Флуор - шта је то? Особине флуора

Флуоро - хемијски елемент (симбол Ф, атомски број 9), нон-метал, која припада халогене групе. Ово је најактивнији и електронегативан. При нормалној температури и притиску флуора молекула је отровни гас бледо жуте са формулом Ф _2. Као и код других халогена, молекуларна флуор је веома опасно и у контакту са кожом изазива озбиљне опекотине.

употреба

Флуор и његова једињења се широко користе у т. Х., за производњу фармацеутске, агрохемикалија, горива и мазива, и текстила. Флуороводонична ацид се користи за етцх стакло, и плазме флуора - за производњу полупроводника и других материјала. Ниске концентрације Ф јона у пасту за зубе и воде за пиће може помоћи у спречавању кварења зуба, а више концентрације су део неких инсектицида. Многи општи анестетици су деривати флуорокарбоната. ¹⁸ Ф изотоп је извор позитрона за медицинска снимања од позитрон емисионом томографијом, и хексафлуорид уранијум се користи за раздвајање изотопа уранијума и производњу обогаћени уранијум за нуклеарне електране.

Историја открића

Минералс садрже флуора једињења, су позната много година пре објављивања овог хемијског елемента. На пример, минерални флуорит (или флуорите), који се састоји од калцијум флуорида, описан је у 1530 би Агрицола Г. Гхеоргхиу. Примећено је да се може користити као Флук - супстанце која помаже да се смањи тачку топљења метала или руде и помаже чист жељени метал. Зато флуор његово име од имена латинског примљеног речи флуере ( «стриминг»).

1670 Хенри году глассмакер Схванхард нашли да је стакло угравиран под утицајем калцијум флуорида (Флуорспар), третиране са киселином. Карл Сцхееле и многе касније истраживачи, укључујући Хамфри Дејви, Јосепх-Лоуис Гаи-Луссац, Антуан Лавуазе, Лоуис Тенар експериментисао са флуороводоничне киселине (ХФ), који је лако добијен третирањем ЦаФ концентроване сумпорне киселине.

На крају, постало је јасно да је ХФ садржи претходно непознати елемент. Ова супстанца, међутим, због његове изузетне реактивности нису успели да издвоје годинама. Није само тешко раздвојити од једињења, али одмах реагује са осталим компонентама истих. Изолација елементарног флуора из флуороводоничне киселине је изузетно опасан, и рани покушаји заслепљени и убили неколико научника. Ови људи су постали познати као "мученика флуорида."

Откриће и производња

Коначно, у 1886, француски хемичар Хенри Муассану успели да изолују мешавину флуора електролизом растопљеног калијум флуорида и флуороводоничне киселине. За то му је додељена 1906 Нобелову награду за хемију. Његова електролитичка приступ се данас користи за индустријску производњу овог хемијског елемента.

прва производња флуора великих размера почео је током Другог светског рата. Он је потребно за једну од фаза стварања атомске бомбе у Пројекту Менхетн. Флуор се користи за производњу хексафлуорид уранијума (УФ _{6) који} заузврат користи за одвајање од другог два изотопа ²³⁵ У и ²³⁸ У. Тодаи гасовити УФ ₆ је потребно за добијање уранијума за нуклеарну енергију.

Најважнији особине флуора

У периодном систему елемента је у горњем делу 17. групе (раније група 7А), који се назива халоген. Друге халогени укључују хлор, бром, јод и Астат. Штавише, Ф у другом периоду између кисеоника и неона.

Пуре флуоро - корозиван плин (хемијска формула Ф _{2) са} карактеристичном оштар мириса која је детектован у концентрацији од 20 нл по литру. Као највише електронегативан и реактивне свих елемената, лако формира једињење са већином њих. Флуорид је сувише реактиван да постоји у елементарном облику и има такав афинитет са већином материјала, укључујући силицијум, који се не може припремљени или складиште у стакленим посудама. У влажног ваздуха, реагује са водом да се формира не мање опасан флуороводоничну киселину.

Флуор, у интеракцији са водоником експлодира чак и на ниској температури и у мраку. Она бурно реагује са водом да би се флуороводоничну киселину и гасовитог кисеоника. Различити материјали, укључујући стакло и фино подељене метала, у струји флуора гаса спалити светли пламен. Поред тога, хемијски елемент формира једињење са племенити гасови криптона, кенон и радона. Међутим директно азота и кисеоника, не реагује.

Упркос екстремно активности флуора, сада смо постали доступни методе безбедног руковања и транспорта. Елемент се може складиштити у контејнерима направљеним од челика или Монел (никл-богата легуре), пошто су формирани ови материјали на површини флуорида који отежавају даљу реакцију.

Флуориди - супстанца у којој флуор присутан као негативно наелектрисани јона (Ф ^{-) у} комбинацији са одређеним позитивно наелектрисаних елемената. Флуора једињења са металима су међу стабилних соли. Када се раствори у води, они су подељени у јона. Други облици флуора су комплекси, нпр [ФЕФ _4] ^{-, и} Х ₂ Ф ^+.

изотопи

Постоји мноштво изотопа халогена, од ^14. Ф и завршава са ³¹ Ф. Али флуора изотопски састав обухвата само један од њих, ¹⁹ Ф, која садржи 10 неутрона, па чим је стабилна. Радиоактивни изотоп ¹⁸ П - драгоцен извор позитрона.

биолошки ефекти

Флуор у телу углавном у костима и зубима у облику јона. Флуорисање воде за пиће у концентрацији од мање од једног дијела на милион значајно смањује појаву каријеса - тако размотрити Натионал Ресеарцх Цоунцил оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенцес САД. С друге стране, прекомерна акумулација флуорида може довести до флуорозе, која се манифестује у шара зуба. Овај ефекат се обично посматра у областима где је садржај датог хемијског елемента у концентрацији воде за пиће прелази 10 ппм.

Елементал флуора и флуорида соли су отровни и да их третирати са великом пажњом. Контакт са кожом или очима треба пажљиво избегавати. Реакција са кожом даје флуороводоничну киселину, која брзо продире у ткиво и реагује са калцијум у костима, да га не оштети трајно.

Флуор у окружењу

Годишња светска производња минералне флуорита од око 4 милиона тона, а укупна снага је истражен депозита у року од 120 милиона тона. Директор овог минерала рударске области су Мексико, Западна Европа и Кина.

У природи флуором наћи у земљиној кори где се може наћи у стенама, глине и угљеник. Флуориди у ваздух када ветар ерозије. Флуор је 13. најраспрострањенији хемијски елемент у Земљиној кори - њен садржај је 950 стр. У земљишту, њена просечна концентрација - око 330 ппм. Водоник флуорид се може ослободити у ваздух као резултат процеса сагоревања у индустрији. Флуориди који су у ваздуху, на крају пасти на земљу или воду. Када флуор формира везу са врло малих честица, може остати у зраку дуже времена.

У атмосфери 0,6 ппб хемијске елемента који је присутан у облику соли спреја и органска једињења хлора. У урбаним срединама концентрација достигне 50 ппб.

везе

Флуоро - то је елемент који формира широк спектар органских и неорганских једињења. Хемичари могу да замене атома водоника, стварајући мноштво нових супстанци. Формира веома реактивне халогена једињења са племенитим гасовима. Године 1962., Нил Бартлет синтетише кенон гексафторплатинат (КсеПтФ6). Флуориди Криптона и радона су и припремљене. Друга једињење фторгидрид аргон, стабилна само на екстремно ниским температурама.

техничко апликација

Атомска и молекуларна држава флуор се користи за плазма нагризање у производњи полупроводника, равних дисплеја и Мицроелецтромецханицал Системс. Флуороводонична киселина се користи за нагризање стакла за сијалице и друге производе.

Заједно са неким од својих једињења, флуор - важан део производње фармацеутске, агрохемикалија, горива и мазива, и текстила. Хемијски елемент потребан за припрему халогенованих алкана (халони), што заузврат имају широку примену у климатизације и хлађења. Касније је забрањен оваква употреба ЦФЦ, јер они доприносе уништавање озонског омотача у горњим слојевима атмосфере.

Сумпорхексафлуорид - екстремно инертан, нетоксичан гас приписати супстанци које изазивају ефекат стаклене баште. Без флуора немогуће производњу пластике са ниском коефицијентом трења, као што тефлон. Многи анестетика (нпр Севофлуран, Десфлуране и изофлуран) су деривати флуорокарбоната. натријум Гексафторалиуминат (криолит) се користи у алуминијумском електролизе.

Флуор једињења, укључујући НаФ, користе у пастама у циљу превенције каријеса. Ове супстанце се додају градског водовода за флуоридације воде, али због утицаја на људско здравље, ова пракса је контроверзна. При вишим концентрацијама НаФ се користи као инсектицид, поготово против бубашвабе.

У прошлости, флуориди се користи за смањење метала температуру топљења и руда, и повећање њихове приноса. Флуориде - је важна компонента у производњи хексафлуорида уранијума, који се користи за раздвајање својих изотопа. ^18Ф, радиоактивни изотоп са пола животом 110 минута, емитује позитроне и често се користи у медицинској позитрон емисиона томографија.

Физичке особине флуора

Основни карактеристике хемијских елемената су:

• 18.9984032 атомску масу г / мол.
• Електронско Конфигурација 1с 2с ^{2 2 5} _2п.
• Оксидација Стање -1.
• Густина 1,7 г / л.
• 53.53 К. температура топљења
• К. Тачка 85.03
• 31.34 Хеат цапацити Ј / (К · мол).