(podľa zastaranej klasifikácie - prvok hlavnej podskupiny skupiny VII), druhá perióda, s atómovým číslom 9. Označuje sa symbolom F (lat. Fluorum). Fluór je extrémne reaktívny nekov a najsilnejšie oxidačné činidlo, je to najľahší prvok zo skupiny halogénov. Jednoduchá látka fluór (číslo CAS: 7782-41-4) je za normálnych podmienok dvojatómový plyn (vzorec F 2) bledožltej farby s prenikavým zápachom pripomínajúcim ozón alebo chlór. Veľmi jedovatý.
Príbeh
Prvá zlúčenina fluóru – fluorit (kazivec) CaF 2 – bola opísaná koncom 15. storočia pod názvom „fluór“. V roku 1771 Karl Scheele získal kyselinu fluorovodíkovú.
Ako jeden z atómov kyseliny fluorovodíkovej bol prvok fluór predpovedaný v roku 1810 a vo voľnej forme ho izoloval až o 76 rokov neskôr Henri Moissan v roku 1886 elektrolýzou kvapalného bezvodého fluorovodíka obsahujúceho prímes kyslého fluoridu draselného KHF 2.
pôvod mena
Názov „fluór“ (zo starogréčtiny φθόρος - zničenie), ktorý navrhol Andre Ampère v roku 1810, sa používa v ruštine a niektorých ďalších jazykoch; v mnohých krajinách sa používajú názvy, ktoré sú odvodené z latinského „fluorum“ (ktoré zase pochádza z fluere – „tieknúť“, podľa vlastnosti zlúčeniny fluóru, fluoritu (CaF 2), znižovať teplotu topenia bod rudy a zvýšiť tekutosť taveniny).
Potvrdenie
Priemyselný spôsob získavania fluóru zahŕňa extrakciu a obohacovanie fluoritových rúd, rozklad ich koncentrátu kyselinou sírovou za vzniku bezvodého HF a jeho elektrolytický rozklad.
Na získanie fluóru v laboratóriu sa využíva rozklad určitých zlúčenín, ale všetky sa v prírode nenachádzajú v dostatočnom množstve a získavajú sa pomocou voľného fluóru.
Fyzikálne vlastnosti
Bledožltý plyn, v nízkych koncentráciách zápach pripomína ozón aj chlór, je veľmi agresívny a jedovatý.
Fluór má abnormálne nízky bod varu (bod topenia). Je to spôsobené tým, že fluór nemá d-podúroveň a nie je schopný vytvárať jeden a pol väzby na rozdiel od iných halogénov (násobnosť väzieb u iných halogénov je približne 1,1).
Chemické vlastnosti
Najaktívnejší nekov, prudko interaguje s takmer všetkými látkami, samozrejme, okrem fluoridov vo vyšších oxidačných stupňoch a vzácnych výnimiek - fluoroplastov, as väčšinou z nich - so spaľovaním a výbuchom. Niektoré kovy sú odolné voči fluóru pri izbovej teplote v dôsledku tvorby hustého filmu fluoridu, ktorý inhibuje reakciu s fluórom – Al, Mg, Cu, Ni. Kontakt fluóru s vodíkom vedie k vznieteniu a výbuchu aj pri veľmi nízkych teplotách (až do -252°C). Dokonca aj voda a platina horia vo fluórovej atmosfére:
2F2 + 2H20 -> 4HF + 02
Reakcie, pri ktorých je fluór formálne redukčným činidlom, zahŕňajú rozklad vyšších fluoridov, napríklad:
2CoF 3 → 2CoF 2 + F 2
MnF4 → MnF3 + 1/2 F2
Fluór je tiež schopný oxidovať kyslík v elektrickom výboji za vzniku fluoridu kyslíka OF 2 a dioxydifluoridu O 2 F 2 .
Vo všetkých zlúčeninách má fluór oxidačný stav -1. Na to, aby fluór vykazoval kladný oxidačný stav, je potrebná tvorba molekúl excimeru alebo iné extrémne podmienky. To si vyžaduje umelú ionizáciu atómov fluóru.
FLUÓR(lat. Fluorum), F, chemický prvok s atómovým číslom 9, atómová hmotnosť 18,998403. Prírodný fluór pozostáva z jedného stabilného nuklidu 19 F. Konfigurácia vonkajšej elektrónovej vrstvy je 2s2p5. V zlúčeninách vykazuje iba oxidačný stav –1 (valencia I). Fluór sa nachádza v druhej perióde v skupine VIIA Mendelejevovej periodickej tabuľky prvkov a patrí medzi halogény. Za normálnych podmienok má plyn svetložltú farbu s štipľavým zápachom.
História objavu fluóru je spojená s minerálom fluoritom alebo kazivcom, opísaným koncom 15. storočia. Zloženie tohto minerálu, ako je dnes známe, zodpovedá vzorcu CaF 2 a predstavuje prvú látku obsahujúcu fluór, ktorú človek začal používať. V dávnych dobách sa zistilo, že ak sa fluorit pridá do rudy počas tavenia kovu, teplota topenia rudy a trosky sa zníži, čo značne uľahčuje proces (odtiaľ názov minerálu - z latinského fluo - tok).
V roku 1771 pripravil švédsky chemik K. Scheele úpravou fluoritu kyselinou sírovou kyselinu, ktorú nazval „kyselina fluórová“. Francúzsky vedec A. Lavoisier navrhol, že táto kyselina obsahuje nový chemický prvok, ktorý navrhol nazvať „fluorem“ (Lavoisier veril, že kyselina fluorovodíková je zlúčenina fluóru s kyslíkom, pretože podľa Lavoisiera musia všetky kyseliny obsahovať kyslík) . Nepodarilo sa mu však identifikovať nový prvok.
Nový prvok dostal názov „fluor“, ktorý sa odráža aj v jeho latinskom názve. Ale dlhodobé pokusy izolovať tento prvok vo voľnej forme boli neúspešné. Mnoho vedcov, ktorí sa ho pokúsili získať vo voľnej forme, počas takýchto experimentov zomrelo alebo sa stali invalidmi. Ide o anglických chemikov bratov T. a G. Knoxovcov a francúzskych J.-L. Gay-Lussac a L. J. Thénard a mnohí ďalší. Samotný G. Davy, ktorý ako prvý získal sodík (Na), draslík (K), vápnik (Ca) a ďalšie prvky vo voľnej forme, sa otrávil a vážne ochorel v dôsledku pokusov na výrobu fluóru elektrolýzou. . Pravdepodobne pod dojmom všetkých týchto zlyhaní bol v roku 1816 pre nový prvok - fluór (z gréckeho phtoros - zničenie, smrť) navrhnutý názov, ktorý bol podobný zvuku, ale úplne odlišný význam. Tento názov prvku je akceptovaný iba v ruštine, Francúzi a Nemci naďalej nazývajú fluór fluór, Briti - fluór.
Ani taký vynikajúci vedec ako M. Faraday nedokázal získať fluór vo voľnej forme. Až v roku 1886 francúzsky chemik A. Moissan pomocou elektrolýzy kvapalného fluorovodíka HF ochladeného na teplotu –23°C (kvapalina musí obsahovať trochu fluoridu draselného KF, ktorý zabezpečuje jej elektrickú vodivosť) získať prvú časť nového, extrémne reaktívneho plynu na anóde. Vo svojich prvých experimentoch použil Moissan na výrobu fluóru veľmi drahý elektrolyzér vyrobený z platiny (Pt) a irídia (Ir). Navyše každý získaný gram fluóru „zožral“ až 6 g platiny. Neskôr Moissan začal používať oveľa lacnejší medený elektrolyzér. Fluór reaguje s meďou (Cu), ale reakciou sa vytvorí tenký film fluoridu, ktorý zabráni ďalšej deštrukcii kovu.
Fluórová chémia sa začala rozvíjať v 30. rokoch 20. storočia, obzvlášť rýchlo počas a po druhej svetovej vojne (1939-45) v súvislosti s potrebami jadrového priemyslu a raketovej techniky. Názov "fluór" (z gréckeho phthoros - zničenie, smrť), ktorý navrhol A. Ampere v roku 1810, sa používa iba v ruštine; V mnohých krajinách je akceptovaný názov "fluór".
Výskyt v prírode: obsah fluóru v zemskej kôre je pomerne vysoký a dosahuje 0,095% hmotnosti (výrazne viac ako najbližší analóg fluóru v skupine - chlór (Cl)). Vzhľadom na vysokú chemickú aktivitu sa fluór samozrejme nevyskytuje vo voľnej forme. Fluór je nečistota nachádzajúca sa v mnohých mineráloch a nachádza sa v podzemnej a morskej vode. Fluór je prítomný v sopečných plynoch a termálnych vodách. Najdôležitejšie zlúčeniny fluóru sú fluorit, kryolit a topaz. Celkovo je známych 86 minerálov obsahujúcich fluór. Zlúčeniny fluóru sa nachádzajú aj v apatitoch, fosforitoch a iných. Fluór je dôležitým biogénnym prvkom. V histórii Zeme boli zdrojom fluóru vstupujúceho do biosféry produkty sopečných erupcií (plyny atď.).
Za normálnych podmienok je fluór plyn (hustota 1,693 kg/m3) so štipľavým zápachom. Teplota varu –188,14°C, teplota topenia –219,62°C. V tuhom stave tvorí dve modifikácie: a-formu, ktorá existuje od teploty topenia do –227,60 °C, a b-formu, ktorá je stabilná pri teplotách nižších ako –227,60 °C.
Podobne ako iné halogény, aj fluór existuje vo forme dvojatómových molekúl F2. Medzijadrová vzdialenosť v molekule je 0,14165 nm. Molekula F2 sa vyznačuje anomálne nízkou energiou disociácie na atómy (158 kJ/mol), čo podmieňuje najmä vysokú reaktivitu fluóru. Priama fluoridácia má reťazový mechanizmus a môže ľahko viesť k horeniu a výbuchu.
Chemická aktivita fluóru je extrémne vysoká. Zo všetkých prvkov s fluórom len tri ľahké inertné plyny netvoria fluoridy – hélium, neón a argón. Okrem uvedených inertných plynov, dusík (N), kyslík (O), diamant, oxid uhličitý a oxid uhoľnatý za normálnych podmienok nereagujú priamo s fluórom. Vo všetkých zlúčeninách má fluór iba jeden oxidačný stav –1.
Fluór priamo reaguje s mnohými jednoduchými a zložitými látkami. Pri kontakte s vodou s ňou teda reaguje fluór (často sa hovorí, že „voda horí vo fluóre“) a vzniká OF 2 a peroxid vodíka H 2 O 2 .
2F2 + 2H20 = 4HF + 02
Fluór reaguje explozívne pri jednoduchom kontakte s vodíkom (H):
H2 + F2 = 2HF
Vzniká tak plynný fluorovodík HF, ktorý je neobmedzene rozpustný vo vode za tvorby relatívne slabej kyseliny fluorovodíkovej.
Interaguje s kyslíkom v žiarivom výboji, pričom pri nízkych teplotách vytvára fluoridy kyslíka O 2 P 3, O 3 F 2 atď.
Reakcie fluóru s inými halogénmi sú exotermické, čo vedie k tvorbe interhalogénových zlúčenín. Chlór reaguje s fluórom pri zahriatí na 200-250 °C, čím vzniká monofluorid chlóru СlF a fluorid chlóru СlF 3. Známy je aj ClF3, získaný fluoridáciou ClF3 pri vysokej teplote a tlaku 25 MN/m2 (250 kgf/cm2). Bróm a jód sa zapália vo fluórovej atmosfére pri normálnej teplote a možno získať BrF3, BrF5, IF5, IF7. Fluór priamo reaguje s kryptónom, xenónom a radónom a vytvára zodpovedajúce fluoridy (napríklad XeF 4, XeF 6, KrF 2). Oxyfluorid a xenón sú tiež známe.
Interakcia fluóru so sírou je sprevádzaná uvoľňovaním tepla a vedie k tvorbe mnohých fluoridov síry. Selén a telúr tvoria vyššie fluoridy SeF 6 a TeF 6. Fluór reaguje s dusíkom iba pri elektrickom výboji. Drevené uhlie sa pri interakcii s fluórom vznieti pri bežných teplotách; grafit s ním pri silnom zahriatí reaguje a je možný vznik pevného fluoridu grafitu alebo plynných perfluórovaných uhľovodíkov CF 4 a C 2 F 6. Fluór v chlade reaguje s kremíkom, fosforom a arzénom a vytvára zodpovedajúce fluoridy.
Fluór sa energicky spája s väčšinou kovov; alkalické kovy a kovy alkalických zemín sa zapália vo fluórovej atmosfére za studena, Bi, Sn, Ti, Mo, W - pri miernom zahriatí. Hg, Pb, U, V reagujú s fluórom pri izbovej teplote, Pt - pri tmavočervenej teplote. Pri interakcii kovov s fluórom sa spravidla tvoria vyššie fluoridy, napríklad UF6, MoF6, HgF2. Niektoré kovy (Fe, Cu, Al, Ni, Mg, Zn) reagujú s fluórom za vzniku ochranného filmu fluoridov, ktorý bráni ďalšej reakcii.
Pri reakcii fluóru s oxidmi kovov v chlade vznikajú fluoridy kovov a kyslík; Je tiež možná tvorba oxyfluoridov kovov (napríklad Mo02F2). Oxidy nekovov pridávajú napríklad fluór
S02 + F2 = S02F2
alebo je v nich kyslík nahradený napríklad fluórom
Si02 + 2F2 = SiF4 + O2.
Sklo reaguje s fluórom veľmi pomaly; v prítomnosti vody reakcia prebieha rýchlo. Oxidy dusíka NO a NO2 ľahko pridávajú fluór za vzniku nitrozylfluoridu FNO a nitrilfluoridu FNO2. Oxid uhoľnatý pridáva fluór pri zahrievaní za vzniku karbonylfluoridu:
CO + F2 = COF2
Hydroxidy kovov reagujú s fluórom za vzniku fluoridu kovu a kyslíka, napr.
2Ba(OH)2 + 2F2 = 2BaF2 + 2H20 + O2
Vodné roztoky NaOH a KOH reagujú s fluórom pri 0 °C za vzniku OF2.
Kovové alebo nekovové halogenidy reagujú s fluórom v chlade a fluór zmieša všetky halogény.
Sulfidy, nitridy a karbidy sú ľahko fluorované. Hydridy kovov tvoria za studena fluorid kovu a HF s fluórom; amoniak (v pare) - N 2 a HF. Fluór nahrádza vodík v kyselinách alebo kovy v ich soliach, napr.
НNO 3 (alebo NaNO 3) + F 2 → FNO 3 + HF (alebo NaF)
v ťažších podmienkach fluór vytláča kyslík z týchto zlúčenín a vytvára fluorid síry.
Uhličitany alkalických kovov a kovov alkalických zemín reagujú s fluórom pri bežných teplotách; tým vzniká zodpovedajúci fluorid, C02 a O2.
Fluór prudko reaguje s organickými látkami.
V prvej fáze výroby fluóru sa izoluje fluorovodík HF. Príprava fluorovodíka a kyseliny fluorovodíkovej prebieha spravidla spolu so spracovaním fluorapatitu na fosfátové hnojivá. Plynný fluorovodík vznikajúci pri spracovaní fluorapatitu kyselinou sírovou sa potom zbiera, skvapalňuje a používa na elektrolýzu. Elektrolýzu je možné vykonávať buď ako kvapalnú zmes HF a KF (proces prebieha pri teplote 15-20°C), ako aj taveninu KH2F3 (pri teplote 70-120°C C) alebo tavenina KHF2 (pri teplote 245-310 °C). V laboratóriu sa na prípravu malých množstiev voľného fluóru môže použiť buď zahrievanie MnF 4, ktoré eliminuje fluór, alebo zahrievanie zmesi K 2 MnF 6 a SbF 5.
Fluór sa skladuje v plynnom stave (pod tlakom) a v kvapalnej forme (pri chladení tekutým dusíkom) v zariadeniach vyrobených z niklu a zliatin na jeho báze, medi, hliníka a jeho zliatin a mosadze z nehrdzavejúcej ocele.
Plynný fluór sa používa na fluoráciu UF 4 na UF 6, na izotopovú separáciu uránu, ako aj na výrobu fluoridu chloričitého ClF 3 (fluoračné činidlo), fluoridu sírového SF 6 (plynný izolant v elektrotechnickom priemysle), fluoridy kovov (napríklad W a V). Kvapalný fluór je okysličovadlo raketového paliva.
Široko sa používa množstvo zlúčenín fluóru - fluorovodík, fluorid hlinitý, fluoridy kremíka, kyselina fluórsulfónová, ako rozpúšťadlá, katalyzátory a činidlá na výrobu organických zlúčenín.
Fluór sa používa pri výrobe teflónu, iných fluoroplastov, fluórových kaučukov, organických látok s obsahom fluóru a materiálov, ktoré majú široké využitie v technike, najmä v prípadoch, kde sa vyžaduje odolnosť voči agresívnemu prostrediu, vysokým teplotám a pod.
Fluór je neustále obsiahnutý v živočíšnych a rastlinných tkanivách; mikroelementy. Vo forme anorganických zlúčenín sa nachádza najmä v kostiach zvierat a ľudí - 100-300 mg/kg; V zuboch je najmä veľa fluoridu. Kosti morských živočíchov sú bohatšie na fluorid v porovnaní s kosťami suchozemských živočíchov. Do organizmu zvierat a ľudí sa dostáva najmä s pitnou vodou, ktorej optimálny obsah fluóru je 1-1,5 mg/l.
Pri nedostatku fluoridu vzniká človeku zubný kaz. Preto sa fluoridové zlúčeniny pridávajú do zubných pást a niekedy aj do pitnej vody. Nadbytok fluoridu vo vode je však aj zdraviu škodlivý. Vedie k fluoróze - zmene štruktúry skloviny a kostného tkaniva, deformácii kostí. Vysoké koncentrácie fluoridových iónov sú nebezpečné svojou schopnosťou inhibovať množstvo enzymatických reakcií, ako aj viazať biologicky dôležité prvky (P, Ca, Mg atď.), čím narúšajú ich rovnováhu v organizme.
Organické deriváty fluóru sa nachádzajú len v niektorých rastlinách. Hlavnými z nich sú deriváty kyseliny fluorooctovej, toxické pre ostatné rastliny aj živočíchy. Biologická úloha nie je dobre pochopená. Bola preukázaná súvislosť medzi metabolizmom fluóru a tvorbou kostného tkaniva kostry a najmä zubov. Potreba fluóru pre rastliny nebola preukázaná.
Možné pre tých, ktorí pracujú v chemickom priemysle, pri syntéze zlúčenín obsahujúcich fluór a pri výrobe fosfátových hnojív. Fluorid dráždi dýchacie cesty a spôsobuje popáleniny kože. Pri akútnej otrave dochádza k podráždeniu slizníc hrtana a priedušiek, očí, slineniu a krvácaniu z nosa; v závažných prípadoch - pľúcny edém, poškodenie centra, nervového systému atď.; v chronických prípadoch - konjunktivitída, bronchitída, pneumónia, pneumoskleróza, fluoróza. Charakteristické sú kožné lézie, ako je ekzém.
Prvá pomoc: výplach očí vodou, pri popáleninách kože - výplach 70% alkoholom; pri inhalačnej otrave – vdýchnutí kyslíka.
Prevencia: dodržiavanie bezpečnostných predpisov, nosenie špeciálneho oblečenia, pravidelné lekárske prehliadky, zaradenie vápnika a vitamínov do stravy.
(F-F) 0,51 kJ/mol
6,54 (F-F) kJ/mol
monoklinika
(300 K) 0,028 W/(m K)
| 9 | |
| 2s 2 2p 5 | |
Príbeh
Ako jeden z atómov kyseliny fluorovodíkovej bol prvok fluór predpovedaný v roku 1810 a vo voľnej forme ho izoloval až o 76 rokov neskôr Henri Moissan v roku 1886 elektrolýzou kvapalného bezvodého fluorovodíka obsahujúceho prímes kyslého fluoridu draselného KHF 2.
pôvod mena
Obsah fluóru v pôde je spôsobený sopečnými plynmi, pretože ich zloženie zvyčajne obsahuje veľké množstvo fluorovodíka.
Izotopové zloženie
Fluór je monoizotopický prvok, keďže v prírode existuje iba jeden stabilný izotop fluóru 19F. Ďalších 17 rádioaktívnych izotopov fluóru je známych s hmotnostným číslom od 14 do 31 a jeden jadrový izomér - 18F m. Najdlhší rádioaktívny izotop fluóru je 18 F s polčasom rozpadu 109,771 minút, dôležitý zdroj pozitrónov, používaný v pozitrónovej emisnej tomografii.
Jadrové vlastnosti izotopov fluóru
| izotop | Relatívna hmotnosť, a.m.u. | Polovičný život | Typ rozpadu | Jadrová rotácia | Jadrový magnetický moment |
|---|---|---|---|---|---|
| 17F | 17,0020952 | 64,5 s | β+ sa rozpadá na 17O | 5/2 | 4.722 |
| 18 F | 18,000938 | 1,83 hodiny | β+ sa rozpadá na 18 O | 1 | |
| 19F | 18,99840322 | Stabilný | - | 1/2 | 2.629 |
| 20 F | 19,9999813 | 11 s | β− rozpad v 20 Ne | 2 | 2.094 |
| 21 F | 20,999949 | 4,2 s | β− rozpad v 21 Ne | 5/2 | |
| 22F | 22,00300 | 4,23 s | β− rozpad v 22 Ne | 4 | |
| 23F | 23,00357 | 2,2 s | β− rozpad v 23 Ne | 5/2 |
Magnetické vlastnosti jadier
Jadrá izotopu 19 F majú polovičný celočíselný spin, takže tieto jadrá možno použiť na NMR štúdie molekúl. 19F NMR spektrá sú celkom charakteristické pre organofluórové zlúčeniny.
Elektronická štruktúra
Elektrónová konfigurácia atómu fluóru je nasledovná: 1s 2 2s 2 2p 5. Atómy fluóru v zlúčeninách môžu vykazovať oxidačný stav -1. Pozitívne oxidačné stavy sa v zlúčeninách neuskutočňujú, pretože fluór je najviac elektronegatívny prvok.
Kvantovochemický výraz atómu fluóru je 2 P 3/2.
Štruktúra molekuly
Z hľadiska teórie molekulových orbitálov možno štruktúru dvojatómovej molekuly fluóru charakterizovať pomocou nasledujúceho diagramu. Molekula obsahuje 4 väzbové orbitály a 3 protiväzbové orbitály. Poradie väzieb v molekule je 1.
Kryštálová bunka
Fluór tvorí dve kryštalické modifikácie, ktoré sú stabilné pri atmosférickom tlaku:
Potvrdenie
Priemyselný spôsob získavania fluóru zahŕňa extrakciu a obohacovanie fluoritových rúd, rozklad ich koncentrátu kyselinou sírovou na bezvodý a jeho elektrolytický rozklad.
Na získanie fluóru v laboratóriu sa využíva rozklad určitých zlúčenín, ale všetky sa v prírode nenachádzajú v dostatočnom množstve a získavajú sa pomocou voľného fluóru.
Laboratórna metóda
Hoci táto metóda nemá praktické využitie, ukazuje, že elektrolýza nie je potrebná a že všetky zložky pre tieto reakcie možno pripraviť bez použitia plynného fluóru.
Na laboratórnu výrobu fluóru môžete použiť aj zahrievanie fluoridu kobaltnatého na 300 °C, rozklad fluoridov strieborných (príliš drahé) a niektoré ďalšie metódy.
Priemyselná metóda
Priemyselná výroba fluóru sa uskutočňuje elektrolýzou taveniny kyslého fluoridu draselného KF·2HF (často s prídavkom fluoridu lítneho), ktorý vzniká pri nasýtení taveniny KF fluorovodíkom na obsah 40-41 % HF. . Proces elektrolýzy prebieha pri teplotách okolo 100 °C v oceľových elektrolyzéroch s oceľovou katódou a uhlíkovou anódou.
Fyzikálne vlastnosti
Bledožltý plyn, v nízkych koncentráciách zápach pripomína ozón aj chlór, je veľmi agresívny a jedovatý.
Fluór má abnormálne nízky bod varu (bod topenia). Je to spôsobené tým, že fluór nemá d-podúroveň a nie je schopný vytvárať seskvi-a-pol väzby na rozdiel od iných halogénov (násobnosť väzieb v iných halogénoch je približne 1,1).
Chemické vlastnosti
Reakcie, pri ktorých je fluór formálne redukčným činidlom, zahŕňajú rozklad vyšších fluoridov, napríklad:
Fluór je tiež schopný oxidovať kyslík v elektrickom výboji za vzniku fluoridu kyslíka OF 2 a dioxydifluoridu O 2 F 2 .
Vo všetkých zlúčeninách má fluór oxidačný stav -1. Na to, aby fluór vykazoval kladný oxidačný stav, je potrebná tvorba molekúl excimeru alebo iné extrémne podmienky. To si vyžaduje umelú ionizáciu atómov fluóru.
Skladovanie
Fluór sa skladuje v plynnom stave (pod tlakom) a v kvapalnej forme (pri chladení tekutým dusíkom) v zariadeniach vyrobených z niklu a zliatin na jeho báze (Monel metal), medi, hliníka a jeho zliatin, mosadze, nehrdzavejúcej ocele (tj. je možné, pretože tieto kovy a zliatiny sú potiahnuté filmom fluoridov, ktorý je pre fluór neprekonateľný).
Aplikácia
Fluór sa používa na získanie:
- Freóny sú široko používané chladivá.
- Fluoroplasty sú chemicky inertné polyméry.
- Plyn SF6 je plynový izolant používaný vo vysokonapäťovej elektrotechnike.
- Hexafluorid uránu UF 6, používaný na separáciu izotopov uránu v jadrovom priemysle.
- Hexafluorohlinitan sodný - elektrolyt na výrobu hliníka elektrolýzou.
- Fluoridy kovov (ako W a V), ktoré majú niektoré prospešné vlastnosti.
raketová technika
Fluór a niektoré jeho zlúčeniny sú silné oxidačné činidlá, preto sa môžu použiť ako oxidačné činidlo v raketových palivách. Veľmi vysoká účinnosť fluóru vzbudila oň a jeho zlúčeniny značný záujem. Na úsvite vesmírneho veku mali ZSSR a ďalšie krajiny výskumné programy pre fluórované raketové palivá. Produkty spaľovania s okysličovadlami obsahujúcimi fluór sú však toxické. Preto sa palivá na báze fluóru v modernej raketovej technike nerozšírili.
Aplikácia v medicíne
Fluórované uhľovodíky (napr. perfluórdekalín) sa používajú v medicíne ako krvné náhrady. Existuje veľa liekov obsahujúcich vo svojej štruktúre fluór (fluórtán, fluóruracil, fluoxetín, haloperidol atď.).
Biologická a fyziologická úloha
Fluór je pre telo životne dôležitý prvok. V ľudskom tele je fluór obsiahnutý najmä v zubnej sklovine ako súčasť fluorapatitu - Ca 5 F (PO 4) 3. Pri nedostatočnej (menej ako 0,5 mg/liter pitnej vody) alebo nadmernej (viac ako 1 mg/liter) konzumácii fluoridov môžu v tele vzniknúť ochorenia zubov: kaz a fluoróza (škvrnitosť skloviny) a osteosarkóm.
Na prevenciu zubného kazu sa odporúča používať zubné pasty s fluoridovými prísadami (sodík a/alebo cín) alebo piť fluoridovanú vodu (do koncentrácie 1 mg/l), prípadne použiť lokálne aplikácie 1-2% roztoku fluoridu sodného alebo fluorid cínatý. Takéto akcie môžu znížiť pravdepodobnosť zubného kazu o 30-50%.
Maximálna prípustná koncentrácia viazaného fluóru vo vzduchu priemyselných priestorov je 0,0005 mg/liter vzduchu.
Toxikológia
pozri tiež
Napíšte recenziu na článok "Fluór"
Literatúra
- Ryss I.G. Chémia fluóru a jeho anorganických zlúčenín. M. Goskhimizdat, 1966 - 718 s.
- Nekrasov B.V. Základy všeobecnej chémie. (tretie vydanie, zväzok 1) M. Chemistry, 1973 - 656 s.
- L. Pauling, I. Keaveny a A.B. Robinson, J. Solid State Chem., 1970, 2, str. 225. anglicky {{{1}}} - Zistite viac o kryštálovej štruktúre fluóru.
Poznámky
- . Získané 14. marca 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.(anglicky) // Čistá a aplikovaná chémia. - 2013. - Zv. 85, č. 5. - S. 1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
- Chemická encyklopédia / Redakčná rada: Zefirov N.S. a i. - M.: Veľká ruská encyklopédia, 1998. - T. 5. - 783 s. - ISBN 5-85270-310-9.
- na webovej stránke IUPAC
- Hlavne v zubnej sklovine
- Journal of Solid State Chemistry, Vol. 2, číslo 2, 1970, s. 225-227.
- J. Chem. Phys. 49, 1902 (1968)
- Greenwood N., Earnshaw A.„Chémia prvkov“ zväzok 2, M.: BINOM. Laboratórium znalostí, 2008 s. 147-148, 169 - chemická syntéza fluóru
- Achmetov N.S."Všeobecná a anorganická chémia".
- Encyklopedický slovník mladého chemika. Pre stredný a starší vek. Moskva, Pedagogy-Press. 1999
- Podľa Národného toxikologického programu
- vo forme fluoridov a organofluórových zlúčenín
- N. V. Lazarev, I. D. Gadaskina „Škodlivé látky v priemysle“ zväzok 3, strana 19.
Odkazy
| Portál "chémia" | |
| Fluór vo Wikislovníku | |
| Projekt "chémia" |
- // Bulletin Ruskej akadémie vied, 1997, ročník 67, N 11, s. 998-1013.
| Periodická tabuľka chemických prvkov od D. I. Mendelejeva | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vzácne plyny | Vlastnosti neznáme | |||||||||||||||||||||||||||||||
Úryvok charakterizujúci fluór
Ak bolo cieľom Rusov odrezať a zajať Napoleona a maršalov a tento cieľ nielenže nebol dosiahnutý, ale všetky pokusy o dosiahnutie tohto cieľa boli zakaždým zničené tým najhanebnejším spôsobom, potom posledné obdobie kampane celkom oprávnene sa zdá byť blízko k francúzskym víťazstvám a je úplne nespravodlivo prezentované ruskými historikmi ako víťazné.Ruskí vojenskí historici, v rozsahu, v akom je pre nich logika povinná, nedobrovoľne dospejú k tomuto záveru a napriek lyrickým výzvam o odvahe a oddanosti atď. musia mimovoľne priznať, že francúzsky ústup z Moskvy je pre Napoleona sériou víťazstiev a porážok. pre Kutuzova.
Ak však národnú hrdosť necháme úplne bokom, cítime, že tento záver sám osebe obsahuje rozpor, pretože séria víťazstiev Francúzov ich viedla k úplnému zničeniu a séria porážok Rusov ich viedla k úplnému zničeniu nepriateľa. očistenie svojej vlasti.
Zdroj tohto rozporu spočíva v tom, že historici, ktorí študujú udalosti z listov panovníkov a generálov, zo správ, správ, plánov atď., predpokladali pre posledné obdobie vojny roku 1812 falošný, nikdy neexistujúci cieľ - cieľ, ktorý údajne spočíval v odrezaní a dolapení Napoleona s maršalmi a armádou.
Tento cieľ nikdy neexistoval a nemohol existovať, pretože nemal zmysel a jeho dosiahnutie bolo úplne nemožné.
Tento cieľ nedával zmysel, po prvé, pretože Napoleonova frustrovaná armáda utiekla z Ruska čo najrýchlejšie, teda splnila to, čo si každý Rus mohol priať. Prečo bolo potrebné vykonávať rôzne operácie na Francúzoch, ktorí utekali tak rýchlo, ako mohli?
Po druhé, bolo zbytočné stáť v ceste ľuďom, ktorí všetku svoju energiu nasmerovali na útek.
Po tretie, bolo nezmyselné stratiť svoje jednotky, aby zničili francúzske armády, ktoré boli bez vonkajších príčin zničené v takom postupe, že bez akéhokoľvek blokovania cesty nemohli preniesť cez hranice viac, ako presunuli v mesiaci december, teda stotinu celej armády.
Po štvrté, bolo nezmyselné chcieť zajať cisára, kráľov, vojvodcov – ľudí, ktorých zajatie by značne skomplikovalo počínanie Rusov, ako priznali najšikovnejší diplomati tej doby (J. Maistre a ďalší). Ešte nezmyselnejšia bola túžba vziať francúzsky zbor, keď sa ich jednotky roztopili na polceste ku Krasnymu a oddiely konvojov museli byť oddelené od zboru zajatcov a keď ich vojaci nedostali vždy plné zásoby a už zajatí zajatci boli umieranie od hladu.
Celý premyslený plán odrezať a chytiť Napoleona a jeho armádu bol podobný plánu záhradníka, ktorý po vyháňaní dobytka zo záhrady, ktorá mu pošliapala hrebene, pribehol k bráne a začal tento dobytok biť po hlave. Jedna vec, ktorá by mohla záhradníka ospravedlniť, by bola, že bol veľmi nahnevaný. To sa ale nedalo povedať ani o koncipientoch projektu, pretože to neboli tí, ktorí trpeli prešľapanými hrebeňmi.
Ale okrem toho, že odrezanie Napoleona a armády bolo zbytočné, bolo to nemožné.
To bolo nemožné, po prvé, pretože skúsenosti ukazujú, že pohyb kolón na vzdialenosť päť míľ v jednej bitke sa nikdy nezhoduje s plánmi, pravdepodobnosť, že sa Čichagov, Kutuzov a Wittgenstein zblížia na určenom mieste včas, bola taká nepatrná, že to predstavovalo k nemožnosti, ako si Kutuzov myslel, aj keď dostal plán, povedal, že sabotáž na veľké vzdialenosti neprináša požadované výsledky.
Po druhé, nebolo to možné, pretože na paralyzovanie sily zotrvačnosti, s ktorou sa Napoleonova armáda pohybovala späť, bolo potrebné mať bez porovnania väčšie jednotky, ako mali Rusi.
Po tretie, nebolo to možné, pretože odrezanie vojenského slova nemá žiadny význam. Môžete si odrezať kúsok chleba, ale nie armádu. Nedá sa armáde nijako odrezať – zablokovať jej cestu, pretože okolo je vždy veľa miesta, kde sa dá obísť, a je noc, počas ktorej nie je nič vidieť, ako sa o tom mohli presvedčiť aj vojenskí vedci. z príkladov Krasnyho a Bereziny. Je nemožné vziať zajatca bez toho, aby s tým zajatec súhlasil, rovnako ako nie je možné chytiť lastovičku, hoci ju môžete vziať, keď vám pristane na ruke. Môžete vziať do zajatia niekoho, kto sa vzdá, ako napríklad Nemci, podľa pravidiel stratégie a taktiky. Francúzske jednotky to však celkom oprávnene nepovažovali za vhodné, pretože na úteku a v zajatí ich čakala rovnaká hladná a studená smrť.
Po štvrté, a čo je najdôležitejšie, nebolo to možné, pretože nikdy odkedy svet existoval, nedošlo k vojne za strašných podmienok, za akých sa odohrala v roku 1812, a ruské jednotky pri prenasledovaní Francúzov napínali všetku svoju silu a nepohli. mohli urobiť viac bez toho, aby boli sami zničení.
Pri pohybe ruskej armády z Tarutina do Krasnoje zostalo päťdesiattisíc chorých a zaostalých, teda počet rovnajúci sa počtu obyvateľov veľkého provinčného mesta. Polovica ľudí vypadla z armády bez boja.
A o tomto období ťaženia, keď vojská bez čižiem a kožuchov, s neúplným proviantom, bez vodky, celé mesiace nocujú na snehu a pri pätnástich stupňoch pod nulou; keď je deň len sedem a osem hodín a zvyšok je noc, počas ktorej nemôže byť ovplyvnená disciplína; keď nie ako v bitke, na pár hodín sú len ľudia uvedení do ríše smrti, kde už nie je disciplína, ale keď ľudia žijú mesiace, každú minútu zápasia so smrťou od hladu a zimy; keď polovica armády za mesiac zomrie - historici nám hovoria o tom a tom období ťaženia, ako mal Miloradovič urobiť bočný pochod tadiaľto a Tormasov tam tadiaľ a ako sa tam mal pohybovať Čičagov tak ( pohybovať sa nad kolená v snehu), a ako sa prevrátil a odrezal atď., atď.
Rusi, napoly umierajúci, urobili všetko, čo sa dalo a malo urobiť, aby dosiahli cieľ hodný ľudu, a nenesú vinu za to, že iní Rusi sediaci v teplých miestnostiach predpokladali, že urobia to, čo bolo nemožné.
Celý tento zvláštny, dnes už nepochopiteľný rozpor skutočnosti s opisom histórie nastáva len preto, že historici, ktorí o tejto udalosti písali, napísali históriu úžasných pocitov a slov rôznych generálov, a nie históriu udalostí.
Pre nich sa slová Miloradoviča, vyznamenania, ktoré dostal ten a ten generál, a ich predpoklady zdajú byť veľmi zaujímavé; a otazka tych 50 tisic co zostali v nemocniciach a hroboch ich ani nezaujima, pretoze nepodlieha ich studiu.
Medzitým sa musíte odvrátiť od študovania správ a všeobecných plánov a ponoriť sa do pohybu tých stoviek tisíc ľudí, ktorí sa priamo, bezprostredne zúčastnili na udalosti, a do všetkých otázok, ktoré sa predtým zdali neriešiteľné, náhle, s mimoriadnym jednoduchosť a jednoduchosť, získajte nepochybné riešenie.
Cieľ odrezať Napoleona a jeho armádu nikdy neexistoval, iba v predstavách tucta ľudí. Nemohlo to existovať, pretože to nemalo zmysel a dosiahnuť to bolo nemožné.
Ľudia mali jediný cieľ: očistiť svoju zem od invázie. Tento cieľ sa dosiahol v prvom rade sám od seba, keďže Francúzi utiekli, a preto bolo potrebné tento pohyb len nezastaviť. Po druhé, tento cieľ bol dosiahnutý akciami ľudovej vojny, ktorá zničila Francúzov, a po tretie, tým, že veľká ruská armáda nasledovala Francúzov, pripravená použiť silu, ak by bolo francúzske hnutie zastavené.
Ruská armáda musela pôsobiť ako bič na pobehujúce zviera. A skúsený vodič vedel, že najvýhodnejšie je držať bič zdvihnutý, vyhrážať sa mu a nebičovať po hlave bežiace zviera.
Keď človek vidí umierajúce zviera, zmocní sa ho hrôza: to, čím on sám je, jeho podstata, sa v jeho očiach zjavne ničí – prestáva byť. Ale keď je umierajúci človek a cíti sa milovaný človek, potom okrem hrôzy zo zničenia života pociťuje aj medzeru a duchovnú ranu, ktorá rovnako ako fyzická rana niekedy zabíja, inokedy lieči, ale vždy bolí a bojí sa vonkajšieho dráždivého dotyku.
Po smrti princa Andreja to cítili rovnako Natasha a princezná Marya. Oni, mravne sklonení a zavretí oči pred hrozivým mrakom smrti, ktorý nad nimi visí, sa neodvážili pozrieť životu do tváre. Starostlivo si chránili svoje otvorené rany pred urážlivými, bolestivými dotykmi. Všetko: kočiar jazdiaci rýchlo po ulici, pripomienka obeda, dievčenská otázka na šaty, ktoré treba pripraviť; čo je ešte horšie, slovo neúprimného, slabého súcitu bolestne dráždilo ranu, vyzeralo ako urážka a narúšalo to nevyhnutné ticho, v ktorom sa obaja snažili počúvať ten hrozný, prísny chór, ktorý v ich predstavách ešte neustal, a bránil im hľadiac do tých tajomných nekonečných diaľok, ktoré sa pred nimi na chvíľu otvorili.
Len oni dvaja, nebolo to urážlivé ani bolestivé. Málo sa medzi sebou rozprávali. Ak sa rozprávali, išlo o najnepodstatnejšie predmety. Obaja sa rovnako vyhýbali zmienke o čomkoľvek, čo súvisí s budúcnosťou.
Pripustiť možnosť budúcnosti sa im zdalo urážkou jeho pamäti. Ešte opatrnejšie sa pri rozhovoroch vyhýbali všetkému, čo by mohlo súvisieť so zosnulým. Zdalo sa im, že to, čo zažili a cítili, sa nedalo vyjadriť slovami. Zdalo sa im, že akákoľvek slovná zmienka o detailoch jeho života porušuje veľkosť a posvätnosť sviatosti, ktorá sa v ich očiach odohrala.
Neustála zdržanlivosť reči, neustále usilovné vyhýbanie sa všetkému, čo by mohlo viesť k slovu o ňom: tieto zastávky na rôznych stranách na hranici toho, čo sa nedalo povedať, ešte čistejšie a jasnejšie pred ich predstavivosťou odkryli to, čo cítili.
Ale čistý, úplný smútok je rovnako nemožný ako čistá a úplná radosť. Princezná Marya, vo svojej pozícii samostatnej milenky svojho osudu, opatrovníčky a vychovávateľky svojho synovca, bola prvá, ktorá bola povolaná k životu zo sveta smútku, v ktorom žila prvé dva týždne. Od príbuzných dostávala listy, na ktoré bolo treba odpovedať; miestnosť, v ktorej bola Nikolenka umiestnená, bola vlhká a on začal kašľať. Alpatych prišiel do Jaroslavľa so správami o záležitostiach a s návrhmi a radami na presťahovanie sa do Moskvy do Vzdvizhenského domu, ktorý zostal nedotknutý a vyžadoval si len menšie opravy. Život sa nezastavil a my sme museli žiť. Bez ohľadu na to, aké ťažké bolo pre princeznú Maryu opustiť svet osamelého rozjímania, v ktorom doteraz žila, bez ohľadu na to, aká úbohá a akoby hanblivá bola nechať Natashu samú, starosti života si vyžiadali jej účasť a ona nedobrovoľne sa im vzdal. Skontrolovala účty u Alpatycha, poradila sa s Desallesom o svojom synovcovi a urobila príkazy a prípravy na presťahovanie sa do Moskvy.
Natasha zostala sama a keďže princezná Marya začala pripravovať svoj odchod, vyhýbala sa aj jej.
Princezná Marya pozvala grófku, aby Natašu nechala ísť s ňou do Moskvy, a matka a otec radostne súhlasili s týmto návrhom, každý deň si všimli úpadok fyzických síl svojej dcéry a verili, že zmena miesta a pomoc moskovských lekárov by byť pre ňu užitočný.
„Nikam nejdem,“ odpovedala Nataša, keď jej bol predložený tento návrh, „len ma prosím, nechaj ma,“ povedala a vybehla z miestnosti, sotva zadržiavala slzy ani tak od smútku, ako skôr od frustrácie a hnevu.
Potom, čo sa cítila opustená princeznou Maryou a sama vo svojom smútku, Natasha väčšinu času, sama vo svojej izbe, sedela s nohami v rohu pohovky a trhala alebo miesila niečo svojimi tenkými, napätými prstami a pozerala vytrvalý, nehybný pohľad na to, na čom spočívali oči. Táto samota ju vyčerpávala a trápila; ale bolo to pre ňu potrebné. Len čo za ňou niekto vošiel, rýchlo sa postavila, zmenila polohu a výraz a chopila sa knihy alebo šitia, očividne netrpezlivo čakala na odchod toho, kto ju vyrušil.
Zdalo sa jej, že teraz pochopí, prenikne, na čo smeroval jej oduševnený pohľad strašnou otázkou, ktorá bola nad jej sily.
Na konci decembra, v čiernych vlnených šatách, s copom nedbalo zviazaným do drdola, chudá a bledá, sedela Natasha s nohami v rohu pohovky, napäto krčila a rozpletala konce opaska a pozerala na rohu dverí.
Pozrela sa, kam odišiel, na druhú stranu života. A tá stránka života, o ktorej nikdy predtým nepremýšľala, ktorá sa jej predtým zdala taká vzdialená a neuveriteľná, jej bola teraz bližšia a drahšia, pochopiteľnejšia ako táto stránka života, v ktorej bolo všetko buď prázdnotou, alebo deštrukciou, alebo utrpenie a urážka.
Pozrela sa tam, kde vedela, že je; ale nemohla ho vidieť inak, než ako bol tu. Znova ho videla ako v Mytishchi, v Trinity, v Jaroslavli.
Videla jeho tvár, počula jeho hlas a opakovala jeho slová a jej slová, ktoré mu hovorila, a niekedy vymýšľala pre seba a pre neho nové slová, ktoré sa potom dali povedať.
Tu leží na kresle vo svojom zamatovom kožuchu a hlavu si opiera o tenkú, bledú ruku. Hrudník má strašne nízko a ramená zdvihnuté. Pysky sú pevne stlačené, oči žiaria a na bledom čele vyskakuje a mizne vráska. Jedna z jeho nôh sa takmer znateľne rýchlo chveje. Natasha vie, že bojuje s ukrutnými bolesťami. „Čo je to za bolesť? Prečo bolesť? Ako sa cíti? Ako to bolí!" - pomyslí si Natasha. Všimol si jej pozornosť, zdvihol oči a bez úsmevu začal rozprávať.
„Jedna hrozná vec,“ povedal, „je pripútať sa navždy k trpiacemu človeku. Toto je večné trápenie." A pozrel sa na ňu skúmavým pohľadom – Natasha teraz videla tento pohľad. Natasha, ako vždy, odpovedala skôr, ako mala čas premýšľať o tom, čo odpovedala; povedala: "Takto to nemôže ísť ďalej, to sa nestane, budeš zdravý - úplne."
Teraz ho videla ako prvá a teraz zažila všetko, čo vtedy cítila. Spomenula si na jeho dlhý, smutný, prísny pohľad na tieto slová a pochopila význam výčitiek a zúfalstva tohto dlhého pohľadu.
„Súhlasila som,“ hovorila si teraz Natasha, „že by bolo hrozné, keby zostal stále trpieť. Povedal som to len preto, že by to bolo pre neho hrozné, ale on to pochopil inak. Myslel si, že to bude pre mňa hrozné. Vtedy chcel ešte žiť – bál sa smrti. A povedal som mu to tak hrubo a hlúpo. To som si nemyslel. Myslel som si niečo úplne iné. Keby som povedal, čo si myslím, povedal by som: aj keby umieral, umieral stále pred mojimi očami, bol by som šťastný v porovnaní s tým, čím som teraz. Teraz... Nič, nikto. Vedel toto? Nie Nevedel a nikdy nebudem. A teraz to už nikdy, nikdy nebude možné napraviť." A znova jej hovoril tie isté slová, ale teraz mu Nataša v predstavách odpovedala inak. Zastavila ho a povedala: „Hrozné pre teba, ale nie pre mňa. Vieš, že v živote bez teba nič nemám a utrpenie s tebou je pre mňa tým najlepším šťastím.“ A vzal jej ruku a stisol ju tak, ako ju stisol v ten hrozný večer, štyri dni pred svojou smrťou. A v predstavách mu hovorila ďalšie nežné, láskyplné reči, ktoré mohla povedať vtedy, čo povedala aj teraz. „Ľúbim ťa... teba... milujem ťa, milujem ťa...“ povedala, kŕčovito stisla ruky a zúrivo zaťala zuby.
(prvý elektrón)
(podľa Paulinga)
| F | 9 |
| 18,9984 | |
| 2s 2 2p 5 | |
| Fluór | |
Chemické vlastnosti
Najaktívnejší nekov, násilne interaguje s takmer všetkými látkami (zriedkavými výnimkami sú fluoroplasty) as väčšinou z nich - so spaľovaním a výbuchom. Kontakt fluóru s vodíkom vedie k vznieteniu a výbuchu aj pri veľmi nízkych teplotách (až do -252°C). Dokonca aj voda a platina:urán pre jadrový priemysel horia vo fluórovej atmosfére.
fluorid chlóru ClF 3 - fluoračné činidlo a silné okysličovadlo raketového paliva
fluorid sírový SF 6 - plynný izolant v elektrotechnickom priemysle
fluoridy kovov (ako W a V), ktoré majú niektoré prospešné vlastnosti
freóny sú dobré chladivá
teflón - chemicky inertné polyméry
hexafluorohlinitan sodný - na následnú výrobu hliníka elektrolýzou
rôzne zlúčeniny fluóru
raketová technika
Zlúčeniny fluóru sú široko používané v raketovej technike ako oxidačné činidlo pre raketové palivo.Aplikácia v medicíne
Zlúčeniny fluóru sú široko používané v medicíne ako krvné náhrady.
Biologická a fyziologická úloha
Fluór je pre telo životne dôležitý prvok. V ľudskom tele sa fluór nachádza najmä v zubnej sklovine v zložení fluorapatitu - Ca 5 F (PO 4) 3. Pri nedostatočnej (menej ako 0,5 mg/liter pitnej vody) alebo nadmernej (viac ako 1 mg/liter) konzumácii fluóru môžu v tele vzniknúť ochorenia zubov: kaz a fluoróza (škvrnitosť skloviny) a osteosarkóm.
Na prevenciu zubného kazu sa odporúča používať zubné pasty s fluoridovými prísadami alebo piť fluoridovanú vodu (do koncentrácie 1 mg/l), prípadne použiť lokálne aplikácie 1-2% roztoku fluoridu sodného alebo fluoridu cínatého. Takéto akcie môžu znížiť pravdepodobnosť zubného kazu o 30-50%.
Maximálna prípustná koncentrácia viazaného fluóru vo vzduchu priemyselných priestorov je 0,0005 mg/liter.
Ďalšie informácie
fluór, fluór, F(9)
Fluór (Fluorine, French and German Fluor) bol získaný vo voľnom stave v roku 1886, ale jeho zlúčeniny sú známe už dlho a boli široko používané v metalurgii a výrobe skla. Prvá zmienka o fluorite (CaP) pod názvom kazivec (Fliisspat) pochádza zo 16. storočia. Jedno z diel pripisovaných legendárnemu Vasilijovi Valentinovi spomína kamene maľované rôznymi farbami – tavivo (Fliisse z latinského fluere – tiecť, liať), ktoré sa používali ako tavivá pri tavení kovov. Agricola a Libavius o tom píšu. Ten zavádza špeciálne názvy pre toto tavivo - kazivec (Flusspat) a minerálne fluoridy. Mnohí autori chemických a technických diel 17. a 18. storočia. opísať rôzne druhy kazivca. V Rusku sa tieto kamene nazývali plutva, špalt, pľuvať; Lomonosov klasifikoval tieto kamene ako selenity a nazval ich spar alebo tok (kryštálový tok). Ruskí remeselníci, ale aj zberatelia zbierok minerálov (napr. v 18. storočí knieža P.F. Golitsyn) vedeli, že niektoré druhy rahna pri zahriatí (napríklad v horúcej vode) v tme svietia. Leibniz však vo svojej histórii fosforu (1710) v tejto súvislosti spomína termofosfor (Thermophosphorus).
Chemici a chemici remeselníci sa s kyselinou fluorovodíkovou zoznámili zrejme najneskôr v 17. storočí. V roku 1670 norimberský remeselník Schwanhard použil kazivec zmiešaný s kyselinou sírovou na leptanie vzorov na sklenené poháre. V tom čase však bola povaha kazivca a kyseliny fluorovodíkovej úplne neznáma. Verilo sa napríklad, že kyselina kremičitá má moriaci účinok pri Schwanhardovom procese. Tento chybný názor odstránil Scheele, ktorý dokázal, že pri reakcii kazivca s kyselinou sírovou vzniká kyselina kremičitá v dôsledku korózie sklenenej retorty vznikajúcou kyselinou fluorovodíkovou. Okrem toho Scheele zistil (1771), že kazivec je kombináciou vápenatej zeminy so špeciálnou kyselinou, ktorá sa nazývala „švédska kyselina“.
Lavoisier rozpoznal radikál kyseliny fluorovodíkovej ako jednoduché teleso a zaradil ho do svojej tabuľky jednoduchých telies. Kyselina fluorovodíková bola získaná vo viac-menej čistej forme v roku 1809. Gay-Lussac a Thénard destiláciou kazivca s kyselinou sírovou v olovenej alebo striebornej retorte. Počas tejto operácie boli obaja výskumníci otrávení. Skutočnú povahu kyseliny fluorovodíkovej zistil v roku 1810 Ampere. Odmietol Lavoisierov názor, že kyselina fluorovodíková by mala obsahovať kyslík, a dokázal analógiu tejto kyseliny s kyselinou chlorovodíkovou. Ampere oznámil svoje zistenia Davymu, ktorý nedávno zistil elementárnu povahu chlóru. Davy úplne súhlasil s Amperovými argumentmi a vynaložil veľa úsilia na získanie voľného fluóru elektrolýzou kyseliny fluorovodíkovej a inými spôsobmi. Berúc do úvahy silný korozívny účinok kyseliny fluorovodíkovej na sklo, ako aj na rastlinné a živočíšne tkanivá, Ampere navrhol nazvať prvok v nej obsiahnutý fluór (gréčtina - ničenie, smrť, mor, mor atď.). Davy však tento názov neprijal a navrhol iný - Fluór, analogicky s vtedajším názvom chlóru - Chlorine, oba názvy sa dodnes používajú v angličtine. Názov, ktorý dal Ampere, sa zachoval v ruštine.
Početné pokusy o izoláciu voľného fluóru v 19. storočí. neviedli k úspešným výsledkom. Až v roku 1886 sa to Moissanovi podarilo a získať voľný fluór vo forme žltozeleného plynu. Keďže fluór je neobyčajne agresívny plyn, musel Moissan prekonať mnohé ťažkosti, kým našiel materiál vhodný pre zariadenia na experimenty s fluórom. U-rúrka na elektrolýzu kyseliny fluorovodíkovej pri 55 °C (chladená kvapalným metylchloridom) bola vyrobená z platiny s kazivcami. Po preštudovaní chemických a fyzikálnych vlastností voľného fluóru našiel široké uplatnenie. Teraz je fluór jednou z najdôležitejších zložiek pri syntéze širokého spektra organofluórových látok. V ruskej literatúre začiatku 19. storočia. fluór sa nazýval inak: zásada kyseliny fluorovodíkovej, fluór (Dvigubsky, 1824), fluorita (Iovsky), fluór (Shcheglov, 1830), fluór, fluór, fluorid. Hess zaviedol názov fluór v roku 1831.
Zničenie a smrť. Takto sa názov prekladá z gréčtiny fluorid. Názov je spojený s históriou jeho objavenia. Desiatky vedcov boli zranené alebo zomreli pri pokuse izolovať prvok, ktorého existenciu Scheele ako prvý naznačil. Získal kyselinu fluorovodíkovú, no nedokázal z nej extrahovať novú látku – fluór.
Názov je spojený s minerálom - základom kyseliny fluorovodíkovej a hlavným zdroj fluoridu. Elektrolýzou sa ho pokúsili získať aj bratia Knoxovci z Anglicka a Gay-Lussac a Tenard z Francúzska. Počas experimentov zomreli.
Davy, ktorý objavil sodík, draslík a vápnik, kontaktoval fluór, bol otrávený a stal sa invalidom. Vedecká komunita potom prvok premenovala. Ale je to naozaj také nebezpečné mimo chemických laboratórií a prečo je to potrebné? Na tieto otázky odpovieme ďalej.
Chemické a fyzikálne vlastnosti fluóru
Fluór zaujíma 9. miesto v. V prírode prvok pozostáva z jedného stabilného nuklidu. Tak sa nazývajú atómy, ktorých životný cyklus je dostatočný na pozorovanie a vedecký výskum. Hmotnosť atóm fluóru– 18 998. V molekule sú 2 atómy.
Fluór – prvok s najvyššou elektronegativitou. Tento jav je spojený so schopnosťou atómu spájať sa s ostatnými a priťahovať elektróny k sebe. Fluórov index na Paulingovej stupnici je 4. To prispieva k sláve 9. prvku ako najaktívnejšieho nekovu. V normálnom stave je to žltkastý plyn. Je toxický a má štipľavý zápach – niečo medzi arómami ozónu a chlóru.
Fluór je látka s abnormálne nízkym bodom varu pre plyny – iba 188 stupňov Celzia. Zvyšné halogény, teda typické nekovy zo 7. skupiny periodickej tabuľky, vrie vysokou rýchlosťou. Je to spôsobené tým, že majú d-podúroveň, ktorá je zodpovedná za jeden a pol väzby. Molekula fluóru nemá žiadnu.
Aktivita fluóru je vyjadrená počtom a charakterom možných reakcií s inými prvkami. Spojenie s väčšinou z nich sprevádza horenie a výbuchy. Pri kontakte s vodíkom vzniká plameň aj pri nízkych teplotách. Dokonca aj voda horí vo fluórovej atmosfére. Navyše v komore so žltkastým plynom sa vznieti najinertnejší a najcennejší prvok.
Zlúčeniny fluóru nemožné len s neónom, argónom a héliom. Všetky 3 plyny sú ľahké a inertné. Nie z plynov, nie je citlivý na fluór. Existuje množstvo prvkov, s ktorými sú reakcie možné len pri zvýšených teplotách. Áno, pár chlórfluóru interaguje iba pri 200-250 stupňoch Celzia.
Aplikácia fluoridu
Bez fluoridu Teflónové povlaky nie sú potrebné. Ich vedecký názov je tetrafluóretylén. Zlúčeniny patria do organickej skupiny a majú nepriľnavé vlastnosti. V podstate je teflón plast, ale neobvykle ťažký. Hustota vody je 2-krát vyššia - to je dôvod pre nadmernú hmotnosť povlaku a riadu s ním.
V jadrovom priemysle fluór Má spojenie s procesom oddeľovania izotopov uránu. Vedci tvrdia, že keby nebolo 9. prvku, neexistovali by ani jadrové elektrárne. Ako palivo im neslúži hocijaký urán, ale len niekoľko jeho izotopov, najmä 235. Separačné metódy sú určené pre plyny a prchavé kvapaliny.
Ale urán vrie pri 3500 stupňoch Celzia. Nie je jasné, aké materiály pre kolóny a odstredivky vydržia také teplo. Našťastie existuje prchavý hexafluorid uránu, ktorý vrie len pri 57 stupňoch. Z toho sa izoluje kovová frakcia.
Oxidácia fluóru, presnejšie, jeho oxidácia raketového paliva je dôležitým prvkom leteckého priemyslu. Nie je v ňom užitočný plynný prvok, ale kvapalina. V tomto stave sa fluór zmení na žiarivo žltý a je najreaktívnejší.
V metalurgii sa používa štandardný plyn. Fluoridový vzorec transformuje. Prvok je zahrnutý v zlúčenine potrebnej na výrobu hliníka. Vyrába sa elektrolýzou. Tu ide o hexafluóraluminát.
Zapojenie príde vhod v optike fluór horečnatý, teda fluorid. Je transparentný v rozsahu svetelných vĺn od vákuového ultrafialového až po infračervené žiarenie. Tu prichádza spojenie so šošovkami a hranolmi pre špecializované optické prístroje.
9. prvok si všimli aj lekári, najmä zubári. V zuboch našli 0,02 % fluoridu. Potom sa ukázalo, že v regiónoch, kde je látky nedostatok, je výskyt kazov vyšší.
Obsahoval fluorid vo vode, odkiaľ vstupuje do tela. V vzácnych oblastiach začali prvok do vody umelo pridávať. Situácia sa zlepšila. Preto bol vytvorený fluoridová pasta.
Fluorid v zubnom lekárstve sklovina môže spôsobiť fluorózu - tmavnutie, špinenie tkanív. Je to dôsledok prebytku prvku. Preto je v regiónoch s normálnym zložením vody lepšie zvoliť zubná pasta bez fluoridu. Je tiež potrebné sledovať jeho obsah v potravinárskych výrobkoch. Existuje dokonca aj fluoridované mlieko. Morské plody nie je potrebné obohacovať, obsahuje už veľa 9. prvku.
Cestoviny bez fluoridu– výber súvisiaci so stavom zubov. Ale v medicíne je prvok potrebný nielen v oblasti stomatológie. Fluoridové prípravky sa predpisujú pri problémoch so štítnou žľazou, napríklad pri Gravesovej chorobe. V boji proti nej zohráva vedúcu úlohu pár fluorid-jód.
Lieky s 9. prvkom sú potrebné pre tých, ktorí majú chronickú cukrovku. Glaukóm a rakovina sú tiež na zozname ochorení, ktoré sa liečia fluorid. Ako kyslík látka je niekedy potrebná pri ochoreniach priedušiek a reumatických diagnózach.
Extrakcia fluóru
Ťaží sa fluór všetko rovnakým spôsobom, ktorý pomohol otvoriť prvok. Po sérii úmrtí sa jednému z vedcov podarilo nielen prežiť, ale aj uvoľniť malé množstvo žltkastého plynu. Vavríny si odniesol Henri Moissan. Francúz dostal za svoj objav Nobelovu cenu. Bola vydaná v roku 1906.
Moissan použil metódu elektrolýzy. Aby sa chemik neotrávil výparmi, vykonal reakciu v oceľovom elektrifikátore. Toto zariadenie sa používa dodnes. Obsahuje kyslé fluorid draselný.
Proces prebieha pri teplote 100 stupňov Celzia. Katóda je vyrobená z ocele. Anóda v inštalácii je uhlíková. Je dôležité zachovať tesnosť systému, pretože para fluóru jedovatý.
Laboratóriá nakupujú špeciálne zátky na tesnosť. Ich zloženie: fluorid vápenatý. Laboratórium pozostáva z dvoch medených nádob. Prvá sa naplní taveninou, druhá sa do nej ponorí. Vnútorná nádoba má na dne otvor. Prechádza ním niklová anóda.
Katóda je umiestnená v prvej nádobe. Rúry vychádzajú zo zariadenia. Z jednej sa uvoľňuje vodík, z druhej fluór. Na udržanie tesnosti samotné zátky a fluorid vápenatý nestačia. Potrebujete tiež mazanie. Jeho úlohu zohráva glycerín alebo oxid.
Laboratórna metóda na získanie 9. prvku sa používa len na edukačné ukážky. Táto technológia nemá praktické využitie. Jeho existencia však dokazuje, že sa to dá zaobísť aj bez elektrolýzy. Nie je to však potrebné.
Cena fluóru
Za fluorid ako taký nie sú žiadne náklady. Ceny sú už stanovené pre produkty obsahujúce 9. prvok periodickej tabuľky. Napríklad zubné pasty zvyčajne stoja od 40 do 350 rubľov. Aj lieky sú lacné a drahé. Všetko závisí od výrobcu a dostupnosti podobných produktov od iných spoločností na trhu.
Ako pre ceny fluoridov pre zdravie môže byť zrejme vysoká. Prvok je toxický. Manipulácia s ním vyžaduje opatrnosť. Fluorid môže byť prospešný a dokonca aj liečiť.
Na to však musíte o látke veľa vedieť, predvídať jej správanie a samozrejme konzultovať s odborníkmi. Fluór je z hľadiska prevalencie na Zemi na 13. mieste. Už samotné číslo, nazývané diabolský tucet, vás núti byť opatrný pri živle.