamamagitan ng centrifugal force ay dumadaan sa mga maliliit na butas na partisyon: ang mga "light" na molekula na naglalaman ng 235 U ay dumaan sa kanila nang mas mabilis kaysa sa "mabigat".

Pagkatapos ng paghihiwalay, ang uranium hexafluoride ay na-convert sa UF 4 tetrafluoride at pagkatapos ay sa uranium metal.

Ang uranium hexafluoride ay nakuha bilang isang resulta ng reaksyon ng pakikipag-ugnayan ng uranium sa elemental na fluorine, ngunit ang reaksyong ito ay mahirap kontrolin. Ito ay mas maginhawa upang gamutin ang uranium na may mga fluorine compound na may iba pang mga halogens tulad ng ClF 3, BrF at BrF 6. Ang pagkuha ng uranium tetrafluoride UF 4 ay nauugnay sa paggamit ng hydrogen fluoride. Ito ay kilala na sa kalagitnaan ng 1960s, halos 10% ng lahat ng hydrogen fluoride, mga 20 libong tonelada, ay ginugol sa paggawa ng uranium sa Estados Unidos.

Ang mga proseso ng paggawa ng mga mahahalagang materyales para sa teknolohiyang nuklear tulad ng thorium, beryllium at zirconium ay kinabibilangan din ng mga yugto para sa pagkuha ng mga fluorine compound ng mga elementong ito.

• PLASTIK NA PLATINUM. Nilamon ng leon ang hari. Ang simbolo na ito ay sinadya para sa mga alchemist ang proseso ng pagtunaw ng ginto sa aqua regia - isang pinaghalong nitric at hydrochloric acid. Ang lahat ng mahahalagang metal ay napaka-katatag ng kemikal. Ang ginto ay hindi natutunaw sa mga acid (maliban sa selenic at selenous), o sa alkalis. At tanging ang aqua regia lang ang "lumilam" sa ginto at maging sa platinum.

Sa pagtatapos ng 30s, isang sangkap ang lumitaw sa arsenal ng mga chemist, kung saan kahit na ang "leon" ay walang kapangyarihan. Masyadong matigas para sa aqua regia ang plastic - fluoroplast-4, na kilala rin bilang teflon. Ang mga molekula ng Teflon ay naiiba sa mga molekulang polyethylene dahil ang lahat ng mga atomo ng hydrogen na nakapalibot sa pangunahing kadena (... -C-C-C- ...) ay pinapalitan ng fluorine.

Ang Fluoroplast-4 ay nakuha sa pamamagitan ng polymerization ng tetrafluoroethylene, isang walang kulay na hindi nakakalason na gas.

Ang polymerization ng tetrafluoroethylene ay natuklasan nang hindi sinasadya. Noong 1938, sa isa sa mga dayuhang laboratoryo, ang supply ng gas na ito mula sa isang silindro ay biglang tumigil. Nang mabuksan ang lalagyan ay may laman pala ito ng hindi kilalang puting pulbos na polytetrafluoroethylene pala. Ang pag-aaral ng bagong polimer ay nagpakita ng kamangha-manghang paglaban sa kemikal at mataas na mga katangian ng insulating elektrikal. Ngayon marami sa pinakamahalagang bahagi ng sasakyang panghimpapawid, makina, at mga kagamitan sa makina ay pinindot mula sa polimer na ito.

Ang iba pang mga polimer na naglalaman ng fluorine ay malawakang ginagamit. Ito ay polytrifluorochlorethylene (fluoroplast-3), polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride. Kung noong una ang mga polymer na naglalaman ng fluorine ay mga pamalit lamang para sa iba pang mga plastik at non-ferrous na metal, ngayon sila mismo ay naging kailangang-kailangan na mga materyales.

Ang pinakamahalagang katangian ng mga plastik na naglalaman ng fluorine ay ang kanilang kemikal at thermal stability, mababang tiyak na gravity, mababang moisture permeability, mahusay na mga katangian ng pagkakabukod ng kuryente, at kakulangan ng brittleness kahit na sa napakababang temperatura. Ang mga pag-aari na ito ay humantong sa malawakang paggamit ng fluoroplastics sa kemikal, abyasyon, elektrikal, nuklear, pagpapalamig, pagkain at mga industriya ng parmasyutiko, gayundin sa medisina.

Ang mga rubber na naglalaman ng fluorine ay itinuturing din na napaka-promising na mga materyales. Sa iba't ibang mga bansa, ang ilang mga uri ng mga materyales na tulad ng goma ay nalikha na, ang mga molekula nito ay kinabibilangan ng fluorine. Totoo, wala sa kanila, sa mga tuntunin ng kabuuan ng mga pag-aari, ay tumataas sa itaas ng iba pang mga goma sa parehong lawak ng fluoroplast-4 sa itaas ng mga ordinaryong plastik, ngunit mayroon silang maraming mahahalagang katangian. Sa partikular, hindi sila nawasak sa pamamagitan ng fuming nitric acid at hindi nawawala ang pagkalastiko sa isang malawak na hanay ng temperatura.

HIGIT PA TUNGKOL SA FLUORIDE TECHNOLOGY. Ang mga empleyado ng Institute of Physical Chemistry ng USSR Academy of Sciences ay bumuo at nagpatupad ng isang bagong paraan para sa pagkuha ng tungsten. Ang pagbabawas ng tungsten mula sa difluoride WF 2 na may hydrogen, nakakuha sila ng isang metal na mas mataas sa kalidad kaysa sa tungsten na nakuha ng powder metalurgy.