(vananenud klassifikatsiooni järgi - VII rühma põhialarühma element), teine periood, aatomnumbriga 9. Tähistatakse sümboliga F (lat. Fluorum). Fluor on äärmiselt reaktiivne mittemetall ja tugevaim oksüdeeriv aine; see on halogeenrühma kergeim element. Lihtaine fluor (CAS number: 7782-41-4) on tavatingimustes kaheaatomiline gaas (valem F 2), mille värvus on kahvatukollane, terava lõhnaga, mis meenutab osooni või kloori. Väga mürgine.
Lugu
Esimest fluoriühendit - fluoriit (fluoriit) CaF 2 - kirjeldati 15. sajandi lõpus nimetuse "fluor" all. 1771. aastal sai Karl Scheele vesinikfluoriidhappe.
Üks vesinikfluoriidhappe aatomitest ennustas elementi fluor 1810. aastal ja eraldas selle vabal kujul alles 76 aastat hiljem Henri Moissan 1886. aastal happelise kaaliumfluoriidi KHF 2 segu sisaldava vedela veevaba vesinikfluoriidi elektrolüüsi teel.
nime päritolu
Nimetus "fluor" (vanakreeka keelest φθόρος - hävitamine), mille pakkus välja Andre Ampère 1810. aastal, on kasutusel vene ja mõnes muus keeles; paljudes riikides võetakse kasutusele nimed, mis on tuletatud ladinakeelsest sõnast "fluorum" (mis omakorda tuleb sõnast fluere - "voolama" vastavalt fluoriühendi fluoriidi (CaF 2) omadusele sulamistemperatuuri alandada. maagi punkt ja suurendada sulandi voolavust).
Kviitung
Fluori saamise tööstuslik meetod hõlmab fluoriidimaakide ekstraheerimist ja rikastamist, nende kontsentraadi väävelhappega lagunemist koos veevaba HF moodustumisega ja selle elektrolüütilist lagunemist.
Fluori saamiseks laboris kasutatakse teatud ühendite lagundamist, kuid neid kõiki ei leidu looduses piisavas koguses ja saadakse vaba fluori abil.
Füüsikalised omadused
Kahvatukollakas gaas, madalas kontsentratsioonis meenutab lõhn nii osooni kui kloori, on väga agressiivne ja mürgine.
Fluoril on ebatavaliselt madal keemispunkt (sulamistemperatuur). See on tingitud asjaolust, et fluoril puudub d-alatase ja see ei suuda erinevalt teistest halogeenidest moodustada poolteiselisi sidemeid (sidemete kordsus teistes halogeenides on ligikaudu 1,1).
Keemilised omadused
Kõige aktiivsem mittemetall, see interakteerub ägedalt peaaegu kõigi ainetega, välja arvatud muidugi kõrgema oksüdatsiooniastmega fluoriidid ja harvad erandid - fluoroplastid ning enamiku puhul - põlemise ja plahvatusega. Mõned metallid on toatemperatuuril fluori suhtes vastupidavad, kuna moodustub tihe fluoriidikile, mis pärsib reaktsiooni fluoriga - Al, Mg, Cu, Ni. Fluori kokkupuude vesinikuga põhjustab isegi väga madalatel temperatuuridel (kuni –252°C) süttimist ja plahvatust. Isegi vesi ja plaatina põlevad fluoriatmosfääris:
2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2
Reaktsioonid, milles fluor on formaalselt redutseerija, hõlmavad kõrgemate fluoriidide lagunemist, näiteks:
2CoF 3 → 2CoF 2 + F 2
MnF 4 → MnF 3 + 1/2 F 2
Fluor on samuti võimeline elektrilahenduses hapnikku oksüdeerima, moodustades hapnikufluoriidi OF 2 ja dioksidifluoriidi O 2 F 2 .
Kõigis ühendites on fluori oksüdatsiooniaste –1. Selleks, et fluoril oleks positiivne oksüdatsiooniaste, on vaja eksimeermolekulide loomist või muid äärmuslikke tingimusi. Selleks on vaja fluori aatomite kunstlikku ioniseerimist.
FLUOR(lat. Fluorum), F, keemiline element aatomnumbriga 9, aatommass 18,998403. Looduslik fluor koosneb ühest stabiilsest nukliidist 19 F. Välise elektronkihi konfiguratsioon on 2s2p5. Ühendites on sellel ainult oksüdatsiooniaste –1 (valentsus I). Fluor asub Mendelejevi perioodilise elementide tabeli VIIA rühmas teises perioodis ja kuulub halogeenide hulka. Normaaltingimustes on gaas kahvatukollast värvi terava lõhnaga.
Fluori avastamise ajalugu on seotud 15. sajandi lõpus kirjeldatud mineraalse fluoriidi ehk fluoriidiga. Selle mineraali koostis, nagu praegu teada, vastab valemile CaF 2 ja see on esimene fluori sisaldav aine, mida inimene hakkas kasutama. Iidsetel aegadel märgiti, et kui metalli sulatamisel lisatakse maagile fluoriiti, langeb maagi ja räbu sulamistemperatuur, mis hõlbustab oluliselt protsessi (sellest ka mineraali nimi – ladina keelest fluo – vool).
Aastal 1771, töödeldes fluoriiti väävelhappega, valmistas Rootsi keemik K. Scheele happe, mida ta nimetas "fluoriidhappeks". Prantsuse teadlane A. Lavoisier pakkus välja, et see hape sisaldab uut keemilist elementi, mida ta pakkus välja kutsuda "fluorem" (Lavoisier arvas, et vesinikfluoriidhape on fluori ühend hapnikuga, sest Lavoisier' sõnul peavad kõik happed sisaldama hapnikku) . Ta ei suutnud aga uut elementi tuvastada.
Uuele elemendile anti nimi “fluor”, mis kajastub ka selle ladinakeelses nimes. Kuid pikaajalised katsed seda elementi vabal kujul eraldada ebaõnnestusid. Paljud teadlased, kes püüdsid seda vabal kujul hankida, surid selliste katsete käigus või said invaliidiks. Need on inglise keemikud vennad T. ja G. Knox ning prantslased J.-L. Gay-Lussac ja L. J. Thénard ning paljud teised. G. Davy ise, kes sai esimesena vabas vormis naatriumi (Na), kaaliumi (K), kaltsiumi (Ca) ja muid elemente, sai mürgituse ja haigestus raskesti elektrolüüsi teel fluori tootmise katsete tulemusena. . Tõenäoliselt pakuti kõigi nende ebaõnnestumiste mõjul 1816. aastal uuele elemendile – fluorile (kreeka keelest phtoros – häving, surm) kõlalt sarnane, kuid tähenduselt täiesti erinev nimi. Seda elemendi nimetust aktsepteeritakse ainult vene keeles, prantslased ja sakslased nimetavad fluori jätkuvalt fluoriks, britid - fluoriks.
Isegi nii silmapaistev teadlane nagu M. Faraday ei suutnud saada fluori selle vabas vormis. Alles 1886. aastal suutis prantsuse keemik A. Moissan, kasutades vedela vesinikfluoriidi HF elektrolüüsi, jahutades temperatuurini –23°C (vedelik peab sisaldama veidi kaaliumfluoriidi KF, mis tagab selle elektrijuhtivuse). saada anoodilt esimene portsjon uut ülireaktiivset gaasi. Oma esimestes katsetes kasutas Moissan fluori tootmiseks väga kallist plaatinast (Pt) ja iriidiumist (Ir) valmistatud elektrolüsaatorit. Lisaks sõi iga saadud fluori gramm kuni 6 g plaatinat. Hiljem hakkas Moissan kasutama palju odavamat vasest elektrolüüsi. Fluor reageerib vasega (Cu), kuid reaktsioon moodustab õhukese fluoriidikile, mis takistab metalli edasist hävimist.
Fluorikeemia hakkas arenema 1930. aastatel, eriti kiiresti Teise maailmasõja ajal ja pärast seda (1939-45) seoses tuumatööstuse ja raketitööstuse vajadustega. A. Ampere poolt 1810. aastal välja pakutud nimetus "fluor" (kreeka keelest phthoros - hävitamine, surm) on kasutusel ainult vene keeles; Paljudes riikides aktsepteeritakse nimetust "fluor".
Esinemine looduses: fluorisisaldus maakoores on üsna kõrge ja moodustab 0,095 massiprotsenti (oluliselt rohkem kui rühma lähim fluori analoog - kloor (Cl)). Oma kõrge keemilise aktiivsuse tõttu ei esine fluor loomulikult vabas vormis. Fluor on paljudes mineraalides leiduv lisand ning seda leidub põhja- ja merevees. Fluori leidub vulkaanilistes gaasides ja termaalvees. Olulisemad fluoriühendid on fluoriit, krüoliit ja topaas. Kokku on teada 86 fluori sisaldavat mineraali. Fluoriühendeid leidub ka apatiitides, fosforiitides jt. Fluor on oluline biogeenne element. Maa ajaloos olid biosfääri sattunud fluori allikaks vulkaanipursete saadused (gaasid jne).
Tavatingimustes on fluor terava lõhnaga gaas (tihedus 1,693 kg/m3). Keemistemperatuur –188,14°C, sulamistemperatuur –219,62°C. Tahkes olekus moodustab see kaks modifikatsiooni: a-vormi, mis eksisteerib sulamistemperatuurist kuni –227,60 °C, ja b-vormi, mis on stabiilne temperatuuril alla –227,60 °C.
Nagu teisedki halogeenid, eksisteerib fluor kaheaatomiliste F 2 molekulide kujul. Tuumadevaheline kaugus molekulis on 0,14165 nm. F2 molekuli iseloomustab anomaalselt madal aatomiteks dissotsiatsioonienergia (158 kJ/mol), mis määrab eelkõige fluori kõrge reaktsioonivõime. Otsesel fluorimisel on kettmehhanism ja see võib kergesti põhjustada põlemist ja plahvatust.
Fluori keemiline aktiivsus on äärmiselt kõrge. Kõigist fluori sisaldavatest elementidest ei moodusta fluoriide vaid kolm kerget inertgaasi - heelium, neoon ja argoon. Lisaks näidatud inertgaasidele ei reageeri tavatingimustes fluoriga otseselt lämmastik (N), hapnik (O), teemant, süsinikdioksiid ja süsinikoksiid. Kõigis ühendites on fluoril ainult üks oksüdatsiooniaste –1.
Fluor reageerib vahetult paljude lihtsate ja keeruliste ainetega. Seega, kokkupuutel veega, fluor reageerib sellega (tihti öeldakse, et "vesi põleb fluoris") ning tekib ka OF 2 ja vesinikperoksiid H 2 O 2.
2F2 + 2H2O = 4HF + O2
Fluor reageerib plahvatuslikult lihtsal kokkupuutel vesinikuga (H):
H2 + F2 = 2HF
See tekitab vesinikfluoriidgaasi HF, mis lahustub vees lõpmatult ja moodustab suhteliselt nõrga vesinikfluoriidhappe.
See interakteerub hapnikuga hõõglahenduses, moodustades madalatel temperatuuridel hapnikufluoriide O 2 P 3, O 3 F 2 jne.
Fluori reaktsioonid teiste halogeenidega on eksotermilised, mille tulemusena tekivad interhalogeensed ühendid. Kloor reageerib fluoriga kuumutamisel temperatuurini 200-250 °C, andes kloormonofluoriidi СlF ja kloortrifluoriidi СlF 3. Tuntud on ka ClF 3, mis saadakse ClF 3 fluorimisel kõrgel temperatuuril ja rõhul 25 MN/m 2 (250 kgf/cm 2). Broom ja jood süttivad fluoriatmosfääris normaaltemperatuuril ja saab saada BrF 3, BrF 5, IF 5, IF 7. Fluor reageerib otse krüptooni, ksenooni ja radooniga, moodustades vastavad fluoriidid (näiteks XeF 4, XeF 6, KrF 2). Tuntud on ka oksüfluoriid ja ksenoon.
Fluori interaktsiooniga väävliga kaasneb soojuse eraldumine ja see põhjustab arvukate väävelfluoriidide moodustumist. Seleen ja telluur moodustavad kõrgemaid fluoriide SeF 6 ja TeF 6. Fluor reageerib lämmastikuga ainult elektrilahenduse korral. Süsi süttib fluoriga suhtlemisel tavalisel temperatuuril; grafiit reageerib sellega tugeval kuumutamisel ja võimalik on tahke grafiitfluoriidi või gaasiliste perfluorosüsivesinike CF 4 ja C 2 F 6 moodustumine. Fluor reageerib külmas räni, fosfori ja arseeniga, moodustades vastavad fluoriidid.
Fluor ühineb jõuliselt enamiku metallidega; leelis- ja leelismuldmetallid süttivad fluoratmosfääris külmas, Bi, Sn, Ti, Mo, W - kerge kuumutamisega. Hg, Pb, U, V reageerivad fluoriga toatemperatuuril, Pt - tumepunasel kuumustemperatuuril. Kui metallid interakteeruvad fluoriga, tekivad reeglina kõrgemad fluoriidid, näiteks UF 6, MoF 6, HgF 2. Mõned metallid (Fe, Cu, Al, Ni, Mg, Zn) reageerivad fluoriga, moodustades fluoriididest kaitsva kile, mis takistab edasist reaktsiooni.
Kui fluor reageerib külmas metallioksiididega, tekivad metallifluoriidid ja hapnik; Võimalik on ka metallide oksüfluoriidide (näiteks MoO2F2) moodustumine. Mittemetallide oksiidid kas lisavad näiteks fluori
SO 2 + F 2 = SO 2 F 2
või asendub neis hapnik näiteks fluoriga
SiO 2 + 2F 2 = SiF 4 + O 2.
Klaas reageerib fluoriga väga aeglaselt; vee juuresolekul kulgeb reaktsioon kiiresti. Lämmastikoksiidid NO ja NO 2 lisavad kergesti fluori, moodustades vastavalt nitrosüülfluoriidi FNO ja nitriilfluoriidi FNO 2 . Süsinikmonooksiid lisab kuumutamisel fluori, moodustades karbonüülfluoriidi:
CO + F 2 = COF 2
Metallhüdroksiidid reageerivad fluoriga, moodustades metallifluoriidi ja hapniku, nt.
2Ba(OH)2 + 2F2 = 2BaF2 + 2H2O + O 2
NaOH ja KOH vesilahused reageerivad fluoriga temperatuuril 0 °C, moodustades OF2.
Metall- või mittemetallilised halogeniidid reageerivad külmas fluoriga ja fluor segab kõik halogeenid.
Sulfiidid, nitriidid ja karbiidid on kergesti fluoritavad. Metallhüdriidid moodustavad külmas fluoriga metallfluoriidi ja HF; ammoniaak (aurudes) - N 2 ja HF. Fluor asendab vesinikku hapetes või metallides nende soolades, nt.
НNO 3 (või NaNO 3) + F 2 → FNO 3 + HF (või NaF)
raskemates tingimustes tõrjub fluor nendest ühenditest välja hapniku, moodustades sulfurüülfluoriidi.
Leelis- ja leelismuldmetallide karbonaadid reageerivad tavatemperatuuril fluoriga; see tekitab vastava fluoriidi, CO 2 ja O 2 .
Fluor reageerib intensiivselt orgaaniliste ainetega.
Fluori tootmise esimeses etapis eraldatakse vesinikfluoriid HF. Vesinikfluoriidi ja vesinikfluoriidhappe valmistamine toimub reeglina koos fluorapatiidi töötlemisega fosfaatväetisteks. Seejärel kogutakse fluorapatiidi väävelhappega töötlemisel tekkinud gaasvesinikfluoriid kokku, vedeldatakse ja kasutatakse elektrolüüsiks. Elektrolüüsi saab läbi viia kas HF ja KF vedela seguna (protsess viiakse läbi temperatuuril 15–20 °C), samuti KH 2 F 3 sulamisena (temperatuuril 70–120 °C). C) või KHF 2 sulam (temperatuuril 245-310 °C). Laboris võib vaba fluori väikeste koguste valmistamiseks kasutada kas kuumutamist MnF 4-ga, mis elimineerib fluori, või K 2 MnF 6 ja SbF 5 segu kuumutamist.
Fluori säilitatakse gaasilises olekus (rõhu all) ja vedelal kujul (vedela lämmastikuga jahutamisel) niklist ja sellel põhinevatest sulamitest, vasest, alumiiniumist ja selle sulamitest ning roostevabast terasest messingist valmistatud seadmetes.
Gaasilist fluori kasutatakse UF 4 fluorimiseks UF 6-ks, mida kasutatakse uraani isotoopide eraldamiseks, samuti kloortrifluoriidi ClF 3 (fluorimisaine), väävelheksafluoriidi SF 6 (gaasiline isolaator elektritööstuses) tootmiseks. metallifluoriidid (näiteks W ja V). Vedel fluor on raketikütuse oksüdeerija.
Lahustite, katalüsaatorite ja reagentidena orgaaniliste ühendite tootmisel kasutatakse laialdaselt arvukalt fluoriühendeid - vesinikfluoriid, alumiiniumfluoriid, ränifluoriidid, fluorosulfoonhape.
Fluori kasutatakse tefloni, teiste fluoroplastide, fluori kummide, fluori sisaldavate orgaaniliste ainete ja materjalide tootmisel, mida kasutatakse laialdaselt tehnoloogias, eriti juhtudel, kui on vajalik vastupidavus agressiivsele keskkonnale, kõrgetele temperatuuridele jne.
Fluor sisaldub pidevalt loomsetes ja taimede kudedes; mikroelemendid. Anorgaaniliste ühendite kujul leidub seda peamiselt loomade ja inimeste luudes - 100-300 mg/kg; Eriti palju on fluori hammastes. Mereloomade luud on maismaaloomade luudega võrreldes fluoririkkamad. Loomade ja inimeste organismi satub see peamiselt joogiveega, mille optimaalne fluorisisaldus on 1-1,5 mg/l.
Fluoriidi puudumisel tekib inimesel hambakaaries. Seetõttu lisatakse fluoriühendeid hambapastadele ja mõnikord ka joogivette. Liigne fluorisisaldus vees on aga tervisele kahjulik. See viib fluoroosini - emaili ja luukoe struktuuri muutus, luu deformatsioon. Fluoriioonide kõrge kontsentratsioon on ohtlik nende võime tõttu pärssida mitmeid ensümaatilisi reaktsioone, samuti siduda bioloogiliselt olulisi elemente (P, Ca, Mg jne), rikkudes nende tasakaalu organismis.
Orgaanilisi fluori derivaate leidub ainult osades taimedes. Peamised neist on fluoroäädikhappe derivaadid, mis on mürgised nii teistele taimedele kui loomadele. Bioloogiline roll pole hästi mõistetav. On kindlaks tehtud seos fluori metabolismi ja skeleti luukoe ja eriti hammaste moodustumise vahel. Fluori vajadus taimede jaoks ei ole tõestatud.
Võimalik keemiatööstuses, fluori sisaldavate ühendite sünteesil ja fosfaatväetiste tootmisel töötavatele. Fluoriid ärritab hingamisteid ja põhjustab nahapõletust. Ägeda mürgistuse korral tekib kõri ja bronhide limaskestade ärritus, silmade, süljeeritus ja ninaverejooks; rasketel juhtudel - kopsuturse, keskuse kahjustus, närvisüsteem jne; kroonilistel juhtudel - konjunktiviit, bronhiit, kopsupõletik, pneumoskleroos, fluoroos. Iseloomulikud on nahakahjustused, nagu ekseem.
Esmaabi: silmade loputamine veega, nahapõletuste korral - loputamine 70% alkoholiga; sissehingamisel mürgistuse korral - hapniku sissehingamine.
Ennetamine: ohutusnõuete järgimine, eririietuse kandmine, regulaarne arstlik läbivaatus, kaltsiumi ja vitamiinide lisamine dieeti.
(F-F) 0,51 kJ/mol
6,54 (F-F) kJ/mol
monokliiniline
(300 K) 0,028 W/(m K)
| 9 | |
| 2s 2 2p 5 | |
Lugu
Üks vesinikfluoriidhappe aatomitest ennustas fluori elementi 1810. aastal ja eraldas selle vabal kujul alles 76 aastat hiljem Henri Moissan 1886. aastal happelise kaaliumfluoriidi KHF 2 segu sisaldava vedela veevaba vesinikfluoriidi elektrolüüsi teel.
nime päritolu
Fluorisisaldus mullas on tingitud vulkaanilistest gaasidest, kuna nende koostis sisaldab tavaliselt suures koguses vesinikfluoriidi.
Isotoopne koostis
Fluor on monoisotoopne element, kuna looduses on ainult üks stabiilne fluori isotoop 19 F. Teada on veel 17 fluori radioaktiivset isotoopi massinumbriga 14 kuni 31 ja üks tuumaisomeer on 18 F m. Fluori pikima elueaga radioaktiivne isotoop on 18 F, poolväärtusajaga 109,771 minutit, mis on oluline positronite allikas, mida kasutatakse positronemissioontomograafias.
Fluori isotoopide tuumaomadused
| Isotoop | Suhteline mass, a.m.u. | Pool elu | Lagunemise tüüp | Tuuma spin | Tuuma magnetmoment |
|---|---|---|---|---|---|
| 17F | 17,0020952 | 64,5 s | β+-laguneb 17 O-ks | 5/2 | 4.722 |
| 18 F | 18,000938 | 1,83 tundi | β+-laguneb 18 O-ks | 1 | |
| 19F | 18,99840322 | Stabiilne | - | 1/2 | 2.629 |
| 20 F | 19,9999813 | 11 s | β− lagunemine 20 Ne | 2 | 2.094 |
| 21F | 20,999949 | 4,2 s | β− lagunemine 21. Ne | 5/2 | |
| 22F | 22,00300 | 4,23 s | β− lagunemine 22 Ne | 4 | |
| 23F | 23,00357 | 2,2 s | β− lagunemine 23 Ne | 5/2 |
Tuumade magnetilised omadused
19 F isotoobi tuumadel on pooltäisarvuline spin, nii et neid tuumasid saab kasutada molekulide NMR-uuringuteks. 19F NMR spektrid on fluororgaanilistele ühenditele üsna iseloomulikud.
Elektrooniline struktuur
Fluori aatomi elektrooniline konfiguratsioon on järgmine: 1s 2 2s 2 2p 5. Ühendite fluoriaatomite oksüdatsiooniaste võib olla –1. Positiivsed oksüdatsiooniastmed ühendites ei realiseeru, kuna fluor on kõige elektronegatiivsem element.
Fluori aatomi kvantkeemiline termin on 2 P 3/2.
Molekuli struktuur
Molekulaarorbiidi teooria seisukohalt saab kaheaatomilise fluori molekuli struktuuri iseloomustada järgmise diagrammiga. Molekul sisaldab 4 sidumisorbitaali ja 3 antisidumisorbitaali. Sidemete järjekord molekulis on 1.
Kristallrakk
Fluor moodustab kaks kristallilist modifikatsiooni, mis on atmosfäärirõhul stabiilsed:
Kviitung
Tööstuslik fluori saamise meetod hõlmab fluoriidimaakide ekstraheerimist ja rikastamist, nende kontsentraadi väävelhappega lagundamist veevabaks ja selle elektrolüütilist lagunemist.
Fluori saamiseks laboris kasutatakse teatud ühendite lagundamist, kuid neid kõiki ei leidu looduses piisavas koguses ja saadakse vaba fluori abil.
Laboratoorsed meetodid
Kuigi sellel meetodil pole praktilist rakendust, näitab see, et elektrolüüs ei ole vajalik ja et kõiki nende reaktsioonide komponente saab valmistada ilma fluorigaasi kasutamata.
Samuti võite fluori laboratoorseks tootmiseks kasutada koobalt (III) fluoriidi kuumutamist temperatuurini 300 ° C, hõbefluoriidide lagunemist (liiga kallis) ja mõnda muud meetodit.
Tööstuslik meetod
Fluori tööstuslik tootmine toimub happelise kaaliumfluoriidi KF·2HF sulami elektrolüüsil (sageli liitiumfluoriidi lisamisega), mis tekib siis, kui KF-sulatis küllastatakse vesinikfluoriidiga 40-41% HF-i sisalduseni. . Elektrolüüsiprotsess viiakse läbi temperatuuril umbes 100 °C terasest elektrolüüsiseadmetes, millel on teraskatoodi ja süsinikanoodi.
Füüsikalised omadused
Kahvatukollakas gaas, madalas kontsentratsioonis meenutab lõhn nii osooni kui kloori, on väga agressiivne ja mürgine.
Fluoril on ebatavaliselt madal keemispunkt (sulamistemperatuur). See on tingitud asjaolust, et fluoril puudub d-alatase ja see ei suuda erinevalt teistest halogeenidest moodustada poolteist sidemeid (sidemete kordsus teistes halogeenides on ligikaudu 1,1).
Keemilised omadused
Reaktsioonid, milles fluor on formaalselt redutseerija, hõlmavad kõrgemate fluoriidide lagunemist, näiteks:
Fluor on samuti võimeline elektrilahenduses hapnikku oksüdeerima, moodustades hapnikufluoriidi OF 2 ja dioksidifluoriidi O 2 F 2 .
Kõigis ühendites on fluori oksüdatsiooniaste –1. Selleks, et fluoril oleks positiivne oksüdatsiooniaste, on vaja eksimeermolekulide loomist või muid äärmuslikke tingimusi. Selleks on vaja fluori aatomite kunstlikku ioniseerimist.
Säilitamine
Fluori säilitatakse gaasilises olekus (rõhu all) ja vedelal kujul (vedela lämmastikuga jahutamisel) niklist ja sellel põhinevatest sulamitest (Monel metall), vasest, alumiiniumist ja selle sulamitest, messingist, roostevabast terasest (see) on võimalik, kuna need metallid ja sulamid on kaetud fluoriidide kilega, mis on fluorist ületamatu).
Rakendus
Fluori kasutatakse järgmiste ainete saamiseks:
- Freoonid on laialdaselt kasutatavad külmutusagensid.
- Fluoroplastid on keemiliselt inertsed polümeerid.
- SF6 gaas on gaasiline isolaator, mida kasutatakse kõrgepingeelektritehnikas.
- Uraani heksafluoriid UF 6, mida kasutatakse tuumatööstuses uraani isotoopide eraldamiseks.
- Naatriumheksafluoroaluminaat – elektrolüüt alumiiniumi tootmiseks elektrolüüsi teel.
- Metallfluoriidid (nagu W ja V), millel on mõned kasulikud omadused.
Raketitehnika
Fluor ja mõned selle ühendid on tugevad oksüdeerijad, mistõttu saab neid kasutada raketikütustes oksüdeeriva ainena. Fluori väga kõrge efektiivsus äratas selle ja selle ühendite vastu märkimisväärset huvi. Kosmoseajastu koidikul olid NSV Liidus ja teistes riikides fluoritud raketikütuste uurimisprogrammid. Fluori sisaldavate oksüdeerijatega põlemissaadused on aga mürgised. Seetõttu ei ole fluoripõhised kütused tänapäeva raketitehnoloogias laialt levinud.
Rakendus meditsiinis
Fluoritud süsivesinikke (nt perfluorodekaliin) kasutatakse meditsiinis vereasendajatena. Nende struktuuris on palju fluori sisaldavaid ravimeid (fluorotaan, fluorouratsiil, fluoksetiin, haloperidool jne).
Bioloogiline ja füsioloogiline roll
Fluor on keha jaoks oluline element. Inimese kehas sisaldub fluor peamiselt hambaemailis fluorapatiidi osana - Ca 5 F (PO 4) 3. Fluoriidi ebapiisava (alla 0,5 mg/l joogivee kohta) või liigse (üle 1 mg/l) tarbimise korral võivad organismis tekkida hambahaigused: vastavalt kaaries ja fluoroos (emaili laigulisus) ning osteosarkoom.
Kaariese vältimiseks on soovitatav kasutada fluoriidilisanditega hambapastasid (naatrium ja/või tina) või juua fluoritud vett (kontsentratsiooniga kuni 1 mg/l) või kasutada paikselt 1-2% naatriumfluoriidi lahust. või tinafluoriidi. Sellised tegevused võivad vähendada hammaste lagunemise tõenäosust 30-50%.
Seotud fluori maksimaalne lubatud kontsentratsioon tööstusruumide õhus on 0,0005 mg/liitri õhu kohta.
Toksikoloogia
Vaata ka
Kirjutage arvustus artikli "Fluor" kohta
Kirjandus
- Ryss I. G. Fluori ja selle anorgaaniliste ühendite keemia. M. Goskhimizdat, 1966 - 718 lk.
- Nekrasov B.V.Üldkeemia alused. (kolmas trükk, 1. köide) M. Chemistry, 1973 - 656 lk.
- L. Pauling, I. Keaveny ja A.B. Robinson, J. Solid State Chem., 1970, 2, lk. 225. Inglise keel {{{1}}} - Lisateavet fluori kristallstruktuuri kohta.
Märkmed
- . Vaadatud 14. märtsil 2013.
- Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu.(inglise) // Puhas ja rakenduskeemia. - 2013. - Vol. 85, nr. 5 . - Lk 1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
- Chemical Encyclopedia / Toimetuskolleegium: Zefirov N.S. ja teised - M.: Suur Vene Entsüklopeedia, 1998. - T. 5. - 783 lk. - ISBN 5-85270-310-9.
- IUPACi veebisaidil
- Peamiselt hambaemailis
- Journal of Solid State Chemistry, Vol. 2, 2. väljaanne, 1970, lk 225–227.
- J. Chem. Phys. 49, 1902 (1968)
- Greenwood N., Earnshaw A.“Elementide keemia”, 2. kd, M.: BINOM. Laboratory of Knowledge, 2008 lk 147-148, 169 - fluori keemiline süntees
- Akhmetov N.S."Üldine ja anorgaaniline keemia".
- Noore keemiku entsüklopeediline sõnastik. Kesk- ja vanemaealistele. Moskva, Pedagoogika-Press. 1999. aasta
- Vastavalt riiklikule toksikoloogiaprogrammile
- fluoriidide ja fluororgaaniliste ühendite kujul
- N. V. Lazarev, I. D. Gadaskina “Kahjulikud ained tööstuses” 3. köide, lk 19.
Lingid
| Portaal "Keemia" | |
| Fluor Vikisõnaraamatus | |
| Projekt "Keemia" |
- // Venemaa Teaduste Akadeemia bülletään, 1997, 67. köide, N 11, lk. 998-1013.
| D. I. Mendelejevi keemiliste elementide perioodiline tabel | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Väärisgaasid | Omadused teadmata | |||||||||||||||||||||||||||||||
Fluori iseloomustav väljavõte
Kui venelaste eesmärk oli Napoleon ja marssalid ära lõigata ja vangistada ning seda eesmärki mitte ainult ei saavutatud, vaid kõik katsed seda eesmärki saavutada hävitati iga kord kõige häbiväärsemal viisil, siis kampaania viimane periood täiesti õigustatult näib olevat lähedal Prantsusmaa võitudele ja Vene ajaloolased esitavad seda täiesti ebaõiglaselt võidukana.Vene sõjaajaloolased jõuavad niivõrd, kuivõrd loogika on neile kohustuslik, tahes-tahtmata sellele järeldusele ning peavad vaatamata lüürilistele üleskutsetele julguse ja pühendumuse jms kohta tahes-tahtmata tunnistama, et prantslaste taganemine Moskvast on Napoleoni võitude ja lüüasaamise jada. Kutuzovi jaoks.
Kuid jättes rahvusliku uhkuse täiesti kõrvale, tundub, et see järeldus sisaldab endas vastuolu, kuna prantslaste rida võitu viisid nad täieliku hävinguni ja rida kaotusi venelaste jaoks viis nad vaenlase täieliku hävitamiseni ja oma isamaa puhastamine.
Selle vastuolu allikas on tõsiasi, et ajaloolased, kes uurivad sündmusi suveräänide ja kindralite kirjade, aruannete, aruannete, plaanide jms põhjal, on võtnud 1812. aasta sõja viimaseks perioodiks vale, kunagi olematu eesmärgi - eesmärk, mis väidetavalt seisnes Napoleoni äralõikamises ja tabamises koos marssalite ja armeega.
Seda eesmärki ei olnud kunagi olemas ega saanud eksisteerida, sest sellel polnud tähendust ja selle saavutamine oli täiesti võimatu.
Sellel eesmärgil polnud mõtet esiteks seetõttu, et Napoleoni pettunud armee põgenes Venemaalt nii kiiresti kui võimalik ehk täitis just selle, mida iga venelane võiks soovida. Miks oli vaja erinevaid operatsioone läbi viia prantslaste kallal, kes põgenesid nii kiiresti kui suutsid?
Teiseks oli mõttetu seista teel inimestele, kes olid kogu oma energia põgenemisele suunanud.
Kolmandaks oli mõttetu kaotada oma vägesid, et hävitada Prantsuse armeed, mis hävitati ilma väliste põhjusteta sellises edenedes, et ilma tee tõkestamiseta ei saanud nad üle piiri toimetada rohkem, kui detsembris. ehk üks sajandik kogu armeest.
Neljandaks oli mõttetu tahta tabada keisrit, kuningaid, hertsoge – inimesi, kelle vangistus raskendaks venelaste tegevust kõvasti, nagu tunnistasid tolleaegsed osavamad diplomaadid (J. Maistre jt). Veelgi mõttetum oli soov võtta Prantsuse korpus, kui nende väed olid poolel teel Krasnõi poole sulanud ja konvoi diviisid tuli eraldada vangikorpusest ning kui nende sõdurid ei saanud alati täit toitu ja juba võetud vangid olid suremas. näljast.
Kogu läbimõeldud plaan Napoleoni ja tema armee ära lõikamiseks ja kinni püüdmiseks sarnanes aedniku plaaniga, kes ajab kariloomad aiast välja, mis olid tema mäeharjade tallanud, jookseb värava juurde ja hakkab sellele veisele pähe peksma. Aedniku õigustuseks võiks öelda ühe asja, et ta oli väga vihane. Aga seda ei saanud öelda isegi projekti koostajate kohta, sest nemad ei kannatanud tallatud mäeharjade pärast.
Kuid peale selle, et Napoleoni ja armee katkestamine oli mõttetu, oli see võimatu.
See oli võimatu esiteks seetõttu, et kuna kogemus näitab, et kolonnide liikumine üle viie miili ühes lahingus ei lange kunagi plaanidega kokku, oli tõenäosus, et Tšitšagov, Kutuzov ja Wittgenstein määratud kohas õigel ajal lähenevad, nii ebaoluline, et see ulatus võimatuseni, nagu arvas Kutuzov, isegi kui ta plaani kätte sai, ütles ta, et pikkadel vahemaadel sabotaaž ei too soovitud tulemusi.
Teiseks oli see võimatu, sest selleks, et halvata inertsjõudu, millega Napoleoni armee tagasi liikus, oli vaja võrreldamatult suuremaid vägesid kui need, mis olid venelastel.
Kolmandaks oli see võimatu, sest sõjalise sõna äralõikamisel pole mingit tähendust. Leivatüki võid ära lõigata, sõjaväge mitte. Armeed ei saa kuidagi ära lõigata – selle teed blokeerida, sest ümberringi on alati palju ruumi, kus saab ringi liikuda, ja on öö, mille jooksul pole midagi näha, nagu sõjateadlased võisid isegi veenduda. Krasnõi ja Berezina näitel. On võimatu vangi võtta ilma, et vangi võetav sellega nõus oleks, nii nagu on võimatu püüda pääsukest, kuigi sa võid ta võtta siis, kui ta sulle käele maandub. Sa võid võtta vangi kellegi, kes annab alla, nagu sakslased, vastavalt strateegia ja taktika reeglitele. Kuid Prantsuse väed ei pidanud seda õigustatult mugavaks, kuna jooksmisel ja vangistuses ootas neid sama näljane ja külm surm.
Neljandaks ja mis kõige tähtsam, see oli võimatu, sest kunagi pärast maailma eksisteerimist pole olnud sõda kohutavates tingimustes, milles see 1812. aastal toimus, ja prantslasi jälitades pingutasid Vene väed kogu oma jõu ega teinud seda. oleks võinud teha rohkem, ilma et nad oleksid ise hävitatud.
Vene armee liikumisel Tarutinost Krasnojesse jäi haigeks ja mahajäänuks viiskümmend tuhat, see tähendab suure provintsilinna elanike arvuga võrdne arv. Pooled inimesed langesid sõjaväest ilma võitluseta.
Ja sellest kampaaniaperioodist, mil saabaste ja kasukateta, puuduliku toiduvaruga, viinata väed ööbivad kuude kaupa lumes ja viieteistkümnekraadises külmas; kui päevas on ainult seitse ja kaheksa tundi ja ülejäänud on öö, mille jooksul ei saa olla mingit distsipliini mõju; kui, mitte nagu lahingus, viiakse mõneks tunniks ainult inimesed surma valdkonda, kus pole enam distsipliini, vaid kui inimesed elavad kuid, iga minut näljast ja külmast surmaga võideldes; kui pool armeed kuu aja pärast sureb - ajaloolased räägivad meile sellest ja sellest kampaaniaperioodist, kuidas Miloradovitš pidi tegema küljemarssi siiapoole ja Tormasov sinna sinnapoole ja kuidas Tšitšagov pidi sinna seda teed kolima ( liikuda üle põlvede lumes), ja kuidas ta ümber kukkus ja ära lõikas jne jne.
Poolsurmas venelased tegid kõik, mida sai ja oleks pidanud tegema, et saavutada rahva vääriline eesmärk, ja nad ei ole süüdi selles, et teised vene inimesed, istudes soojades tubades, eeldasid, et teevad seda, mis oli. võimatu.
Kogu see kummaline, nüüdseks arusaamatu faktide vastuolu ajaloo kirjeldusega tekib ainult seetõttu, et sellest sündmusest kirjutanud ajaloolased kirjutasid erinevate kindralite imeliste tunnete ja sõnade ajalugu, mitte aga sündmuste ajalugu.
Nende jaoks tunduvad Miloradovitši sõnad, auhinnad, mida see ja too kindral sai, ja nende oletused väga huvitavad; ja küsimus nende viiekümne tuhande kohta, kes jäid haiglatesse ja haudadesse, ei huvita neid isegi, sest see ei kuulu nende uurimisele.
Vahepeal tuleb lihtsalt aruannete ja üldplaanide uurimisest kõrvale pöörata ning süveneda nende sadade tuhandete inimeste liikumisse, kes sündmusest vahetult ja vahetult osa võtsid, ja kõikidesse küsimustesse, mis varem tundusid lahendamatuna ootamatult, erakordselt. kergus ja lihtsus, saate vaieldamatu lahenduse.
Napoleoni ja tema armee äralõikamise eesmärki ei eksisteerinud kunagi, välja arvatud kümnekonna inimese ettekujutuses. Seda ei saanud eksisteerida, sest see oli mõttetu ja selle saavutamine võimatu.
Rahval oli üks eesmärk: puhastada oma maa pealetungist. See eesmärk saavutati esiteks iseenesest, kuna prantslased põgenesid ja seetõttu oli vaja ainult seda liikumist mitte peatada. Teiseks saavutati see eesmärk rahvasõja tegevusega, mis hävitas prantslased, ja kolmandaks sellega, et prantslastele järgnes suur Vene armee, kes oli valmis kasutama jõudu, kui prantslaste liikumine peatatakse.
Vene sõjavägi pidi käituma nagu piits jooksvale loomale. Ja kogenud autojuht teadis, et kõige kasulikum on hoida piitsa üles tõstetud, ähvardades, mitte virutada jooksvale loomale pähe.
Kui inimene näeb surevat looma, haarab teda õudus: see, mis ta ise on, tema olemus, on tema silmis ilmselgelt hävinud – lakkab olemast. Aga kui surija on inimene ja lähedast tuntakse, siis lisaks elu hävingu õudusele tunnetatakse lõhet ja hingehaavu, mis nagu füüsiline haav vahel tapab, kord tapab. ravib, aga teeb alati haiget ja kardab välist ärritavat puudutust.
Pärast prints Andrei surma tundsid Nataša ja printsess Marya seda võrdselt. Nad, moraalselt kummardunud ja nende kohal rippuva ähvardava surmapilve eest silmad sulgenud, ei julgenud elule näkku vaadata. Nad kaitsesid hoolikalt oma lahtisi haavu solvavate, valusate puudutuste eest. Kõik: kiiresti mööda tänavat sõitev vanker, meeldetuletus lõunasöögi kohta, tüdruku küsimus kleidi kohta, mis tuleb ette valmistada; mis veelgi hullem, sõna ebasiiras, nõrk kaastunne ärritas valusalt haava, tundus solvanguna ja rikkus seda vajalikku vaikust, milles nad mõlemad püüdsid kuulata kohutavat, ranget koori, mis ei olnud veel lakanud nende kujutlusvõimest, ja takistas neil. piiludes nendesse salapärastesse lõpututesse kaugustesse, mis hetkeks avanesid nende ees.
Ainult nemad kahekesi, see ei olnud solvav ega valus. Nad rääkisid üksteisega vähe. Kui nad rääkisid, siis kõige ebaolulisematel teemadel. Mõlemad vältisid ühtviisi mainimast kõike tulevikuga seonduvat.
Tuleviku võimalikkuse tunnistamine tundus neile tema mälestuse solvanguna. Veelgi hoolikamalt hoidsid nad oma vestlustes ära kõike, mis võiks olla surnuga seotud. Neile tundus, et seda, mida nad kogesid ja tundsid, ei saa sõnadega väljendada. Neile tundus, et igasugune sõnadega mainimine tema elu üksikasjadest rikub nende silmis aset leidnud sakramendi suurust ja pühadust.
Lakkamatu karskus kõnest, pidev püüdlik vältimine kõigest, mis võiks tema kohta sõna tuua: need peatused eri külgedel selle piiril, mida ei saanud öelda, paljastasid veelgi puhtamalt ja selgemalt nende kujutlusvõime ees, mida nad tundsid.
Kuid puhas, täielik kurbus on sama võimatu kui puhas ja täielik rõõm. Printsess Marya, kes oli oma saatuse sõltumatu armuke, õepoja eestkostja ja kasvataja, oli esimene, kes kutsuti ellu kurbuse maailmast, milles ta elas esimesed kaks nädalat. Ta sai sugulastelt kirju, millele tuli vastata; tuba, kuhu Nikolenka pandi, oli niiske ja ta hakkas köhima. Alpatõch tuli Jaroslavli asjaajamiste aruannetega ning ettepanekute ja nõuannetega kolida Moskvasse Vzdviženski majja, mis jäi terveks ja nõudis vaid väikest remonti. Elu ei peatunud ja me pidime elama. Ükskõik kui raske oli printsess Maryal lahkuda üksildasest mõtisklemise maailmast, milles ta oli seni elanud, hoolimata sellest, kui haletsusväärne ja justkui häbi tal Nataša rahule jätta oli, nõudsid elumured tema osalust ja ta tahtmatult. neile alistunud. Ta kontrollis Alpatychi kontosid, konsulteeris Desallesiga oma vennapoja asjus ning tegi korraldusi ja tegi ettevalmistusi Moskvasse kolimiseks.
Nataša jäi üksi ja kuna printsess Marya hakkas oma lahkumiseks ettevalmistusi tegema, vältis ta ka teda.
Printsess Marya kutsus krahvinnat laskma Nataša endaga Moskvasse kaasa ning ema ja isa nõustusid selle ettepanekuga rõõmsalt, märgates iga päev tütre füüsilise jõu langust ja uskudes, et nii kohavahetus kui ka Moskva arstide abi olla talle kasulik.
"Ma ei lähe kuhugi," vastas Nataša, kui talle see ettepanek tehti, "lihtsalt palun jätke mind," ütles ta ja jooksis toast välja, hoides vaevu tagasi pisaraid, mitte niivõrd leina kui pettumuse ja viha.
Pärast seda, kui Natasha tundis end printsess Marya hüljatuna ja leinas üksi, istus Natasha suurema osa ajast üksi oma toas, jalad diivaninurgas ja rebis või sõtkus midagi oma peenikeste pinges sõrmedega, vaatas talle mõistusega. püsiv, liikumatu pilk sellele, millel silmad puhkasid. See üksindus kurnas ja piinas teda; aga see oli talle vajalik. Niipea kui keegi teda vaatama tuli, tõusis ta kiiresti püsti, muutis oma asendit ja ilmet ning võttis kätte raamatu või õmbles, oodates ilmselt kannatamatult teda häirinud inimese lahkumist.
Talle tundus, et ta saab nüüd aru, tungib läbi, millele oli suunatud tema hingeline pilk kohutava, üle jõu käiva küsimusega.
Detsembri lõpus istus Nataša mustas villases kleidis, hooletult kakusse seotud patsiga, peenike ja kahvatu, jalad diivaninurgas, pingul kortsudes ja vööotsi harutades ning vaatas ukse nurk.
Ta vaatas, kuhu ta oli läinud, elu teisele poole. Ja see elu pool, millele ta polnud kunagi varem mõelnud, mis oli talle varem nii kauge ja uskumatuna tundunud, oli nüüd talle lähemal ja kallim, arusaadavam kui see elu pool, kus kõik oli kas tühjus ja häving, või kannatus ja solvang.
Ta vaatas sinna, kus ta teadis tema olevat; kuid ta ei näinud teda teisiti, kui ta oli siin. Ta nägi teda jälle samasugusena, nagu ta oli Mytištšis, Trinity's, Jaroslavlis.
Ta nägi tema nägu, kuulis tema häält ja kordas tema sõnu ja tema sõnu, mis talle räägiti, ja mõnikord mõtles ta enda ja tema jaoks välja uusi sõnu, mida võiks siis öelda.
Siin lamab ta oma sametkasukaga tugitoolil, toetades pea oma õhukesele kahvatule käele. Tema rind on kohutavalt madal ja õlad on kõrgel. Huuled on tugevalt kokku surutud, silmad säravad ning kahvatu otsaesisele hüppab üles ja kaob korts. Tema üks jalg väriseb peaaegu märgatavalt kiiresti. Nataša teab, et ta võitleb piinava valuga. "Mis valu see on? Miks valu? Kuidas ta end tunneb? Kuidas see valutab!" - mõtleb Nataša. Ta märkas naise tähelepanu, tõstis silmad ja hakkas naeratamata rääkima.
"Üks kohutav asi," ütles ta, "on siduda end igaveseks kannatava inimesega. See on igavene piin." Ja ta vaatas teda otsiva pilguga – Nataša nägi nüüd seda pilku. Nataša, nagu alati, vastas siis enne, kui tal oli aega mõelda, mida ta vastas; ta ütles: "Nii ei saa see jätkuda, seda ei juhtu, te olete terve - täiesti."
Ta nägi teda nüüd kõigepealt ja koges nüüd kõike, mida ta oli siis tundnud. Ta mäletas tema pikka, kurba ja karmi pilku neile sõnadele ning mõistis selle pika pilgu etteheite ja meeleheite tähendust.
"Ma nõustusin," ütles Nataša nüüd endale, "et oleks kohutav, kui ta jääks alati kannatama. Ütlesin seda nii ainult sellepärast, et see oleks olnud tema jaoks kohutav, aga ta mõistis seda teisiti. Ta arvas, et see oleks minu jaoks kohutav. Ta tahtis siis veel elada – kartis surma. Ja ma ütlesin talle nii ebaviisakalt ja rumalalt. Ma ei arvanud seda. Mõtlesin hoopis midagi muud. Kui ma oleksin öelnud, mida ma mõtlen, oleksin öelnud: isegi kui ta sureks, sureks kogu aeg minu silme all, oleksin ma õnnelik võrreldes sellega, mis ma praegu olen. Nüüd... Mitte midagi, mitte kedagi. Kas ta teadis seda? Ei. Ei teadnud ega tea kunagi. Ja nüüd pole seda kunagi, mitte kunagi võimalik parandada. Ja jälle rääkis ta naisega samu sõnu, kuid nüüd vastas Nataša talle oma kujutluses teisiti. Ta peatas ta ja ütles: „Kohutav sinu jaoks, aga mitte minu jaoks. Sa tead, et mul pole elus ilma sinuta midagi ja sinuga koos kannatamine on minu jaoks parim õnn. Ja ta võttis tal käest kinni ja pigistas seda nii, nagu ta oli seda pigistanud tol kohutaval õhtul, neli päeva enne oma surma. Ja oma kujutluses rääkis ta talle teisi õrnaid, armastavaid kõnesid, mida ta oleks võinud toona öelda, mida ta ütles nüüd. "Ma armastan sind... sind... ma armastan sind, ma armastan sind..." ütles ta, pigistades kramplikult käsi, kiristades karmi pingutusega hambaid.
(esimene elektron)
(Paulingi järgi)
| F | 9 |
| 18,9984 | |
| 2s 2 2p 5 | |
| Fluor | |
Keemilised omadused
Kõige aktiivsem mittemetall, see interakteerub ägedalt peaaegu kõigi ainetega (harvad erandid on fluoroplastid) ja enamikuga neist - põlemise ja plahvatusega. Fluori kokkupuude vesinikuga põhjustab isegi väga madalatel temperatuuridel (kuni –252°C) süttimist ja plahvatust. Isegi vesi ja plaatina: uraan tuumatööstuse jaoks põlevad fluoriatmosfääris.
kloortrifluoriid ClF 3 - fluoriseeriv aine ja võimas raketikütuse oksüdeerija
väävelheksafluoriid SF 6 - gaasiline isolaator elektritööstuses
metallifluoriidid (nagu W ja V), millel on mõned kasulikud omadused
freoonid on head külmutusagensid
teflon - keemiliselt inertsed polümeerid
naatriumheksafluoroaluminaat - järgnevaks alumiiniumi tootmiseks elektrolüüsi teel
mitmesugused fluoriühendid
Raketitehnika
Fluoriühendeid kasutatakse raketitehnoloogias laialdaselt raketikütuse oksüdeerijana.Rakendus meditsiinis
Fluoriühendeid kasutatakse meditsiinis laialdaselt vereasendajatena.
Bioloogiline ja füsioloogiline roll
Fluor on keha jaoks oluline element. Inimorganismis leidub fluori peamiselt hambaemailis fluorapatiidi koostises - Ca 5 F (PO 4) 3. Fluoriidi ebapiisava (alla 0,5 mg/l joogivee kohta) või liigse (üle 1 mg/l) tarbimise korral võivad organismis tekkida hambahaigused: vastavalt kaaries ja fluoroos (emaili laigulisus) ning osteosarkoom.
Kaariese vältimiseks on soovitatav kasutada fluoriidilisanditega hambapastasid või juua fluoritud vett (kontsentratsiooniga kuni 1 mg/l), või kasutada paikselt 1-2% naatriumfluoriidi või tinafluoriidi lahust. Sellised tegevused võivad vähendada hammaste lagunemise tõenäosust 30-50%.
Seotud fluori maksimaalne lubatud kontsentratsioon tööstusruumide õhus on 0,0005 mg/l.
Lisainformatsioon
Fluor, Fluorum, F(9)
Fluor (Fluorine, French and German Fluor) saadi vabas olekus 1886. aastal, kuid selle ühendid on tuntud juba pikka aega ning neid kasutati laialdaselt metallurgias ja klaasitootmises. Fluoriidi (CaP) esmamainimine fluoriidi (Fliisspat) nime all pärineb 16. sajandist. Ühes legendaarsele Vassili Valentinile omistatud teostest mainitakse erinevates värvides maalitud kive - flux (ladina keelest fluere - Fliisse - voolama, valama), mida kasutati räbustitena metallide sulatamisel. Agricola ja Libavius kirjutavad sellest. Viimane tutvustab sellele räbustile spetsiaalseid nimetusi - fluorspar (Flusspat) ja mineraalfluorid. Paljud 17. ja 18. sajandi keemia- ja tehnikatööde autorid. kirjeldada erinevaid fluoriidi liike. Venemaal nimetati neid kive fin, spalt, spat; Lomonossov liigitas need kivid seleniitideks ja nimetas neid spardiks või fluxiks (kristallivoog). Vene käsitöölised, aga ka mineraalikollektsioonide kollektsionäärid (näiteks 18. sajandil vürst P. F. Golitsyn) teadsid, et teatud tüüpi sparv kuumutamisel (näiteks kuumas vees) helendab pimedas. Leibniz aga mainib oma fosfori ajaloos (1710) sellega seoses termofosforit (Thermophosphorus).
Ilmselt tutvusid keemikud ja käsitöölised fluoriidhappega hiljemalt 17. sajandil. 1670. aastal kasutas Nürnbergi käsitööline Schwanhard klaaspokaalidele mustrite söövitamiseks väävelhappega segatud fluori. Kuid tol ajal oli fluoriidi ja vesinikfluoriidhappe olemus täiesti tundmatu. Näiteks arvati, et ränihappel on Schwanhardi protsessis peitsiv toime. Selle eksliku arvamuse kõrvaldas Scheele, kes tõestas, et fluoriidi reageerimisel väävelhappega tekib klaasiretordi korrosiooni tulemusena tekkinud vesinikfluoriidhappega ränihape. Lisaks tegi Scheele kindlaks (1771), et fluoriis on segu lubjarikkast mullast spetsiaalse happega, mida kutsuti "Rootsi happeks".
Lavoisier tundis vesinikfluoriidhappe radikaali lihtsa kehana ja lisas selle oma lihtsate kehade tabelisse. Vesinikfluoriidhape saadi enam-vähem puhtal kujul 1809. aastal. Gay-Lussac ja Thénard, destilleerides fluoriidi väävelhappega plii- või hõberetordis. Selle operatsiooni käigus said mõlemad uurijad mürgituse. Vesinikfluoriidhappe tõelise olemuse tegi 1810. aastal kindlaks Ampere. Ta lükkas ümber Lavoisier' arvamuse, et vesinikfluoriidhape peaks sisaldama hapnikku, ja tõestas selle happe analoogiat vesinikkloriidhappega. Ampere teatas oma leidudest Davyle, kes oli hiljuti kindlaks teinud kloori elementaarse olemuse. Davy nõustus täielikult Ampere'i argumentidega ja nägi palju vaeva vaba fluori saamiseks vesinikfluoriidhappe elektrolüüsi ja muudel viisidel. Võttes arvesse vesinikfluoriidhappe tugevat söövitavat toimet klaasile, aga ka taime- ja loomakudedele, tegi Ampere ettepaneku nimetada selles sisalduvat elementi fluoriks (kreeka keeles - hävitamine, surm, katk, katk jne). Davy seda nime aga ei aktsepteerinud ja pakkus välja teise – Fluorine, analoogselt kloori tolleaegse nimetusega – Chlorine, mõlemad nimetused on inglise keeles siiani kasutusel. Ampere antud nimi on säilinud vene keeles.
Arvukad katsed eraldada vaba fluori 19. sajandil. ei viinud edukate tulemusteni. Alles 1886. aastal suutis Moissan seda teha ja saada vaba fluori kollakasrohelise gaasi kujul. Kuna fluor on ebatavaliselt agressiivne gaas, pidi Moissan ületama palju raskusi, enne kui ta leidis fluoriga katsetes seadmetele sobiva materjali. Vesinikfluoriidhappe elektrolüüsiks 55 °C juures (jahutatud vedela metüülkloriidiga) mõeldud U-toru valmistati plaatinast koos fluoriitküünlatega. Pärast vaba fluori keemiliste ja füüsikaliste omaduste uurimist leidis see laialdast rakendust. Nüüd on fluor üks olulisemaid komponente paljude fluororgaaniliste ainete sünteesil. 19. sajandi alguse vene kirjanduses. fluori nimetati erinevalt: vesinikfluoriidhappe alus, fluor (Dvigubsky, 1824), fluorilisus (Iovsky), fluor (Shcheglov, 1830), fluor, fluor, fluoriid. Hess võttis fluori nime kasutusele 1831. aastal.
Häving ja surm. Nii on nimi kreeka keelest tõlgitud fluoriid. Nime seostatakse selle avastamise ajalooga. Kümned teadlased said vigastada või surid, püüdes isoleerida elementi, mille olemasolu Scheele esmalt soovitas. Ta sai vesinikfluoriidhappe, kuid ei suutnud sellest uut ainet – fluoriumi – eraldada.
Nimetus on seotud mineraaliga - vesinikfluoriidhappe alus ja peamine fluoriidi allikas. Ka vennad Knoxid Inglismaalt ning Gay-Lussac ja Tenard Prantsusmaalt püüdsid seda elektrolüüsi teel saada. Nad surid katsete käigus.
Davy, kes avastas naatriumi, kaaliumi ja kaltsiumi, võttis ühendust fluoriumiga, sai mürgituse ja sai invaliidiks. Hiljem nimetas teadusringkond elemendi ümber. Kuid kas see on tõesti väljaspool keemialaboreid nii ohtlik ja miks seda vaja on? Nendele küsimustele vastame edasi.
Fluori keemilised ja füüsikalised omadused
Fluor hõivab 9. positsiooni. Looduses koosneb element ühest stabiilsest nukliidist. Nii nimetatakse aatomeid, mille elutsükkel on piisav vaatlusteks ja teadusuuringuteks. Kaal fluori aatom– 18 998. Molekulis on 2 aatomit.
Fluor – element kõrgeima elektronegatiivsusega. Nähtust seostatakse aatomi võimega ühenduda teistega ja meelitada elektrone enda poole. Fluori indeks Paulingi skaalal on 4. See aitab kaasa 9. elemendi kui kõige aktiivsema mittemetalli kuulsusele. Tavalises olekus on see kollakas gaas. See on mürgine ja terava lõhnaga – midagi osooni ja kloori aroomide vahepealset.
Fluor on aine gaaside ebaharilikult madala keemistemperatuuriga - ainult 188 kraadi Celsiuse järgi. Ülejäänud halogeenid, st tüüpilised mittemetallid perioodilisuse tabeli 7. rühmast, keevad suurel kiirusel. See on tingitud asjaolust, et neil on d-alatase, mis vastutab pooleteise võlakirja eest. Fluori molekul ei oma seda.
Fluori aktiivsus väljendub võimalike reaktsioonide arvus ja olemuses teiste elementidega. Ühendusega enamikuga kaasnevad põlemine ja plahvatused. Vesinikuga kokkupuutel tekib leek isegi madalatel temperatuuridel. Isegi vesi põleb fluori atmosfääris. Veelgi enam, kollaka gaasiga kambris süttib kõige inertsem ja väärtuslikum element.
Fluoriühendid võimatu ainult neooni, argooni ja heeliumiga. Kõik kolm gaasi on kerged ja inertsed. Ei ole gaasidest, ei ole tundlik fluorile. On mitmeid elemente, millega reaktsioonid on võimalikud ainult kõrgendatud temperatuuridel. Jah, paar klorofluori suhtleb ainult temperatuuril 200-250 kraadi Celsiuse järgi.
Fluoriidi kasutamine
Ilma fluoriidita Teflonkatted pole vajalikud. Nende teaduslik nimi on tetrafluoroetüleen. Ühendid kuuluvad orgaaniliste ainete rühma ja neil on mittenakkuvad omadused. Sisuliselt on teflon plastik, kuid ebatavaliselt raske. Vee tihedus on 2 korda suurem - see on katte ja sellega nõude liigse kaalu põhjus.
Tuumatööstuses fluor Sellel on ühendus uraani isotoopide eraldamise protsessiga. Teadlased ütlevad, et kui poleks 9. elementi, poleks ka tuumaelektrijaamu. Nende jaoks ei kasutata kütusena mitte ainult suvalist uraani, vaid ainult mõned selle isotoobid, eriti 235. Eraldusmeetodid on mõeldud gaaside ja lenduvate vedelike jaoks.
Kuid uraan keeb 3500 kraadi Celsiuse järgi. On ebaselge, millised kolonnide ja tsentrifuugide materjalid sellist kuumust taluvad. Õnneks leidub lenduvat uraanheksafluoriid, mis keeb vaid 57 kraadi juures. Sellest eraldatakse metallfraktsioon.
Fluori oksüdatsioon, täpsemalt on selle raketikütuse oksüdeerimine lennutööstuse oluline element. Selles pole kasulik mitte gaasiline element, vaid vedelik. Selles olekus muutub fluor erekollaseks ja on kõige reageerivam.
Metallurgias kasutatakse tavalist gaasi. Fluoriidi valem teiseneb. Element sisaldub alumiiniumi tootmiseks vajalikus ühendis. Seda toodetakse elektrolüüsi teel. Siin osaleb heksafluoroaluminaat.
Ühendus tuleb kasuks optikas magneesium fluor st fluoriid. See on läbipaistev valguslainete vahemikus vaakumi ultraviolettkiirgusest infrapunakiirguseni. Siin tuleb ühendus spetsiaalsete optiliste instrumentide läätsede ja prismadega.
9. elementi märkasid ka arstid, eriti hambaarstid. Nad leidsid hammastes 0,02% fluori. Siis selgus, et piirkondades, kus ainet napib, on kaariese esinemissagedus suurem.
Sisaldas fluoriid vees, kust see kehasse satub. Nappides piirkondades hakati elementi kunstlikult vette lisama. Olukord on paranenud. Seetõttu see loodi fluori pasta.
Fluoriid hambaravis email võib põhjustada fluoroosi – tumenemist, kudede määrimist. See on elemendi ülekülluse tagajärg. Seetõttu on normaalse vee koostisega piirkondades parem valida fluorivaba hambapasta. Samuti on vaja jälgida selle sisaldust toiduainetes. On isegi fluoritud piima. Mereande pole vaja rikastada, see sisaldab juba palju 9. elementi.
Pasta ilma fluorita– hammaste seisukorraga seotud valik. Kuid meditsiinis on elementi vaja mitte ainult hambaravi valdkonnas. Kilpnäärmeprobleemide, näiteks Gravesi tõve korral on ette nähtud fluoriidipreparaadid. Võitluses selle vastu on juhtiv roll paaril fluoriid-jood.
9. elemendiga ravimeid on vaja neile, kellel on krooniline diabeet. Ka glaukoom ja vähk on ravitavate haiguste nimekirjas fluoriid. Kuidas hapnikku ainet on mõnikord vaja bronhiaalhaiguste ja reumaatiliste diagnooside korral.
Fluori ekstraheerimine
Fluor kaevandatakse kõik samamoodi, mis aitas elementi avada. Pärast mitmeid surmajuhtumeid õnnestus ühel teadlasel mitte ainult ellu jääda, vaid vabastada ka väike kogus kollakat gaasi. Loorberid said Henri Moissan. Prantslane pälvis avastuse eest Nobeli preemia. See anti välja 1906. aastal.
Moissan kasutas elektrolüüsi meetodit. Vältimaks aurudest mürgitamist, viis keemik läbi reaktsiooni teraselektrisaatoris. Seda seadet kasutatakse siiani. See sisaldab hapu kaaliumfluoriid.
Protsess toimub temperatuuril 100 kraadi Celsiuse järgi. Katood on valmistatud terasest. Paigalduses olev anood on süsinik. Oluline on säilitada süsteemi tihedus, sest fluori aur mürgine.
Laborid ostavad tihendamiseks spetsiaalseid pistikuid. Nende koostis: kaltsiumfluor. Labori seade koosneb kahest vasest anumast. Esimene täidetakse sulatisega, teise sellesse kastes. Sisemise anuma põhjas on auk. Seda läbib nikli anood.
Katood asetatakse esimesse anumasse. Torud ulatuvad seadmest välja. Ühest eraldub vesinik, teisest fluor. Tiheduse säilitamiseks pistikutest ja kaltsiumfluoriidist üksi ei piisa. Samuti on vaja määrimist. Selle rolli mängib glütseriin või oksiid.
Laboratoorset meetodit 9. elemendi saamiseks kasutatakse ainult harivatel demonstratsioonidel. Tehnoloogial pole praktilist rakendust. Kuid selle olemasolu tõestab, et on võimalik teha ilma elektrolüüsita. See pole aga vajalik.
Fluori hind
Fluoriidi kui sellise eest ei ole kulu. Periooditabeli 9. elementi sisaldavatele toodetele on hinnad juba kehtestatud. Näiteks hambapastad maksavad tavaliselt 40–350 rubla. Ka ravimid on odavad ja kallid. Kõik sõltub tootjast ja teiste turul olevate ettevõtete sarnaste toodete saadavusest.
Nagu fluoriidi hinnad tervise jaoks võib see ilmselt kõrge olla. Element on mürgine. Selle käsitsemine nõuab ettevaatust. Fluoriid võib olla kasulik ja isegi raviv.
Kuid selleks peate aine kohta palju teadma, ennustama selle käitumist ja loomulikult konsulteerima spetsialistidega. Fluor on levimuse järgi Maal 13. kohal. Arv ise, mida kutsutakse kuraditosinaks, sunnib elemendiga ettevaatlik olema.