(vanhentuneen luokituksen mukaan - ryhmän VII pääalaryhmän elementti), toinen jakso, atominumerolla 9. Merkitään symbolilla F (lat. Fluorum). Fluori on erittäin reaktiivinen ei-metalli ja vahvin hapetin; se on halogeeniryhmän kevyin alkuaine. Yksinkertainen aine fluori (CAS-numero: 7782-41-4) on normaaleissa olosuhteissa kaksiatominen kaasu (kaava F 2), jonka väri on vaalean keltainen ja jolla on pistävä haju, joka muistuttaa otsonia tai klooria. Erittäin myrkyllinen.
Tarina
Ensimmäinen fluoriyhdiste - fluoriitti (fluorisälpä) CaF 2 - kuvattiin 1400-luvun lopulla nimellä "fluori". Vuonna 1771 Karl Scheele sai fluorivetyhappoa.
Fluorivetyhapon yhdeksi atomiksi ennustettiin alkuaine fluori vuonna 1810, ja Henri Moissan eristi sen vapaassa muodossaan vasta 76 vuotta myöhemmin vuonna 1886 nestemäisen vedettömän fluorivedyn elektrolyysillä, joka sisälsi happaman kaliumfluoridin KHF 2 -seoksen.
nimen alkuperä
Andre Ampèren vuonna 1810 ehdottama nimi "fluori" (muinaisesta kreikasta φθόρος - tuhoaminen) on käytössä venäjällä ja joillakin muilla kielillä; monissa maissa käytetään nimiä, jotka on johdettu latinan sanasta "fluorum" (joka puolestaan tulee sanasta fluere - "virrata" fluoriyhdisteen fluoriitin (CaF 2) ominaisuuden mukaan alentaa sulamista. malmipiste ja lisää sulatteen juoksevuutta).
Kuitti
Teollinen menetelmä fluorin saamiseksi sisältää fluoriittimalmien uuttamisen ja rikastamisen, niiden rikasteen rikkihapotuksen vedettömän HF:n muodostuksen ja sen elektrolyyttisen hajoamisen.
Fluorin saamiseksi laboratoriossa käytetään tiettyjen yhdisteiden hajottamista, mutta niitä kaikkia ei löydy luonnosta riittävinä määrinä ja ne saadaan käyttämällä vapaata fluoria.
Fyysiset ominaisuudet
Vaaleankeltainen kaasu, pieninä pitoisuuksina haju muistuttaa sekä otsonia että klooria, se on erittäin aggressiivinen ja myrkyllinen.
Fluorilla on epätavallisen alhainen kiehumispiste (sulamispiste). Tämä johtuu siitä, että fluorilla ei ole d-alatasoa eikä se pysty muodostamaan puolitoista sidosta, toisin kuin muut halogeenit (sidoskerroin muissa halogeeneissa on noin 1,1).
Kemialliset ominaisuudet
Aktiivisin ei-metallinen, se on kiivaasti vuorovaikutuksessa lähes kaikkien aineiden kanssa paitsi tietysti korkeammissa hapetusasteissa olevia fluorideja ja harvinaisia poikkeuksia - fluorimuoveja - ja useimpien kanssa - palamisen ja räjähdyksen kanssa. Jotkut metallit kestävät fluoria huoneenlämpötilassa, koska muodostuu tiheä fluorikalvo, joka estää reaktion fluorin kanssa - Al, Mg, Cu, Ni. Fluorin kosketus vedyn kanssa johtaa syttymiseen ja räjähdykseen jopa erittäin alhaisissa lämpötiloissa (-252°C asti). Jopa vesi ja platina palavat fluoriilmakehässä:
2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2
Reaktiot, joissa fluori on muodollisesti pelkistävä aine, sisältävät korkeampien fluoridien hajoamisen, esimerkiksi:
2CoF 3 → 2CoF 2 + F 2
MnF 4 → MnF 3 + 1/2 F 2
Fluori pystyy myös hapettamaan happea sähköpurkauksessa muodostaen happifluoridia OF 2 ja dioksidifluoridi O 2 F 2 .
Kaikissa yhdisteissä fluorin hapetusaste on -1. Jotta fluorilla olisi positiivinen hapetustila, tarvitaan eksimeerimolekyylien luomista tai muita äärimmäisiä olosuhteita. Tämä edellyttää fluoriatomien keinotekoista ionisointia.
FLUORI(lat. Fluorum), F, kemiallinen alkuaine, jonka atominumero on 9, atomimassa 18,998403. Luonnonfluori koostuu yhdestä stabiilista nuklidista 19 F. Ulkoisen elektronikerroksen konfiguraatio on 2s2p5. Yhdisteissä sillä on vain hapetusaste –1 (valenssi I). Fluori sijaitsee Mendelejevin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän VIIA ryhmän toisessa jaksossa ja kuuluu halogeeneihin. Normaaleissa olosuhteissa kaasu on väriltään vaaleankeltainen ja siinä on pistävä haju.
Fluorin löytämisen historia liittyy 1400-luvun lopulla kuvattuun fluoriittiin eli fluorisälpään. Tämän mineraalin koostumus, kuten nyt tiedetään, vastaa kaavaa CaF 2, ja se edustaa ensimmäistä fluoria sisältävää ainetta, jota ihminen alkoi käyttää. Muinaisina aikoina huomattiin, että jos malmiin lisätään fluoriittia metallin sulatuksen aikana, malmin ja kuonan sulamispiste laskee, mikä helpottaa prosessia huomattavasti (siis mineraalin nimi - latinasta fluo - virtaus).
Vuonna 1771 ruotsalainen kemisti K. Scheele valmisti hapon, jota hän kutsui "fluorihapoksi", käsittelemällä fluoriittia rikkihapolla. Ranskalainen tiedemies A. Lavoisier ehdotti, että tämä happo sisältää uuden kemiallisen alkuaineen, jota hän ehdotti kutsumaan "fluoreemiksi" (Lavoisier uskoi, että fluorivetyhappo on fluoriyhdiste hapen kanssa, koska Lavoisierin mukaan kaikkien happojen täytyy sisältää happea) . Hän ei kuitenkaan pystynyt tunnistamaan uutta elementtiä.
Uudelle elementille annettiin nimi "fluor", joka näkyy myös sen latinalaisessa nimessä. Mutta pitkäaikaiset yritykset eristää tämä elementti vapaassa muodossaan epäonnistuivat. Monet tiedemiehet, jotka yrittivät saada sitä vapaassa muodossa, kuolivat tällaisten kokeiden aikana tai tulivat vammautuneiksi. Nämä ovat englantilaiset kemistit veljekset T. ja G. Knox ja ranskalaiset J.-L. Gay-Lussac ja L. J. Thénard ja monet muut. Itse G. Davy, joka sai ensimmäisenä natriumia (Na), kaliumia (K), kalsiumia (Ca) ja muita alkuaineita vapaassa muodossa, myrkytettiin ja sairastui vakavasti elektrolyysillä suoritettujen fluorin tuotantokokeiden seurauksena. . Todennäköisesti kaikkien näiden epäonnistumisten vaikutuksen alaisena vuonna 1816 ehdotettiin uudelle elementille - fluorille (kreikan sanasta phtoros - tuho, kuolema) nimeä, joka oli ääneltään samanlainen, mutta merkitykseltään täysin erilainen. Tämä elementin nimi hyväksytään vain venäjäksi; ranskalaiset ja saksalaiset kutsuvat edelleen fluoria fluoriksi, britit - fluoriksi.
Jopa niin erinomainen tiedemies kuin M. Faraday ei kyennyt saamaan fluoria sen vapaassa muodossa. Vasta vuonna 1886 ranskalainen kemisti A. Moissan pystyi nestemäisen fluorivedyn HF elektrolyysillä, joka jäähdytettiin -23 °C:n lämpötilaan (nesteen tulee sisältää vähän kaliumfluoridia KF, joka varmistaa sen sähkönjohtavuuden). saada ensimmäinen osa uutta, erittäin reaktiivista kaasua anodilla. Ensimmäisissä kokeissaan Moissan käytti erittäin kallista platinasta (Pt) ja iridiumista (Ir) valmistettua elektrolyysilaitetta fluorin tuottamiseen. Lisäksi jokainen saatu fluorigramma "söi" jopa 6 g platinaa. Myöhemmin Moissan alkoi käyttää paljon halvempaa kuparielektrolysaattoria. Fluori reagoi kuparin (Cu) kanssa, mutta reaktio muodostaa ohuen fluorikalvon, joka estää metallin tuhoutumisen.
Fluorikemia alkoi kehittyä 1930-luvulla, varsinkin nopeasti toisen maailmansodan aikana ja sen jälkeen (1939-45) ydinteollisuuden ja rakettiteollisuuden tarpeiden yhteydessä. A. Amperen vuonna 1810 ehdottama nimi "fluori" (kreikan sanasta phthoros - tuho, kuolema) on käytössä vain venäjäksi; Monissa maissa nimi "fluori" on hyväksytty.
Esiintyminen luonnossa: fluoripitoisuus maankuoressa on melko korkea ja on 0,095 painoprosenttia (merkittävästi enemmän kuin ryhmän lähin fluorin analogi - kloori (Cl)). Korkean kemiallisen aktiivisuutensa vuoksi fluoria ei tietenkään esiinny vapaassa muodossa. Fluori on epäpuhtaus, jota löytyy monista mineraaleista ja sitä löytyy pohja- ja merivedestä. Fluoria on vulkaanisissa kaasuissa ja lämpövesissä. Tärkeimmät fluoriyhdisteet ovat fluoriitti, kryoliitti ja topaasi. Fluoripitoisia mineraaleja tunnetaan yhteensä 86 kappaletta. Fluoriyhdisteitä löytyy myös apatiiteista, fosforiiteista ja muista. Fluori on tärkeä biogeeninen alkuaine. Maan historiassa biosfääriin tulevan fluorin lähde olivat tulivuorenpurkausten tuotteet (kaasut jne.).
Normaaleissa olosuhteissa fluori on kaasu (tiheys 1,693 kg/m3), jolla on pistävä haju. Kiehumispiste -188,14 °C, sulamispiste -219,62 °C. Kiinteässä tilassa se muodostaa kaksi muunnelmaa: a-muodon, joka on olemassa sulamispisteestä -227,60 °C:seen, ja b-muodon, joka on stabiili alle -227,60 °C:n lämpötiloissa.
Kuten muutkin halogeenit, fluori on kaksiatomisten F 2 -molekyylien muodossa. Ytimen välinen etäisyys molekyylissä on 0,14165 nm. F2-molekyylille on ominaista poikkeavan alhainen dissosiaatioenergia atomeiksi (158 kJ/mol), mikä määrää erityisesti fluorin korkean reaktiivisuuden. Suorassa fluorauksessa on ketjumekanismi, ja se voi helposti johtaa palamiseen ja räjähdykseen.
Fluorin kemiallinen aktiivisuus on erittäin korkea. Kaikista fluoria sisältävistä alkuaineista vain kolme kevyttä inerttiä kaasua ei muodosta fluorideja - helium, neon ja argon. Ilmoitettujen inerttien kaasujen lisäksi typpi (N), happi (O), timantti, hiilidioksidi ja hiilimonoksidi eivät reagoi suoraan fluorin kanssa normaaleissa olosuhteissa. Kaikissa yhdisteissä fluorilla on vain yksi hapetusaste –1.
Fluori reagoi suoraan monien yksinkertaisten ja monimutkaisten aineiden kanssa. Siten joutuessaan kosketuksiin veden kanssa fluori reagoi sen kanssa (usein sanotaan, että "vesi palaa fluorissa"), ja muodostuu myös OF 2 ja vetyperoksidi H 2 O 2.
2F2 + 2H20 = 4HF + O 2
Fluori reagoi räjähdysmäisesti joutuessaan kosketuksiin vedyn kanssa (H):
H2 + F2 = 2HF
Tämä tuottaa fluorivetykaasua HF, joka liukenee äärettömästi veteen muodostaen suhteellisen heikkoa fluorivetyhappoa.
Se on vuorovaikutuksessa hapen kanssa hehkupurkauksessa muodostaen happifluorideja O 2 P 3, O 3 F 2 jne. alhaisissa lämpötiloissa.
Fluorin reaktiot muiden halogeenien kanssa ovat eksotermisiä, mikä johtaa halogeenien välisten yhdisteiden muodostumiseen. Kloori reagoi fluorin kanssa kuumennettaessa 200-250 °C:seen, jolloin muodostuu kloorimonofluoridia СlF ja klooritrifluoridia СlF 3. Tunnetaan myös ClF3, joka saadaan fluoraamalla ClF3 korkeassa lämpötilassa ja paineessa 25 MN/m2 (250 kgf/cm2). Bromi ja jodi syttyvät fluoriatmosfäärissä normaalilämpötilassa, jolloin voidaan saada BrF 3, BrF 5, IF 5, IF 7. Fluori reagoi suoraan kryptonin, ksenonin ja radonin kanssa muodostaen vastaavia fluorideja (esim. XeF 4, XeF 6, KrF 2). Oksifluoridi ja ksenoni tunnetaan myös.
Fluorin vuorovaikutukseen rikin kanssa liittyy lämmön vapautumista ja se johtaa lukuisten rikkifluoridien muodostumiseen. Seleeni ja telluuri muodostavat korkeampia fluorideja SeF 6 ja TeF 6. Fluori reagoi typen kanssa vain sähköpurkauksessa. Puuhiili syttyy vuorovaikutuksessa fluorin kanssa tavallisissa lämpötiloissa; grafiitti reagoi sen kanssa voimakkaassa kuumennuksessa, ja kiinteän grafiittifluoridin tai kaasumaisten perfluorihiilivetyjen CF 4 ja C 2 F 6 muodostuminen on mahdollista. Fluori reagoi piin, fosforin ja arseenin kanssa kylmässä muodostaen vastaavia fluorideja.
Fluori yhdistyy voimakkaasti useimpien metallien kanssa; alkali- ja maa-alkalimetallit syttyvät fluoriilmakehässä kylmässä, Bi, Sn, Ti, Mo, W - pienellä kuumennuksella. Hg, Pb, U, V reagoivat fluorin kanssa huoneenlämpötilassa, Pt - tummanpunaisessa lämpölämpötilassa. Kun metallit ovat vuorovaikutuksessa fluorin kanssa, muodostuu yleensä korkeampia fluorideja, esimerkiksi UF 6, MoF 6, HgF 2. Jotkut metallit (Fe, Cu, Al, Ni, Mg, Zn) reagoivat fluorin kanssa muodostaen fluorideista suojaavan kalvon, joka estää jatkoreaktion.
Kun fluori reagoi metallioksidien kanssa kylmässä, muodostuu metallifluorideja ja happea; Myös metallioksifluoridien (esimerkiksi MoO2F2) muodostuminen on mahdollista. Epämetallioksidit joko lisäävät esimerkiksi fluoria
SO 2 + F 2 = SO 2 F 2
tai niissä oleva happi korvataan esimerkiksi fluorilla
SiO 2 + 2F 2 = SiF 4 + O 2.
Lasi reagoi hyvin hitaasti fluorin kanssa; veden läsnä ollessa reaktio etenee nopeasti. Typen oksidit NO ja NO 2 lisäävät helposti fluoria muodostaen vastaavasti nitrosyylifluoridi FNO ja nitriilifluoridi FNO2. Hiilimonoksidi lisää fluoria kuumennettaessa muodostaen karbonyylifluoridia:
CO + F 2 = COF 2
Metallihydroksidit reagoivat fluorin kanssa muodostaen metallifluoridia ja happea, esim.
2Ba(OH)2 + 2F2 = 2BaF2 + 2H2O + O 2
NaOH:n ja KOH:n vesiliuokset reagoivat fluorin kanssa 0 °C:ssa muodostaen OF2:ta.
Metalli- tai ei-metallihalogenidit reagoivat fluorin kanssa kylmässä, ja fluori sekoittaa kaikki halogeenit.
Sulfidit, nitridit ja karbidit fluoraavat helposti. Metallihydridit muodostavat metallifluoridin ja HF:n fluorin kanssa kylmässä; ammoniakki (höyryssä) - N 2 ja HF. Fluori korvaa vedyn hapoissa tai metalleja niiden suoloissa, esim.
НNO 3 (tai NaNO 3) + F 2 → FNO 3 + HF (tai NaF)
ankarammissa olosuhteissa fluori syrjäyttää hapen näistä yhdisteistä muodostaen sulfuryylifluoridia.
Alkali- ja maa-alkalimetallien karbonaatit reagoivat fluorin kanssa tavallisissa lämpötiloissa; tämä tuottaa vastaavan fluoridin, CO 2:n ja O 2:n.
Fluori reagoi voimakkaasti orgaanisten aineiden kanssa.
Fluorin tuotannon ensimmäisessä vaiheessa fluorivety HF eristetään. Fluorivedyn ja fluorivetyhapon valmistus tapahtuu pääsääntöisesti fluorapatiitin käsittelyn yhteydessä fosfaattilannoitteiksi. Fluorapatiitin rikkihappokäsittelyn aikana muodostunut fluorivetykaasu kerätään sitten talteen, nesteytetään ja käytetään elektrolyysiin. Elektrolyysi voidaan suorittaa joko HF:n ja KF:n nestemäisenä seoksena (prosessi suoritetaan 15-20 °C:n lämpötilassa) sekä KH 2 F 3:n sulatteena (70-120 °C:n lämpötilassa). C) tai KHF2:n sulate (lämpötilassa 245-310 °C). Laboratoriossa voidaan valmistaa pieniä määriä vapaata fluoria joko kuumentamalla MnF 4:llä, joka eliminoi fluoria, tai kuumentamalla K 2 MnF 6:n ja SbF 5:n seosta.
Fluoria varastoidaan kaasumaisessa (paineen alaisena) ja nestemäisessä muodossa (nestetyppellä jäähdytettynä) laitteissa, jotka on valmistettu nikkelistä ja siihen perustuvista seoksista, kuparista, alumiinista ja sen seoksista sekä ruostumattomasta teräksestä messingistä.
Kaasumaista fluoria käytetään UF 4:n fluoraamiseen UF 6:ksi, jota käytetään uraanin isotooppierotukseen, sekä klooritrifluoridin ClF 3 (fluorausaine), rikkiheksafluoridin SF 6 (sähköteollisuuden kaasueriste) valmistukseen, metallifluoridit (esimerkiksi W ja V). Nestemäinen fluori on rakettipolttoaineen hapetin.
Lukuisia fluoriyhdisteitä käytetään laajasti - fluorivetyä, alumiinifluoridia, piifluorideja, fluorisulfonihappoa liuottimina, katalyytteinä ja reagensseina orgaanisten yhdisteiden valmistuksessa.
Fluoria käytetään teflonin, muiden fluorimuovien, fluorikumien, fluoripitoisten orgaanisten aineiden ja materiaalien valmistuksessa, joita käytetään laajalti tekniikassa, erityisesti tapauksissa, joissa vaaditaan kestävyyttä aggressiivisille ympäristöille, korkeille lämpötiloille jne.
Fluori sisältyy jatkuvasti eläin- ja kasvikudoksiin; mikroelementtejä. Epäorgaanisten yhdisteiden muodossa sitä löytyy pääasiassa eläinten ja ihmisten luista - 100-300 mg/kg; Hampaissa on erityisen paljon fluoria. Merieläinten luut ovat fluoririkkaampia kuin maaeläinten luut. Se päätyy eläinten ja ihmisten elimistöön pääasiassa juomaveden mukana, jonka optimaalinen fluoripitoisuus on 1-1,5 mg/l.
Fluorin puutteen vuoksi henkilölle kehittyy hammaskariies. Siksi fluoriyhdisteitä lisätään hammastahnoihin ja joskus juomaveteen. Ylimääräinen fluori vedessä on kuitenkin myös haitallista terveydelle. Se johtaa fluoroosiin - kiilteen ja luukudoksen rakenteen muutokseen, luun muodonmuutokseen. Korkeat fluoridi-ionien pitoisuudet ovat vaarallisia, koska ne pystyvät estämään useita entsymaattisia reaktioita sekä sitomaan biologisesti tärkeitä alkuaineita (P, Ca, Mg jne.), mikä häiritsee niiden tasapainoa kehossa.
Orgaanisia fluorijohdannaisia löytyy vain joissakin kasveissa. Tärkeimmät niistä ovat fluorietikkahapon johdannaisia, jotka ovat myrkyllisiä sekä muille kasveille että eläimille. Biologista roolia ei ymmärretä hyvin. Fluoriaineenvaihdunnan ja luuston luukudoksen ja erityisesti hampaiden muodostumisen välillä on havaittu yhteys. Fluorin tarvetta kasveille ei ole todistettu.
Mahdollista kemianteollisuudessa, fluoripitoisten yhdisteiden synteesissä ja fosfaattilannoitteiden valmistuksessa työskenteleville. Fluori ärsyttää hengitysteitä ja aiheuttaa ihon palovammoja. Akuutissa myrkytyksessä esiintyy kurkunpään ja keuhkoputkien limakalvojen ärsytystä, silmiä, syljeneritystä ja nenäverenvuotoa; vakavissa tapauksissa - keuhkoödeema, keskuksen, hermoston vauriot jne.; kroonisissa tapauksissa - sidekalvotulehdus, keuhkoputkentulehdus, keuhkokuume, pneumoskleroosi, fluoroosi. Ihovauriot, kuten ekseema, ovat ominaisia.
Ensiapu: silmien huuhtelu vedellä, ihon palovammoihin - huuhtelu 70 % alkoholilla; hengitysmyrkytyksen sattuessa - hapen hengittäminen.
Ennaltaehkäisy: turvallisuusmääräysten noudattaminen, erikoisvaatteiden käyttö, säännölliset lääkärintarkastukset, kalsiumin ja vitamiinien sisällyttäminen ruokavalioon.
(F-F) 0,51 kJ/mol
6,54 (F-F) kJ/mol
monokliininen
(300 K) 0,028 W/(m K)
| 9 | |
| 2s 2 2p 5 | |
Tarina
Fluorivetyhapon yhdeksi atomiksi ennustettiin alkuaine fluori vuonna 1810, ja Henri Moissan eristi sen vapaassa muodossa vasta 76 vuotta myöhemmin vuonna 1886 nestemäisen vedettömän fluorivedyn elektrolyysillä, joka sisälsi happaman kaliumfluoridin KHF 2 -seoksen.
nimen alkuperä
Maaperän fluoripitoisuus johtuu vulkaanisista kaasuista, koska niiden koostumuksessa on yleensä suuri määrä fluorivetyä.
Isotooppinen koostumus
Fluori on monoisotooppinen alkuaine, koska luonnossa on vain yksi stabiili fluori-isotooppi 19 F. Tunnetaan vielä 17 fluorin radioaktiivista isotooppia, joiden massaluku on 14 - 31, ja yksi ydinisomeeri - 18 F m. Fluorin pisin radioaktiivinen isotooppi on 18 F, jonka puoliintumisaika on 109,771 minuuttia, ja se on tärkeä positronien lähde, jota käytetään positroniemissiotomografiassa.
Fluori-isotooppien ydinominaisuudet
| Isotooppi | Suhteellinen massa, a.m.u. | Puolikas elämä | Hajoamisen tyyppi | Ydinspin | Ydinmagneettinen momentti |
|---|---|---|---|---|---|
| 17F | 17,0020952 | 64,5 s | β+-hajoaminen 17 O:ksi | 5/2 | 4.722 |
| 18 F | 18,000938 | 1,83 tuntia | β+-hajoaminen 18 O:ksi | 1 | |
| 19F | 18,99840322 | Vakaa | - | 1/2 | 2.629 |
| 20 F | 19,9999813 | 11 s | β− hajoaminen 20 Ne:ssä | 2 | 2.094 |
| 21F | 20,999949 | 4,2 s | β− hajoaminen 21. Ne | 5/2 | |
| 22F | 22,00300 | 4,23 s | β− hajoaminen 22 Ne:ssä | 4 | |
| 23F | 23,00357 | 2,2 s | β− hajoaminen 23. Ne | 5/2 |
Ytimen magneettiset ominaisuudet
19F-isotoopin ytimillä on puolen kokonaisluvun spin, joten näitä ytimiä voidaan käyttää molekyylien NMR-tutkimuksiin. 19F NMR-spektrit ovat varsin tyypillisiä organofluoriyhdisteille.
Elektroninen rakenne
Fluoriatomin elektroninen konfiguraatio on seuraava: 1s 2 2s 2 2p 5. Yhdisteiden fluoriatomien hapetusaste voi olla -1. Positiiviset hapetustilat eivät toteudu yhdisteissä, koska fluori on elektronegatiivisin alkuaine.
Fluoriatomin kvanttikemiallinen termi on 2 P 3/2.
Molekyylirakenne
Molekyyliratateorian näkökulmasta diatomisen fluorimolekyylin rakennetta voidaan luonnehtia seuraavalla kaaviolla. Molekyyli sisältää 4 sidosorbitaalia ja 3 sidosorbitaalia. Sidosjärjestys molekyylissä on 1.
Kristallisolu
Fluori muodostaa kaksi kiteistä muunnelmaa, jotka ovat stabiileja ilmakehän paineessa:
Kuitti
Teollinen menetelmä fluorin saamiseksi sisältää fluoriittimalmien uuttamisen ja rikastamisen, niiden rikasteen rikkihapotuksen vedettömäksi muodostamiseksi ja sen elektrolyyttisen hajotuksen.
Fluorin saamiseksi laboratoriossa käytetään tiettyjen yhdisteiden hajottamista, mutta niitä kaikkia ei löydy luonnosta riittävinä määrinä ja ne saadaan käyttämällä vapaata fluoria.
Laboratoriomenetelmä
Vaikka tällä menetelmällä ei ole käytännön sovellusta, se osoittaa, että elektrolyysi ei ole välttämätön ja että kaikki näiden reaktioiden komponentit voidaan valmistaa ilman fluorikaasua.
Fluorin laboratoriotuotannossa voit myös käyttää koboltti(III)fluoridin kuumennusta 300 °C:seen, hopeafluoridien hajottamista (liian kallis) ja joitain muita menetelmiä.
Teollinen menetelmä
Fluorin teollinen tuotanto suoritetaan elektrolyysillä happaman kaliumfluoridin KF·2HF sulasta (usein litiumfluoridin lisäyksellä), joka muodostuu, kun KF-sula on kyllästetty fluorivetyllä pitoisuuteen 40-41 % HF. . Elektrolyysiprosessi suoritetaan noin 100 °C:n lämpötiloissa teräselektrolysaattoreissa, joissa on teräskatodi ja hiilianodi.
Fyysiset ominaisuudet
Vaaleankeltainen kaasu, pieninä pitoisuuksina haju muistuttaa sekä otsonia että klooria, se on erittäin aggressiivinen ja myrkyllinen.
Fluorilla on epätavallisen alhainen kiehumispiste (sulamispiste). Tämä johtuu siitä, että fluorilla ei ole d-alatasoa eikä se pysty muodostamaan puolitoista puolitoista sidosta toisin kuin muut halogeenit (sidoskerroin muissa halogeeneissa on noin 1,1).
Kemialliset ominaisuudet
Reaktiot, joissa fluori on muodollisesti pelkistävä aine, sisältävät korkeampien fluoridien hajoamisen, esimerkiksi:
Fluori pystyy myös hapettamaan happea sähköpurkauksessa muodostaen happifluoridia OF 2 ja dioksidifluoridi O 2 F 2 .
Kaikissa yhdisteissä fluorin hapetusaste on -1. Jotta fluorilla olisi positiivinen hapetustila, tarvitaan eksimeerimolekyylien luomista tai muita äärimmäisiä olosuhteita. Tämä edellyttää fluoriatomien keinotekoista ionisointia.
Varastointi
Fluoria varastoidaan kaasumaisessa (paineen alaisena) ja nestemäisessä muodossa (nestetyppellä jäähdytettynä) laitteissa, jotka on valmistettu nikkelistä ja siihen perustuvista seoksista (monel-metalli), kuparista, alumiinista ja sen seoksista, messingistä, ruostumattomasta teräksestä (tämä). on mahdollista, koska nämä metallit ja seokset on päällystetty fluoridikalvolla, joka on ylitsepääsemätön fluorille).
Sovellus
Fluoria käytetään saamaan:
- Freonit ovat laajalti käytettyjä kylmäaineita.
- Fluoroplastit ovat kemiallisesti inerttejä polymeerejä.
- SF6 kaasu on kaasumainen eriste, jota käytetään suurjännitesähkötekniikassa.
- Uraaniheksafluoridi UF 6, jota käytetään uraani-isotooppien erottamiseen ydinteollisuudessa.
- Natriumheksafluoroaluminaatti - elektrolyytti alumiinin valmistukseen elektrolyysillä.
- Metallifluoridit (kuten W ja V), joilla on joitain hyödyllisiä ominaisuuksia.
Rocketry
Fluori ja osa sen yhdisteistä ovat vahvoja hapettimia, joten niitä voidaan käyttää hapettimena rakettipolttoaineissa. Fluorin erittäin korkea hyötysuhde herätti huomattavaa kiinnostusta sitä ja sen yhdisteitä kohtaan. Avaruusajan kynnyksellä Neuvostoliitolla ja muilla mailla oli tutkimusohjelmia fluorattujen rakettien polttoaineille. Palamistuotteet fluoria sisältävien hapettimien kanssa ovat kuitenkin myrkyllisiä. Siksi fluoripohjaiset polttoaineet eivät ole yleistyneet nykyaikaisessa rakettiteknologiassa.
Sovellus lääketieteessä
Fluorattuja hiilivetyjä (esim. perfluoridekaliinia) käytetään lääketieteessä veren korvikkeena. Fluoria sisältäviä lääkkeitä on monia rakenteeltaan (fluorotaani, fluorourasiili, fluoksetiini, haloperidoli jne.).
Biologinen ja fysiologinen rooli
Fluori on elimistölle elintärkeä alkuaine. Ihmiskehossa fluoria on pääasiassa hammaskiilteen osana fluorapatiittia - Ca 5 F (PO 4) 3. Riittämättömällä (alle 0,5 mg/litra juomavettä) tai liiallisella (yli 1 mg/litra) fluorin käytöllä elimistöön voi kehittyä hammassairauksia: kariesta ja fluoroosia (kiilteen laikkuutta) ja osteosarkoomaa.
Karieksen ehkäisemiseksi on suositeltavaa käyttää hammastahnoja, joissa on lisäaineita (natrium ja/tai tina) tai juoda fluorattua vettä (pitoisuuteen 1 mg/l asti) tai käyttää paikallisesti 1-2 % natriumfluoridiliuosta. tai tinafluoria. Tällaiset toimet voivat vähentää hampaiden reikiintymisen todennäköisyyttä 30-50%.
Suurin sallittu sitoutuneen fluorin pitoisuus teollisuustilojen ilmassa on 0,0005 mg/litra ilmaa.
Toksikologia
Katso myös
Kirjoita arvostelu artikkelista "Fluori"
Kirjallisuus
- Ryss I.G. Fluorin ja sen epäorgaanisten yhdisteiden kemia. M. Goskhimizdat, 1966 - 718 s.
- Nekrasov B.V. Yleisen kemian perusteet. (kolmas painos, osa 1) M. Chemistry, 1973 - 656 s.
- L. Pauling, I. Keaveny ja A.B. Robinson, J. Solid State Chem., 1970, 2, s. 225. Englanti {{{1}}} - Lue lisää fluorin kiderakenteesta.
Huomautuksia
- . Haettu 14. maaliskuuta 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.(englanniksi) // Pure and Applied Chemistry. - 2013. - Vol. 85, nro. 5. - s. 1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
- Chemical Encyclopedia / Toimituslautakunta: Zefirov N.S. ja muut - M.: Great Russian Encyclopedia, 1998. - T. 5. - 783 s. - ISBN 5-85270-310-9.
- IUPAC-verkkosivustolla
- Pääasiassa hammaskiillessä
- Journal of Solid State Chemistry, voi. 2, numero 2, 1970, s. 225-227.
- J. Chem. Phys. 49, 1902 (1968)
- Greenwood N., Earnshaw A."Elementtien kemia", osa 2, M.: BINOM. Laboratory of Knowledge, 2008 s. 147-148, 169 - fluorin kemiallinen synteesi
- Akhmetov N.S."Yleinen ja epäorgaaninen kemia".
- Nuoren kemistin tietosanakirja. Keski- ja vanhemmille. Moskova, Pedagogy-Press. 1999
- Kansallisen toksikologiaohjelman mukaan
- fluoridien ja organofluoriyhdisteiden muodossa
- N. V. Lazarev, I. D. Gadaskina "Haitalliset aineet teollisuudessa", osa 3, sivu 19.
Linkit
| Portaali "Kemia" | |
| Fluori Wikisanakirjassa | |
| Projekti "Kemia" |
- // Venäjän tiedeakatemian tiedote, 1997, osa 67, N 11, s. 998-1013.
| D. I. Mendeleevin kemiallisten alkuaineiden jaksollinen taulukko | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| jalokaasut | Ominaisuudet tuntemattomat | |||||||||||||||||||||||||||||||
Ote, joka kuvaa fluoria
Jos venäläisten tavoitteena oli katkaista ja vangita Napoleon ja marsalkka, ja tätä tavoitetta ei vain saavutettu, vaan kaikki yritykset tämän tavoitteen saavuttamiseksi tuhottiin joka kerta häpeällisimmällä tavalla, niin kampanjan viimeinen jakso aivan oikeutetusti näyttää olevan lähellä Ranskan voittoja ja venäläiset historioitsijat esittävät sen täysin epäoikeudenmukaisesti voittajana.Venäläiset sotahistorioitsijat, siinä määrin kuin logiikka on heille pakollista, tulevat tahattomasti tähän johtopäätökseen ja huolimatta lyyrisistä vetoomuksista rohkeudesta ja omistautumisesta jne., heidän on tahattomasti myönnettävä, että ranskalaisten vetäytyminen Moskovasta on sarja Napoleonin voittoja ja tappioita. Kutuzoville.
Mutta kun kansallinen ylpeys jätetään kokonaan sivuun, tuntuu, että tämä päätelmä itsessään sisältää ristiriidan, koska sarja ranskalaisten voittoja johti heidät täydelliseen tuhoon ja sarja tappioita venäläisille johti heidät vihollisen ja vihollisen täydelliseen tuhoon. isänmaansa puhdistaminen.
Tämän ristiriidan lähde on siinä, että historioitsijat, jotka tutkivat tapahtumia hallitsijoiden ja kenraalien kirjeistä, raporteista, raporteista, suunnitelmista jne., ovat ottaneet väärän, koskaan olemassa olevan tavoitteen vuoden 1812 sodan viimeiselle ajanjaksolle - tavoite, jonka oletettiin koostuvan Napoleonin katkaisemisesta ja vangitsemisesta marsalkkaiden ja armeijan kanssa.
Tätä tavoitetta ei koskaan ollut eikä voinut olla, koska sillä ei ollut merkitystä, ja sen saavuttaminen oli täysin mahdotonta.
Tässä tavoitteessa ei ollut mitään järkeä ensinnäkin siksi, että Napoleonin turhautunut armeija pakeni Venäjältä mahdollisimman nopeasti, eli se täytti juuri sen, mitä jokainen venäläinen saattoi toivoa. Miksi oli tarpeen suorittaa erilaisia operaatioita ranskalaisia vastaan, jotka pakenivat niin nopeasti kuin pystyivät?
Toiseksi, oli turhaa olla niiden ihmisten tiellä, jotka olivat ohjanneet kaiken energiansa pakenemaan.
Kolmanneksi, oli turhaa menettää joukkojaan tuhotakseen Ranskan armeijat, jotka tuhottiin ilman ulkoisia syitä sellaisessa etenemisessä, että ilman polun estämistä he eivät voineet siirtää rajan yli enempää kuin mitä he siirsivät joulukuussa. eli sadasosa koko armeijasta.
Neljänneksi, oli turhaa haluta vangita keisaria, kuninkaat, herttuat - ihmisiä, joiden vankeus vaikeuttaisi suuresti venäläisten toimintaa, kuten tuon ajan taitavimmat diplomaatit myönsivät (J. Maistre ym.). Vielä järjettömämpää oli halu ottaa ranskalaiset joukkoja, kun heidän joukkonsa olivat sulaneet puolimatkaan Krasnyyn ja saattueosastot jouduttiin erottamaan vankijoukoista ja kun niiden sotilaat eivät aina saaneet täyttä ravintoa ja jo otetut vangit olivat kuolee nälkään.
Koko harkittu suunnitelma Napoleonin ja hänen armeijansa katkaisemiseksi ja kiinni saamiseksi oli samanlainen kuin puutarhurin suunnitelma, joka ajaessaan karjaa ulos puutarhasta, joka oli tallannut hänen harjunsa, juoksi portille ja alkaisi hakata tätä karjaa päähän. Yksi asia, jonka voisi sanoa oikeuttavan puutarhurin, olisi, että hän oli hyvin vihainen. Mutta tätä ei voitu sanoa edes hankkeen laatijista, koska he eivät kärsineet tallatuista harjuista.
Mutta sen lisäksi, että Napoleonin ja armeijan katkaiseminen oli turhaa, se oli mahdotonta.
Tämä oli mahdotonta ensinnäkin siksi, että koska kokemus osoittaa, että pylväiden liike viiden mailin yli yhdessä taistelussa ei koskaan osu suunnitelmien kanssa, todennäköisyys, että Chichagov, Kutuzov ja Wittgenstein lähentyisivät ajoissa määrätyssä paikassa, oli niin merkityksetön, että se oli mahdottomuuteen, kuten Kutuzov ajatteli, jopa suunnitelman saatuaan hän sanoi, että sabotaasi pitkiä matkoja ei tuota toivottuja tuloksia.
Toiseksi se oli mahdotonta, koska Napoleonin armeijan takaisin liikkuvan hitausvoiman halvaantumiseksi tarvittiin vertaamatta suurempia joukkoja kuin venäläisillä.
Kolmanneksi se oli mahdotonta, koska sotilassanan leikkaamisella ei ole merkitystä. Voit leikata palan leivästä, mutta et armeijaa. Ei ole mitään keinoa katkaista armeijaa - tukkia sen polku, koska ympärillä on aina paljon tilaa, jossa voi kiertää, ja on yö, jonka aikana mitään ei näy, kuten sotatieteilijät saattoivat vakuuttaa, jopa Krasnyn ja Berezinan esimerkeistä. Vangiksi ottaminen on mahdotonta ilman, että vangittava suostuu siihen, aivan kuten on mahdotonta saada kiinni pääskystä, vaikka sen voi ottaa, kun se osuu käteen. Voit ottaa vangiksi jonkun, joka antautuu, kuten saksalaiset, strategian ja taktiikan sääntöjen mukaan. Mutta ranskalaiset joukot, aivan oikeutetusti, eivät pitäneet tätä kätevänä, koska sama nälkäinen ja kylmä kuolema odotti heitä pakenemalla ja vankeudessa.
Neljänneksi, ja mikä tärkeintä, tämä oli mahdotonta, koska koskaan maailman olemassaolon jälkeen ei ole ollut sotaa niissä kauheissa olosuhteissa, joissa se tapahtui vuonna 1812, ja venäläiset joukot ranskalaisia takaa-ajossa rasittivat kaikki voimansa eivätkä olisivat voineet tehdä enemmän tuhoutumatta itse.
Venäjän armeijan liikkeessä Tarutinosta Krasnojeen 50 000 jäi sairaaksi ja takapajuiseksi, toisin sanoen suuren maakuntakaupungin väkilukua vastaava määrä. Puolet ihmisistä putosi armeijasta ilman taistelua.
Ja tästä kampanjan ajanjaksosta, jolloin joukot ilman saappaita ja turkisia, epätäydellisillä varusteilla, ilman vodkaa, viettävät yön kuukausia lumessa ja viidentoista asteen pakkasessa; kun vuorokaudessa on vain seitsemän ja kahdeksan tuntia ja loput on yötä, jonka aikana kuriin ei voi vaikuttaa; kun, ei niin kuin taistelussa, muutamaksi tunniksi vain ihmiset tuodaan kuoleman valtakuntaan, jossa ei ole enää kurinalaisuutta, mutta kun ihmiset elävät kuukausia, joka minuutti kamppailevat nälän ja kylmän kuoleman kanssa; kun puolet armeijasta kuolee kuukaudessa - historioitsijat kertovat meille tästä ja tuosta kampanjan ajanjaksosta, kuinka Miloradovitšin piti tehdä sivumarssi tähän suuntaan ja Tormasovin sinne tuonne ja kuinka Chichagovin piti liikkua sinne sitä kautta ( liikkua polviensa yläpuolella lumessa), ja kuinka hän kaatui ja katkaisi jne., jne.
Venäläiset puolikuolleina tekivät kaiken, mitä voitiin ja olisi pitänyt tehdä saavuttaakseen kansan arvoisen tavoitteen, eivätkä he ole syyllisiä siihen, että muut venäläiset, jotka istuvat lämpimissä huoneissa, olettivat tekevänsä mitä mahdotonta.
Kaikki tämä outo, nyt käsittämätön tosiasia ristiriita historian kuvauksen kanssa tapahtuu vain siksi, että tästä tapahtumasta kirjoittaneet historioitsijat kirjoittivat eri kenraalien ihmeellisten tunteiden ja sanojen historian, eivät tapahtumien historiaa.
Heille Miloradovitšin sanat, tämän ja tuon kenraalin saamat palkinnot ja heidän oletuksensa vaikuttavat erittäin mielenkiintoisilta; ja kysymys niistä viidestäkymmenestä tuhannesta, jotka jäivät sairaaloihin ja haudoihin, ei edes kiinnosta heitä, koska se ei ole heidän tutkimuksensa kohteena.
Sillä välin sinun täytyy vain kääntyä pois raporttien ja yleisten suunnitelmien tutkimisesta ja syventyä niiden satojen tuhansien ihmisten liikkeeseen, jotka osallistuivat suoraan, välittömästi tapahtumaan, ja kaikkiin kysymyksiin, jotka tuntuivat aiemmin ratkaisemattomilta yhtäkkiä, poikkeuksellisella tavalla. helppous ja yksinkertaisuus, saat kiistattoman ratkaisun.
Napoleonin ja hänen armeijansa katkaisemisen tavoite ei ollut koskaan olemassa paitsi kymmenien ihmisten mielikuvituksessa. Sitä ei voinut olla olemassa, koska se oli merkityksetöntä ja sen saavuttaminen oli mahdotonta.
Ihmisillä oli yksi tavoite: puhdistaa maansa hyökkäyksiltä. Tämä tavoite saavutettiin ensinnäkin itsestään, koska ranskalaiset pakenivat, ja siksi oli vain välttämätöntä olla pysäyttämättä tätä liikettä. Toiseksi tämä tavoite saavutettiin kansansodan toimilla, jotka tuhosivat ranskalaiset, ja kolmanneksi sillä, että suuri venäläinen armeija seurasi ranskalaisia, valmis käyttämään voimaa, jos ranskalainen liike pysäytetään.
Venäjän armeijan täytyi toimia kuin ruoska juoksevaa eläintä vastaan. Ja kokenut kuljettaja tiesi, että on hyödyllisintä pitää ruoska ylhäällä, uhkaamalla sitä, eikä ruoskia juoksevaa eläintä päähän.
Kun ihminen näkee kuolevan eläimen, kauhu valtaa hänet: se, mikä hän itse on, hänen olemuksensa, ilmeisesti tuhoutuu hänen silmissään - lakkaa olemasta. Mutta kun kuoleva on ihminen ja rakastettu tuntee, niin elämän tuhoamisen kauhun lisäksi tunnetaan aukko ja henkinen haava, joka, aivan kuten fyysinen haava, joskus tappaa, joskus paranee, mutta aina sattuu ja pelkää ulkoista ärsyttävää kosketusta.
Prinssi Andrein kuoleman jälkeen Natasha ja prinsessa Marya tunsivat tämän samalla tavalla. He kumartuivat moraalisesti ja sulkivat silmänsä uhkaavalta kuoleman pilveltä, joka leijui heidän yllään, eivätkä uskaltaneet katsoa elämää kasvoihin. He suojasivat huolellisesti avohaavojaan loukkaavilta, tuskallisilta kosketuksilta. Kaikkea: vaunut ajamassa nopeasti kadulla, muistutus lounaasta, tytön kysymys valmisteltavasta mekosta; mikä vielä pahempaa, epärehellisen, heikon myötätunnon sana ärsytti tuskallisesti haavaa, vaikutti loukkaukselta ja rikkoi sen välttämättömän hiljaisuuden, jossa he molemmat yrittivät kuunnella kauheaa, tiukkaa kuoroa, joka ei ollut vielä lakannut heidän mielikuvituksestaan ja esti heitä kurkistamassa noihin mystisiin loputtomiin etäisyyksiin, jotka avautuivat hetkeksi heidän edessään.
Vain he kaksi, se ei ollut loukkaavaa tai tuskallista. He puhuivat vähän toisilleen. Jos he puhuivat, puhuttiin kaikkein merkityksettömimmistä aiheista. Molemmat välttelivät yhtä lailla mainitsemasta mitään tulevaisuuteen liittyvää.
Tulevaisuuden mahdollisuuden myöntäminen tuntui heistä loukkaukselta hänen muistoaan kohtaan. Vielä varovaisemmin he välttelivät keskusteluissaan kaikkea, mikä saattoi liittyä vainajaan. Heistä tuntui, että sitä, mitä he kokivat ja tunsivat, ei voitu ilmaista sanoin. Heistä näytti, että kaikki hänen elämänsä yksityiskohtien mainitseminen sanoin loukkasi heidän silmissään tapahtuneen sakramentin suuruutta ja pyhyyttä.
Jatkuva pidättäytyminen puheesta, jatkuva ahkera välttäminen kaikesta, mikä voisi johtaa sanaan hänestä: nämä pysähtymiset eri puolilla sen rajalla, mitä ei voitu sanoa, paljastivat vielä puhtaammin ja selkeämmin mielikuvituksensa edessä sen, mitä he tunsivat.
Mutta puhdas, täydellinen suru on yhtä mahdotonta kuin puhdas ja täydellinen ilo. Prinsessa Marya, joka oli kohtalonsa riippumaton rakastajatar, veljenpoikansa huoltaja ja kasvattaja, kutsuttiin ensimmäisenä elämään surun maailmasta, jossa hän eli ensimmäiset kaksi viikkoa. Hän sai kirjeitä sukulaisilta, joihin oli vastattava; huone, johon Nikolenka sijoitettiin, oli kostea, ja hän alkoi yskiä. Alpatych tuli Jaroslavliin kertomuksia asioista sekä ehdotuksia ja neuvoja muuttaa Moskovaan Vzdvizhensky-taloon, joka säilyi ehjänä ja vaati vain pieniä korjauksia. Elämä ei pysähtynyt, ja meidän piti elää. Huolimatta siitä, kuinka vaikeaa prinsessa Maryalle olikaan lähteä yksinäisen mietiskelyn maailmasta, jossa hän oli elänyt tähän asti, ei väliä kuinka säälittävää ja ikäänkuin häpeää hän oli jättää Natasha rauhaan, elämän huolet vaativat hänen osallistumistaan, ja hän tahtomattaan. antautui heille. Hän tarkisti tilit Alpatychin kanssa, neuvotteli Desallesin kanssa veljenpojastaan ja teki tilauksia ja valmisteluja hänen muuttonsa Moskovaan.
Natasha jäi yksin ja koska prinsessa Marya alkoi valmistautua lähtöään, hän vältti myös häntä.
Prinsessa Marya kutsui kreivitärtä päästämään Natashan mukaansa Moskovaan, ja äiti ja isä suostuivat iloisesti tähän ehdotukseen huomatessaan joka päivä tyttärensä fyysisen voiman heikkenemisen ja uskoen, että sekä paikanvaihto että Moskovan lääkäreiden apu olla hänelle hyödyllinen.
"En lähde minnekään", Natasha vastasi, kun tämä ehdotus hänelle tehtiin, "ole vain jätä minut", hän sanoi ja juoksi ulos huoneesta tuskin pidätellen kyyneleitä ei niinkään surusta kuin turhautumisesta ja vihasta.
Kun Natasha tunsi olevansa prinsessa Maryan hylkäämä ja yksin surussaan, Natasha suurimman osan ajasta yksin huoneessaan istui jalat sohvan kulmassa ja repäisi tai hikoili jotain ohuilla, jännittyneillä sormillaan jatkuva, liikkumaton katse siihen, mihin silmät lepäävät. Tämä yksinäisyys uuvutti ja kiusasi häntä; mutta se oli hänelle välttämätöntä. Heti kun joku tuli katsomaan häntä, hän nousi nopeasti seisomaan, vaihtoi asentoaan ja ilmettä ja otti kirjan tai ompelun, ilmeisen kärsimättömänä odottaen häntä häiritsevän henkilön lähtöä.
Hänestä tuntui, että hän nyt ymmärtäisi, tunkeutuisi, mihin hänen sielullinen katseensa oli suunnattu kauhealla kysymyksellä, joka ei ollut hänen voimansa.
Natasha istui joulukuun lopussa mustassa villamekossa, nuttuon huolimattomasti sidottu palmikko, ohut ja vaalea, jalat sohvan nurkassa, rypisteli ja rypisti vyön päitä ja katsoi oven kulmaan.
Hän katsoi minne hän oli mennyt, elämän toiselle puolelle. Ja se elämän puoli, jota hän ei ollut koskaan ennen ajatellut, joka oli aiemmin tuntunut hänestä niin kaukaiselta ja uskomattomalta, oli nyt hänelle lähempänä ja rakkaampi, ymmärrettävämpi kuin tämä elämän puoli, jossa kaikki oli joko tyhjyyttä ja tuhoa, tai kärsimystä ja loukkaamista.
Hän katsoi sinne, missä tiesi hänen olevan; mutta hän ei voinut nähdä häntä muuten kuin sellaisena kuin hän oli täällä. Hän näki hänet jälleen samanlaisena kuin hän oli Mytishchissä, Trinityssä, Jaroslavlissa.
Hän näki hänen kasvonsa, kuuli hänen äänensä ja toisti hänen sanojaan ja hänen hänelle puhumiaan sanojaan, ja joskus hän keksi uusia sanoja itselleen ja hänelle, jotka sitten voitaisiin sanoa.
Täällä hän makaa nojatuolissa samettiturkkissaan ja lepää päänsä ohuella, vaalealla kädellään. Hänen rintansa on hirvittävän matala ja olkapäät ylhäällä. Huulet ovat tiukasti puristuneet, silmät kiiltävät, ja ryppy pomppaa ylös ja katoaa kalpeasta otsasta. Hänen toinen jalkansa tärisee melkein selvästi nopeasti. Natasha tietää, että hän kamppailee tuskallisen kivun kanssa. "Mitä tämä kipu on? Miksi kipua? Miltä hänestä tuntuu? Kuinka se sattuu!" - Natasha ajattelee. Hän huomasi hänen huomionsa, kohotti silmänsä ja alkoi hymyilemättä puhua.
"Yksi kauhea asia", hän sanoi, "on sitoa itsesi ikuisesti kärsivään ihmiseen. Tämä on ikuista piinaa." Ja hän katsoi häntä tutkivalla katseella – Natasha näki nyt tämän katseen. Natasha, kuten aina, vastasi silloin ennen kuin ehti miettiä, mitä vastasi; hän sanoi: "Tämä ei voi jatkua näin, tätä ei tapahdu, olet terve - täysin."
Hän näki hänet nyt ensin ja koki nyt kaiken, mitä hän oli silloin tuntenut. Hän muisti hänen pitkän, surullisen ja ankaran katseensa näihin sanoihin ja ymmärsi tämän pitkän katseen moitteen ja epätoivon merkityksen.
"Olen samaa mieltä", Natasha sanoi nyt itselleen, "että olisi kauheaa, jos hän pysyisi aina kärsimässä. Sanoin sen näin vain siksi, että se olisi ollut hänelle kauheaa, mutta hän ymmärsi sen toisin. Hän ajatteli, että se olisi minulle kauheaa. Hän halusi vielä elää silloin - hän pelkäsi kuolemaa. Ja kerroin hänelle niin töykeästi ja typerästi. En ajatellut sitä. Ajattelin jotain aivan muuta. Jos olisin sanonut, mitä ajattelin, olisin sanonut: vaikka hän olisi kuolemassa, kuolisi koko ajan silmieni edessä, olisin onnellinen verrattuna siihen, mikä olen nyt. Nyt... Ei mitään, ei kukaan. Tiesikö hän tämän? Ei. Ei tiennyt eikä tule koskaan tietämään. Ja nyt tätä ei ole koskaan, koskaan mahdollista korjata." Ja taas hän puhui hänelle samat sanat, mutta nyt mielikuvituksessaan Natasha vastasi hänelle eri tavalla. Hän pysäytti hänet ja sanoi: "Kauheaa sinulle, mutta ei minulle. Tiedät, että minulla ei ole mitään elämässä ilman sinua, ja kärsimys kanssasi on minulle paras onni." Ja hän tarttui hänen käteensä ja puristi sitä niin kuin hän oli puristanut sitä sinä kauheana iltana, neljä päivää ennen kuolemaansa. Ja mielikuvituksessaan hän kertoi hänelle muita lempeitä, rakastavia puheita, jotka hän olisi voinut sanoa silloin, ja joita hän sanoi nyt. "Rakastan sinua... sinua... rakastan sinua, rakastan sinua..." hän sanoi, puristaen kouristavasti käsiään, puristaen hampaitaan kovalla ponnistelulla.
(ensimmäinen elektroni)
(Paulingin mukaan)
| F | 9 |
| 18,9984 | |
| 2s 2 2p 5 | |
| Fluori | |
Kemialliset ominaisuudet
Aktiivisin ei-metallinen, se on kiivaasti vuorovaikutuksessa melkein kaikkien aineiden kanssa (harvinaisia poikkeuksia ovat fluoroplastit) ja useimpien kanssa - palamisen ja räjähdyksen kanssa. Fluorin kosketus vedyn kanssa johtaa syttymiseen ja räjähdykseen jopa erittäin alhaisissa lämpötiloissa (-252°C asti). Jopa ydinteollisuudelle tarkoitettu vesi ja platina: uraani palavat fluoriilmakehässä.
klooritrifluoridi ClF 3 - fluorausaine ja voimakas rakettipolttoaineen hapetin
rikkiheksafluoridi SF 6 - kaasumainen eriste sähköteollisuudessa
metallifluorideja (kuten W ja V), joilla on joitain hyödyllisiä ominaisuuksia
freonit ovat hyviä kylmäaineita
teflon - kemiallisesti inertit polymeerit
natriumheksafluoroaluminaatti - alumiinin myöhempään tuotantoon elektrolyysillä
erilaisia fluoriyhdisteitä
Rocketry
Fluoriyhdisteitä käytetään laajasti rakettiteknologiassa rakettipolttoaineen hapettimina.Sovellus lääketieteessä
Fluoriyhdisteitä käytetään laajasti lääketieteessä veren korvikkeena.
Biologinen ja fysiologinen rooli
Fluori on elimistölle elintärkeä alkuaine. Ihmiskehossa fluoria löytyy pääasiassa hammaskiillestä fluorapatiitti - Ca 5 F (PO 4) 3 -koostumuksessa. Riittämättömällä (alle 0,5 mg/litra juomavettä) tai liiallisella (yli 1 mg/litra) fluorin käytöllä elimistö voi kehittää hammassairauksia: kariesta ja fluoroosia (kiilteen laikkuutta) ja osteosarkoomaa.
Karieksen ehkäisemiseksi on suositeltavaa käyttää fluorilisäaineita sisältäviä hammastahnoja tai juoda fluorattua vettä (pitoisuuteen 1 mg/l asti), tai käyttää paikallisesti 1-2 % natriumfluoridi- tai tinafluoridiliuosta. Tällaiset toimet voivat vähentää hampaiden reikiintymisen todennäköisyyttä 30-50%.
Suurin sallittu sitoutuneen fluorin pitoisuus teollisuustilojen ilmassa on 0,0005 mg/litra.
lisäinformaatio
Fluori, fluori, F(9)
Fluori (Fluorine, French and German Fluor) saatiin vapaana vuonna 1886, mutta sen yhdisteet ovat olleet tunnettuja pitkään ja niitä käytettiin laajasti metallurgiassa ja lasin valmistuksessa. Ensimmäinen maininta fluoriitista (CaP) nimellä fluorisälpä (Fliisspat) juontaa juurensa 1500-luvulta. Eräässä legendaarisen Vasily Valentinin teoksessa mainitaan eri väreillä maalatut kivet - flux (Fliisse latinasta fluere - virrata, kaataa), joita käytettiin sulatteena metallien sulatuksessa. Agricola ja Libavius kirjoittavat tästä. Jälkimmäinen esittelee tälle juoksuteelle erityiset nimet - fluorisälpä (Flusspat) ja mineraalifluorit. Monet kemiallisten ja teknisten teosten kirjoittajat 1600- ja 1700-luvuilta. kuvaile erilaisia fluorisälpätyyppejä. Venäjällä näitä kiviä kutsuttiin fin, spalt, spat; Lomonosov luokitteli nämä kivet seleniiteiksi ja kutsui niitä sparraksi tai fluxiksi (kidevuoksi). Venäläiset käsityöläiset sekä mineraalikokoelmien kerääjät (esimerkiksi 1700-luvulla prinssi P.F. Golitsyn) tiesivät, että tietyntyyppiset kylpylät kuumennettaessa (esimerkiksi kuumassa vedessä) hehkuvat pimeässä. Leibniz kuitenkin mainitsee fosforihistoriassaan (1710) termofosforin (Thermophosphorus) tässä suhteessa.
Ilmeisesti kemistit ja käsityöläiset kemistit tutustuivat fluorivetyhappoon viimeistään 1600-luvulla. Vuonna 1670 Nürnbergin käsityöläinen Schwanhard käytti rikkihapon kanssa sekoitettua fluorisälpää etsatakseen kuvioita lasiastioihin. Tuolloin fluorisälvän ja fluorivetyhapon luonne oli kuitenkin täysin tuntematon. Esimerkiksi piihapolla uskottiin olevan peittausvaikutus Schwanhardin prosessissa. Tämän virheellisen mielipiteen poisti Scheele, joka osoitti, että kun fluorisälpä reagoi rikkihapon kanssa, syntyy piihappoa lasiretortin korroosion seurauksena syntyvän fluorivetyhapon vaikutuksesta. Lisäksi Scheele totesi (1771), että fluorisälpä on kalkkipitoisen maan ja erikoishapon yhdistelmä, jota kutsuttiin "ruotsalaiseksi hapoksi".
Lavoisier tunnisti fluorivetyhapporadikaalin yksinkertaiseksi kappaleeksi ja sisällytti sen yksinkertaisten kappaleiden taulukkoonsa. Fluorivetyhappoa saatiin enemmän tai vähemmän puhtaassa muodossa vuonna 1809. Gay-Lussac ja Thénard tislaamalla fluorisälpää rikkihapolla lyijy- tai hopearetortissa. Tämän operaation aikana molemmat tutkijat myrkytettiin. Ampere määritti fluorivetyhapon todellisen luonteen vuonna 1810. Hän torjui Lavoisierin mielipiteen, jonka mukaan fluorivetyhapon pitäisi sisältää happea, ja osoitti tämän hapon analogian kloorivetyhapon kanssa. Ampere raportoi löydöstään Davylle, joka oli hiljattain todennut kloorin alkuaineluonteen. Davy yhtyi täysin Amperen väitteisiin ja käytti paljon vaivaa vapaan fluorin saamiseksi fluorivetyhapon elektrolyysillä ja muilla tavoilla. Ottaen huomioon fluorivetyhapon voimakkaan syövyttävän vaikutuksen lasiin sekä kasvi- ja eläinkudoksiin, Ampere ehdotti sen sisältämän alkuaineen kutsumista fluoriksi (kreikaksi - tuho, kuolema, rutto, rutto jne.). Davy ei kuitenkaan hyväksynyt tätä nimeä ja ehdotti toista - Fluori, analogisesti silloisen kloorin nimen kanssa - Kloori, molempia nimiä käytetään edelleen englanniksi. Amperen antama nimi on säilynyt venäjäksi.
Lukuisia yrityksiä eristää vapaa fluori 1800-luvulla. eivät johtaneet onnistuneisiin tuloksiin. Vasta vuonna 1886 Moissan onnistui tekemään tämän ja saamaan vapaata fluoria keltavihreän kaasun muodossa. Koska fluori on epätavallisen aggressiivinen kaasu, Moissan joutui voittamaan monia vaikeuksia, ennen kuin hän löysi materiaalin, joka soveltuu laitteille fluorikokeissa. U-putki fluorivetyhapon elektrolyysiä varten 55 °C:ssa (jäähdytetty nestemäisellä metyylikloridilla) valmistettiin platinasta fluorisälpätulpilla. Vapaan fluorin kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien tutkimisen jälkeen se löysi laajan sovelluksen. Nykyään fluori on yksi tärkeimmistä komponenteista useiden organofluoriaineiden synteesissä. 1800-luvun alun venäläisessä kirjallisuudessa. fluoria kutsuttiin eri tavalla: fluorivetyhappoemäs, fluori (Dvigubsky, 1824), fluorisuus (Iovsky), fluori (Shcheglov, 1830), fluori, fluori, fluoridi. Hess otti käyttöön nimen fluori vuonna 1831.
Tuhoa ja kuolemaa. Näin nimi on käännetty kreikasta fluori. Nimi liittyy sen löytöhistoriaan. Kymmenet tiedemiehet loukkaantuivat tai kuolivat yrittäessään eristää elementtiä, jonka olemassaoloa Scheele ensin ehdotti. Hän sai fluorivetyhappoa, mutta ei pystynyt erottamaan siitä uutta ainetta - fluoria.
Nimi liittyy mineraaliin - fluorivetyhapon pohjaan ja pääasialliseen fluorin lähde. Knox-veljekset Englannista ja Gay-Lussac ja Tenard Ranskasta yrittivät myös saada sitä elektrolyysillä. He kuolivat kokeiden aikana.
Davy, joka löysi natriumin, kaliumin ja kalsiumin, otti yhteyttä fluoriin, myrkytettiin ja tuli vammaiseksi. Myöhemmin tiedeyhteisö nimesi elementin uudelleen. Mutta onko se todella niin vaarallista kemiallisten laboratorioiden ulkopuolella ja miksi sitä tarvitaan? Vastaamme näihin kysymyksiin lisää.
Fluorin kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet
Fluori on sijalla 9. Luonnossa alkuaine koostuu yhdestä stabiilista nuklidista. Tällä nimellä kutsutaan atomeja, joiden elinkaari riittää havaintoihin ja tieteelliseen tutkimukseen. Paino fluoriatomi– 18 998. Molekyylissä on 2 atomia.
Fluori – alkuaine suurimmalla elektronegatiivisuudella. Ilmiö liittyy atomin kykyyn liittyä muihin ja houkutella elektroneja itseensä. Fluorin indeksi Paulingin asteikolla on 4. Tämä edistää 9. alkuaineen mainetta aktiivisimpana ei-metallina. Normaalitilassaan se on kellertävää kaasua. Se on myrkyllistä ja sillä on pistävä haju - jotain otsonin ja kloorin aromien väliltä.
Fluori on aine kaasuille epätavallisen alhainen kiehumispiste - vain 188 celsiusastetta. Loput halogeenit, eli tyypilliset epämetallit jaksollisen järjestelmän 7. ryhmästä, kiehuvat suurilla nopeuksilla. Tämä johtuu siitä, että niillä on d-alataso, joka vastaa puolitoista joukkovelkakirjalainoista. Fluorimolekyyli ei ole sellaista.
Fluorin aktiivisuus ilmaistaan mahdollisten reaktioiden lukumääränä ja luonteena muiden alkuaineiden kanssa. Yhteyttä useimpiin niistä seuraa palaminen ja räjähdykset. Joutuessaan kosketuksiin vedyn kanssa liekki syntyy jopa alhaisissa lämpötiloissa. Jopa vesi palaa fluoriilmakehässä. Lisäksi kammiossa, jossa on kellertävä kaasu, inerttein ja arvokkain alkuaine syttyy.
Fluoriyhdisteet mahdotonta vain neonilla, argonilla ja heliumilla. Kaikki 3 kaasua ovat kevyitä ja inerttejä. Ei kaasuista, ei ole herkkä fluorille. On olemassa useita alkuaineita, joiden kanssa reaktiot ovat mahdollisia vain korotetuissa lämpötiloissa. Kyllä, pari kloorifluori vuorovaikutuksessa vain 200-250 celsiusasteessa.
Fluorin käyttö
Ilman fluoria Teflonpinnoitteita ei tarvita. Niiden tieteellinen nimi on tetrafluorieteeni. Yhdisteet kuuluvat orgaaniseen ryhmään ja niillä on tarttumattomia ominaisuuksia. Pohjimmiltaan teflon on muovia, mutta epätavallisen raskasta. Veden tiheys on 2 kertaa suurempi - tämä on syy pinnoitteen ja sen sisältämien astioiden ylipainoon.
Ydinteollisuudessa fluori Sillä on yhteys uraani-isotooppien erotusprosessilla. Tiedemiehet sanovat, että jos yhdeksättä elementtiä ei olisi, ei olisi ydinvoimaloita. Niiden polttoaineena ei ole mikä tahansa uraani, vaan vain muutama sen isotoopeista, erityisesti 235. Erotusmenetelmät on suunniteltu kaasuille ja haihtuville nesteille.
Mutta uraani kiehuu 3500 celsiusasteessa. On epäselvää, mitkä kolonnien ja sentrifugien materiaalit kestävät tällaista lämpöä. Onneksi on olemassa haihtuvaa uraaniheksafluoridia, joka kiehuu vain 57 asteessa. Tästä metallifraktio eristetään.
Fluorin hapettuminen Tarkemmin sanottuna sen rakettipolttoaineen hapetus on tärkeä osa ilmailuteollisuutta. Se ei ole kaasumainen alkuaine, joka on hyödyllinen siinä, vaan neste. Tässä tilassa fluori muuttuu kirkkaan keltaiseksi ja on reaktiivisin.
Metallurgiassa käytetään tavallista kaasua. Fluoridikaava muuntuu. Alkuaine sisältyy alumiinin valmistukseen tarvittavaan yhdisteeseen. Sitä tuotetaan elektrolyysillä. Tässä on mukana heksafluoroaluminaatti.
Liitäntä on kätevä optiikassa magnesium fluori eli fluoria. Se on läpinäkyvä valoaaltojen alueella vakuumiultravioletista infrapunasäteilyyn. Tästä tulee yhteys erikoisoptisten instrumenttien linsseihin ja prismoihin.
Myös lääkärit, erityisesti hammaslääkärit, huomasivat yhdeksännen elementin. He löysivät hampaista 0,02 % fluoria. Sitten kävi ilmi, että alueilla, joilla aineesta on pulaa, karieksen ilmaantuvuus on suurempi.
Sisältää fluori vedessä, josta se pääsee kehoon. Harvoilla alueilla he alkoivat lisätä elementtiä keinotekoisesti veteen. Tilanne on parantunut. Siksi se luotiin fluoriditahnaa.
Fluori hammashoidossa emali voi aiheuttaa fluoroosia - tummumista, kudosten pilkkumista. Tämä on seurausta elementin ylimäärästä. Siksi alueilla, joilla on normaali vesikoostumus, on parempi valita fluoriton hammastahna. On myös tarpeen seurata sen pitoisuutta elintarvikkeissa. On jopa fluorattua maitoa. Mereneläviä ei tarvitse rikastaa, sillä se sisältää jo paljon yhdeksättä alkuainetta.
Pasta ilman fluoria– hampaiden kuntoon liittyvä valinta. Mutta lääketieteessä elementtiä tarvitaan paitsi hammaslääketieteen alalla. Fluorivalmisteita määrätään kilpirauhasen ongelmiin, esimerkiksi Gravesin tautiin. Taistelussa sitä vastaan päärooli on pariskunnalla fluori-jodi.
Lääkkeitä 9. elementillä tarvitaan kroonista diabetesta sairastaville. Glaukooma ja syöpä ovat myös hoidettavien sairauksien luettelossa fluori. Miten happi ainetta tarvitaan joskus keuhkoputkisairauksiin ja reumaattisiin diagnoosiin.
Fluorin uutto
Fluori louhitaan kaikki samalla tavalla, joka auttoi avaamaan elementin. Useiden kuolemantapausten jälkeen yksi tutkijoista onnistui paitsi selviytymään, myös vapauttamaan pienen määrän kellertävää kaasua. Laakerit menivät Henri Moissanille. Ranskalainen sai Nobel-palkinnon löydöstään. Se julkaistiin vuonna 1906.
Moissan käytti elektrolyysimenetelmää. Välttääkseen myrkytyksen höyryiltä kemisti suoritti reaktion terässähköistimessä. Tämä laite on edelleen käytössä. Se sisältää hapanta kaliumfluoridi.
Prosessi tapahtuu 100 celsiusasteen lämpötilassa. Katodi on valmistettu teräksestä. Asennuksen anodi on hiilikuitua. On tärkeää säilyttää järjestelmän tiiviys, koska fluorihöyryä Varo myrkyllistä.
Laboratoriot ostavat erityisiä tulppia tiiviyttä varten. Niiden koostumus: kalsiumfluoridia. Laboratoriokokoonpano koostuu kahdesta kupariastiasta. Ensimmäinen täytetään sulateella upottamalla toinen siihen. Sisäsäiliön pohjassa on reikä. Sen läpi kulkee nikkelianodi.
Katodi asetetaan ensimmäiseen astiaan. Putket ulottuvat laitteesta. Toisesta vapautuu vetyä, toisesta fluoria. Tiiviyden ylläpitämiseksi tulpat ja kalsiumfluoridi eivät yksin riitä. Tarvitset myös voitelun. Sen roolia esittää glyseriini tai oksidi.
Laboratoriomenetelmää yhdeksännen elementin saamiseksi käytetään vain koulutusnäytöksiin. Tekniikalla ei ole käytännön sovellusta. Sen olemassaolo osoittaa kuitenkin, että on mahdollista tehdä ilman elektrolyysiä. Tämä ei kuitenkaan ole välttämätöntä.
Fluorin hinta
Fluoridista sinänsä ei ole kustannuksia. Hinnat on jo asetettu tuotteille, jotka sisältävät jaksollisen taulukon 9. elementin. Esimerkiksi hammastahnat maksavat yleensä 40-350 ruplaa. Lääkkeet ovat myös halpoja ja kalliita. Kaikki riippuu valmistajasta ja vastaavien tuotteiden saatavuudesta muilta markkinoilla olevilta yrityksiltä.
Mitä tulee fluorin hinnat terveyden kannalta se voi ilmeisesti olla korkea. Alkuaine on myrkyllistä. Sen käsittely vaatii varovaisuutta. Fluori voi olla hyödyllistä ja jopa parantaa.
Mutta tätä varten sinun on tiedettävä paljon aineesta, ennakoitava sen käyttäytyminen ja tietysti neuvoteltava asiantuntijoiden kanssa. Fluori on 13. sijalla esiintyvyyden mukaan maapallolla. Itse numero, jota kutsutaan paholaisen tusinaksi, pakottaa sinut olemaan varovainen elementin kanssa.