FLUORIN(lat. Fluorum), F, element kimik me numër atomik 9, masë atomike 18,998403. Fluori natyror përbëhet nga një nuklid i qëndrueshëm 19 F. Konfigurimi i shtresës së jashtme elektronike është 2s 2 p 5. Tek komponimet shfaq vetëm gjendjen e oksidimit –1 (valenca I). Fluori ndodhet në periudhën e dytë në grupin VIIA të tabelës periodike të elementeve të Mendelejevit dhe i përket halogjenëve.
Rrezja e atomit neutral të fluorit është 0,064 nm, rrezja e jonit F është 0,115 (2), 0,116 (3), 0,117 (4) dhe 0,119 (6) nm (vlera e numrit të koordinimit tregohet në kllapa) . Energjitë e jonizimit sekuencial të një atomi neutral të fluorit janë, përkatësisht, 17.422, 34.987, 62.66, 87.2 dhe 114.2 eV. Afiniteti i elektroneve 3,448 eV (më i larti midis atomeve nga të gjithë elementët). Në shkallën Pauling, fluori ka një elektronegativitet prej 4 (vlera më e lartë e të gjithë elementëve). Fluori është jometali më aktiv.
Në formën e tij të lirë, fluori është një gaz i pangjyrë me një erë të fortë dhe mbytëse.
Vetitë: Në kushte normale, fluori është një gaz (dendësia 1.693 kg/m3) me erë të fortë. Pika e vlimit 188,14°C, pika e shkrirjes 219,62°C. Në gjendje të ngurtë ai formon dy modifikime: a-një formë që ekziston nga pika e shkrirjes deri në 227.60°C, dhe b- një formë që është e qëndrueshme në temperatura më të ulëta se 227,60°C.
Ashtu si halogjenët e tjerë, fluori ekziston në formën e molekulave diatomike F 2. Distanca ndërbërthamore në molekulë është 0.14165 nm. Molekula F2 karakterizohet nga një energji anomalisht e ulët e ndarjes në atome (158 kJ/mol), e cila, në veçanti, përcakton reaktivitetin e lartë të fluorit.
Aktiviteti kimik i fluorit është jashtëzakonisht i lartë. Nga të gjithë elementët me fluor, vetëm tre gaze inerte të lehta nuk formojnë fluoride: heliumi, neoni dhe argoni. Në të gjitha përbërjet, fluori shfaq vetëm një gjendje oksidimi, 1.
Fluori reagon drejtpërdrejt me shumë substanca të thjeshta dhe komplekse. Kështu, pas kontaktit me ujin, fluori reagon me të (shpesh thuhet se "uji digjet në fluor"):
2F 2 + 2H 2 O = 4HF + O 2.
Fluori reagon në mënyrë shpërthyese pas kontaktit të thjeshtë me hidrogjenin (H):
H 2 + F 2 = 2HF.
Kjo prodhon gaz fluorid hidrogjeni HF, i cili është pafundësisht i tretshëm në ujë me formimin e acidit hidrofluorik relativisht të dobët.
Fluori reagon me shumicën e jometaleve. Kështu, kur fluori reagon me grafitin, formohen komponime të formulës së përgjithshme CF x, kur fluori reagon me fluorin e silikonit (Si) SiF 4, me trifluoridin e borit BF 3. Kur fluori reagon me squfurin (S), formohen përbërjet SF 6 dhe SF 4, etj.
Njihen një numër i madh i komponimeve të fluorit me halogjene të tjera, për shembull, BrF 3, IF 7, ClF, ClF 3 dhe të tjerë, dhe bromi (Br) dhe jodi (I) ndizen në një atmosferë fluori në temperatura të zakonshme, dhe klori ( Cl) ndërvepron me fluorin kur nxehet në 200-250°C.
Përveç gazeve inerte të treguara, azoti (N), oksigjeni (O), diamanti, dioksidi i karbonit dhe monoksidi i karbonit nuk reagojnë drejtpërdrejt me fluorin.
Në mënyrë indirekte u përftuan trifluoridi i azotit NF 3 dhe fluoridet e oksigjenit O 2 F 2 dhe OF 2, në të cilat oksigjeni ka gjendje të pazakontë oksidimi +1 dhe +2.
Kur fluori ndërvepron me hidrokarburet, ndodh shkatërrimi i tyre, i shoqëruar me prodhimin e fluorokarbureve të përbërjeve të ndryshme.
Me ngrohje të lehtë (100-250°C), fluori reagon me argjendin (Ag), vanadiumin (V), reniumin (Re) dhe osmiumin (Os). Me arin (Au), titanin (Ti), niobin (Nb), kromin (Cr) dhe disa metale të tjera, reaksioni që përfshin fluorin fillon të ndodhë në temperatura mbi 300-350°C. Me ato metale, fluoridet e të cilëve janë të paqëndrueshëm (alumini (Al), hekuri (Fe), bakri (Cu), etj.), fluori reagon me shpejtësi të dukshme në temperaturat mbi 400-500°C.
Disa fluoride metalike më të larta, për shembull, heksafluoridi i uraniumit UF 6, përftohen duke vepruar me fluorin ose një agjent fluorinues si BrF 3 në halogjenët më të ulët, për shembull:
UF 4 + F 2 = UF 6
Duhet të theksohet se acidi hidrofluorik i përmendur tashmë HF korrespondon jo vetëm me fluoride të mesme si NaF ose CaF 2, por edhe me fluoride acidike dhe hidrofluoride si NaHF 2 dhe KHF 2.
Gjithashtu janë sintetizuar një numër i madh i komponimeve të ndryshme organofluorine, duke përfshirë Teflonin e famshëm, një material që është një polimer i tetrafluoroetilenit.
Historia e zbulimit: Historia e zbulimit të fluorit është e lidhur me mineralin fluorit, ose fluorparin. Përbërja e këtij minerali, siç dihet tani, korrespondon me formulën CaF 2 dhe përfaqëson substancën e parë që përmban fluor që njeriu filloi të përdorë. Në kohët e lashta, u vu re se nëse fluorit i shtohet xehes gjatë shkrirjes së metaleve, pika e shkrirjes së mineralit dhe skorjes ulet, gjë që lehtëson shumë procesin (prandaj emri i mineralit - nga latinishtja fluo - rrjedh).
Në vitin 1771, duke trajtuar fluoritin me acid sulfurik, kimisti suedez K. Scheele përgatiti një acid që ai e quajti "acid fluorik". Shkencëtari francez A. Lavoisier sugjeroi që ky acid përmban një element të ri kimik, të cilin ai propozoi ta quante "fluorem" (Lavoisier besonte se acidi hidrofluorik është një përbërje e fluorit me oksigjen, sepse, sipas Lavoisier, të gjitha acidet duhet të përmbajnë oksigjen) . Megjithatë, ai nuk ishte në gjendje të identifikonte një element të ri.
Elementit të ri iu dha emri "fluor", i cili pasqyrohet edhe në emrin e tij latin. Por përpjekjet afatgjata për të izoluar këtë element në formën e tij të lirë ishin të pasuksesshme. Shumë shkencëtarë që u përpoqën ta merrnin atë në formë të lirë vdiqën gjatë eksperimenteve të tilla ose u bënë të paaftë. Këta janë vëllezërit kimistë anglezë T. dhe G. Knox, dhe francezët J.-L. Gay-Lussac dhe L. J. Thénard, dhe shumë të tjerë. Vetë G. Davy, i cili ishte i pari që mori natrium (Na), kalium (K), kalcium (Ca) dhe elementë të tjerë në formë të lirë, u helmua dhe u sëmur rëndë si rezultat i eksperimenteve për prodhimin e fluorit me elektrolizë. . Ndoshta, nën përshtypjen e të gjitha këtyre dështimeve, në 1816 u propozua një emër, megjithëse i ngjashëm në tingull, por krejtësisht i ndryshëm në kuptim, për elementin e ri - fluorin (nga greqishtja phtoros - shkatërrim, vdekje). Ky emër për elementin pranohet vetëm në rusisht, francezët dhe gjermanët vazhdojnë ta quajnë fluorin fluor, fluorin britanik.
Edhe një shkencëtar i tillë i shquar si M. Faraday nuk ishte në gjendje të merrte fluorin në formën e tij të lirë. Vetëm në vitin 1886, kimisti francez A. Moissan, duke përdorur elektrolizën e fluorit të lëngët të hidrogjenit HF, i ftohur në një temperaturë prej 23°C (lëngu duhet të përmbajë pak fluorid kaliumi KF, i cili siguron përçueshmërinë e tij elektrike), arriti të marrë pjesa e parë e një gazi të ri, jashtëzakonisht reaktiv në anodë . Në eksperimentet e tij të para, Moissan përdori një elektrolizer shumë të shtrenjtë të bërë nga platini (Pt) dhe iridium (Ir) për të prodhuar fluor. Për më tepër, çdo gram fluor i marrë "hëngri" deri në 6 g platin. Më vonë, Moissan filloi të përdorë një elektrolizer bakri shumë më të lirë. Fluori reagon me bakër (Cu), por reaksioni formon një shtresë të hollë fluori, e cila parandalon shkatërrimin e mëtejshëm të metalit.
Faturë: Në fazën e parë të prodhimit të fluorit, lirohet fluori i hidrogjenit HF. Përgatitja e fluorit të hidrogjenit dhe acidit hidrofluorik ndodh, si rregull, së bashku me përpunimin e fluorapatitit në plehra fosfate. Gazi fluori i hidrogjenit i formuar gjatë trajtimit me acid sulfurik të fluorapatitit më pas mblidhet, lëngohet dhe përdoret për elektrolizë. Elektroliza mund të kryhet ose si një përzierje e lëngshme e HF dhe KF (procesi kryhet në një temperaturë prej 15-20 ° C), si dhe një shkrirje e KH 2 F 3 (në një temperaturë 70-120 ° C) ose një shkrirje e KHF 2 (në një temperaturë prej 245-310°C). Në laborator, për të përgatitur sasi të vogla të fluorit të lirë, mund të përdorni ose ngrohjen MnF 4, e cila eliminon fluorin, ose ngrohjen e një përzierjeje të K 2 MnF 6 dhe SbF 5:
2K 2 MnF 6 + 4SbF 5 = 4KSbF 6 + 2MnF 3 + F 2.
Gjetja në natyrë: Përmbajtja e fluorit në koren e tokës është mjaft e lartë dhe arrin në 0,095% ndaj peshës (dukshëm më shumë se analogu më i afërt i fluorit në grupin e klorit (Cl)). Për shkak të aktivitetit të tij të lartë kimik, fluori, natyrisht, nuk shfaqet në formë të lirë. Mineralet më të rëndësishme të fluorit janë fluori (fluorpatiti), si dhe fluorapatiti 3Ca 3 (PO 4) 2 ·CaF 2 dhe krioliti Na 3 AlF 6. Fluori si papastërti është pjesë e shumë mineraleve dhe gjendet në ujërat nëntokësore; në ujin e detit 1,3·10 4% fluor.
Aplikacion: Fluori përdoret gjerësisht si një agjent fluorinues në prodhimin e fluorideve të ndryshme (SF 6, BF 3, WF 6 dhe të tjerë), duke përfshirë përbërjet e gazeve fisnike ksenon (Xe) dhe kripton (Kr). Heksafluoridi i uraniumit UF 6 përdoret për të ndarë izotopet e uraniumit (U). Fluori përdoret në prodhimin e teflonit, fluoroplastikëve të tjerë, gomave me fluor, substancave organike me fluor dhe materialeve që përdoren gjerësisht në teknologji, veçanërisht në rastet kur kërkohet rezistencë ndaj mjediseve agresive, temperaturave të larta etj.
Fluori(lat. Fluorum), F, element kimik i grupit VII të sistemit periodik të Mendelejevit, i përket halogjenëve, numri atomik 9, masa atomike 18,998403; në kushte normale (0 °C; 0.1 Mn/m2, ose 1 kgf/cm2) - një gaz i verdhë i zbehtë me erë të athët.
Fluori natyral përbëhet nga një izotop i qëndrueshëm 19 F. Një numër izotopësh janë marrë artificialisht, në veçanti: 16 F me një gjysmë jetëgjatësi T ½< 1 сек, 17 F (T ½ = 70 сек) , 18 F (T ½ = 111 мин) , 20 F (T ½ = 11,4 сек) , 21 F (T ½ = 5 сек).
Referencë historike. Përbërja e parë e fluorit - fluorit (fluorpar) CaF 2 - u përshkrua në fund të shekullit të 15-të me emrin "fluor" (nga latinishtja fluo - rrjedh, për shkak të vetive të CaF 2 për të bërë skorje viskoze të lëngshme të prodhimit metalurgjik. -rrjedhës). Në 1771, K. Scheele mori acid hidrofluorik. Fluori i lirë u izolua nga A. Moissan në 1886 nga elektroliza e fluorit të lëngshëm të hidrogjenit anhidrik që përmban një përzierje të acidit fluor kaliumi KHF 2.
Kimia e fluorit filloi të zhvillohej në vitet 1930, veçanërisht shpejt gjatë dhe pas Luftës së Dytë Botërore të 1939-45 në lidhje me nevojat e industrisë bërthamore dhe teknologjisë së raketave. Emri "Fluor" (nga greqishtja phthoros - shkatërrim, vdekje), i propozuar nga A. Ampere në 1810, përdoret vetëm në Rusisht; Në shumë vende pranohet emri "fluor".
Shpërndarja e fluorit në natyrë. Përmbajtja mesatare e fluorit në koren e tokës (Clarke) është 6,25·10 -2% në masë; në shkëmbinjtë magmatikë acidë (granitet) është 8·10 -2%, në shkëmbinjtë bazë - 3,7·10 -2%, në shkëmbinjtë ultrabazikë - 1·10 -2%. Fluori është i pranishëm në gazrat vullkanikë dhe ujërat termale. Komponimet më të rëndësishme të fluorit janë fluori, krioliti dhe topazi. Në total, njihen më shumë se 80 minerale që përmbajnë fluor. Komponimet e fluorit gjenden gjithashtu në apatite, fosforite dhe të tjera. Fluori është një element i rëndësishëm biogjen. Në historinë e Tokës, burimi i fluorit që hynte në biosferë ishin produktet e shpërthimeve vullkanike (gazrat, etj.).
Vetitë fizike të fluorit. Fluori i gaztë ka një dendësi prej 1,693 g/l (0°C dhe 0,1 Mn/m2, ose 1 kgf/cm2), të lëngët - 1,5127 g/cm3 (në pikën e vlimit); t pl -219,61 °C; pika e vlimit -188,13 °C. Molekula e Fluorit përbëhet nga dy atome (F 2); në 1000 °C 50% e molekulave shpërndahen, energjia e disociimit është rreth 155 kJ/mol (37 kcal/mol). Fluori është pak i tretshëm në fluorid hidrogjeni të lëngshëm; tretshmëria 2,5·10 -3 g në 100 g HF në -70 °C dhe 0,4·10 -3 g në -20 °C; në formë të lëngshme, pakufizuar i tretshëm në oksigjen të lëngshëm dhe ozon.
Vetitë kimike të fluorit. Konfigurimi i elektroneve të jashtme të atomit të Fluorit është 2s 2 2p 5. Në komponime shfaq një gjendje oksidimi prej -1. Rrezja atomike kovalente është 0.72Å, rrezja jonike është 1.33Å. Afiniteti i elektroneve 3,62 eV, energjia e jonizimit (F → F+) 17,418 eV. Vlerat e larta të afinitetit të elektroneve dhe energjisë së jonizimit shpjegojnë elektronegativitetin e fortë të atomit të Fluorit, më i madhi ndër të gjithë elementët e tjerë. Reaktiviteti i lartë i Fluorit përcakton natyrën ekzotermike të fluorit, e cila, nga ana tjetër, përcaktohet nga energjia anormalisht e ulët e disociimit të molekulës së Fluorit dhe vlerat e mëdha të energjisë së lidhjes së atomit të Fluorit me atomet e tjerë. Fluorizimi i drejtpërdrejtë ka një mekanizëm zinxhir dhe mund të çojë lehtësisht në djegie dhe shpërthim. Fluori reagon me të gjithë elementët përveç heliumit, neonit dhe argonit. Ai ndërvepron me oksigjenin në një shkarkesë shkëlqimi, duke formuar fluoride oksigjeni O 2 F 2, O 3 F 2 dhe të tjera në temperatura të ulëta. Reaksionet e fluorit me halogjenët e tjerë janë ekzotermike, duke rezultuar në formimin e komponimeve interhalogjene. Klori ndërvepron me Fluorin kur nxehet në 200-250 "C, duke dhënë klor monofluorid ClF dhe klor trifluorid ClF 3. ClF 5 është i njohur gjithashtu, i marrë nga fluorizimi i ClF 3 në temperaturë të lartë dhe presion prej 25 Mn/m2 (250 kgf/cm2 Bromi dhe jodi ndizet në një atmosferë fluori në temperatura të zakonshme, dhe BrF 3, BrF 5, IF 3, IF 2 mund të përftohen drejtpërdrejt me kripton, ksenon dhe radon, duke formuar fluorin përkatës (për shembull, XeF 4). , XeF 6, KrF 2 ) Janë të njohura edhe oksifluoridet e ksenonit.
Ndërveprimi i fluorit me squfurin shoqërohet me çlirimin e nxehtësisë dhe çon në formimin e fluorideve të shumta të squfurit. Seleni dhe teluri formojnë fluoride më të larta SeF 6 dhe TeF 6 . Fluori dhe hidrogjeni reagojnë me djegien; kjo prodhon fluor hidrogjeni. Ky është një reaksion radikal me degëzim zinxhir: HF* + H 2 = HF + H 2 *; H 2 * + F 2 = HF + H + F (ku HF * dhe H 2 * janë molekula në një gjendje të ngacmuar vibruese); reaksioni përdoret në laserët kimikë. Fluori reagon me azotin vetëm në një shkarkesë elektrike. Qymyri, kur ndërvepron me fluorin, ndizet në temperatura të zakonshme; grafiti reagon me të nën ngrohje të fortë, dhe formimi i fluorit të ngurtë të grafitit (CF) X ose perfluorokarboneve të gaztë CF 4, C 2 F 6 dhe të tjerë është i mundur. Fluori reagon me borin, silicin, fosforin dhe arsenikun në të ftohtë, duke formuar fluoridet përkatëse.
Fluori kombinohet fuqishëm me shumicën e metaleve; metalet alkali dhe alkaline tokësore ndizen në një atmosferë fluori në të ftohtë, Bi, Sn, Ti, Mo, W - me ngrohje të lehtë. Hg, Pb, U, V reagojnë me Fluorin në temperaturën e dhomës, Pt - në një temperaturë nxehtësie të kuqe të errët. Kur metalet reagojnë me fluorin, zakonisht formohen fluoride më të larta, për shembull UF 6, MoF 6, HgF 2. Disa metale (Fe, Cu, Al, Ni, Mg, Zn) reagojnë me Fluorin për të formuar një shtresë mbrojtëse fluoridesh, duke parandaluar reagimin e mëtejshëm.
Kur fluori ndërvepron me oksidet e metaleve në të ftohtë, formohen fluoride metalike dhe oksigjen; Formimi i oksifluorideve metalike (për shembull, MoO 2 F 2) është gjithashtu i mundur. Oksidet jometale ose shtojnë Fluor, për shembull SO 2 + F 2 = SO 2 F 2, ose oksigjeni në to zëvendësohet me Fluor, për shembull SiO 2 + 2F 2 = SiF 4 + O 2. Qelqi reagon shumë ngadalë me Fluorin; në prani të ujit reaksioni vazhdon shpejt. Uji ndërvepron me Fluorin: 2H 2 O + 2F 2 = 4HF + O 2; në këtë rast formohen edhe OF 2 dhe peroksid hidrogjeni H 2 O 2. Oksidet e azotit NO dhe NO 2 shtojnë lehtësisht fluorin për të formuar fluorid nitrosil FNO dhe nitril fluorid FNO 2, respektivisht. Monoksidi i karbonit (II) shton fluorin kur nxehet për të formuar fluorid karbonil: CO + F 2 = COF 2.
Hidroksidet e metaleve reagojnë me Fluorin për të formuar fluorin e metalit dhe oksigjenin, për shembull 2Ba(OH) 2 + 2F 2 = 2BaF 2 + 2H 2 O + O 2. Tretësirat ujore të NaOH dhe KOH reagojnë me Fluorin në 0°C për të formuar OF 2 .
Halidet metalike ose jometale reagojnë me fluorin në të ftohtë, me fluorin që zëvendëson të gjithë halogjenët.
Sulfidet, nitridet dhe karbitet fluorohen lehtësisht. Hidridet e metaleve formojnë fluorin e metalit dhe HF me fluorin në të ftohtë; amoniak (në avull) - N 2 dhe HF. Fluori zëvendëson hidrogjenin në acide ose metale në kripërat e tyre, për shembull HNO 3 (ose NaNO 3) + F 2 = FNO 3 + HF (ose NaF); në kushte më të rënda, fluori zhvendos oksigjenin nga këto komponime, duke formuar fluorid sulfurik, për shembull Na 2 SO 4 + 2F 2 = 2NaF + SO 2 F 2 + O 2. Karbonatet e metaleve alkali dhe alkaline tokësore reagojnë me fluorin në temperatura të zakonshme; kjo prodhon fluorin përkatës, CO 2 dhe O 2 .
Fluori reagon fuqishëm me substancat organike.
Marrja e fluorit. Burimi për prodhimin e fluorit është fluori i hidrogjenit, i cili përftohet kryesisht ose nga veprimi i acidit sulfurik H 2 SO 4 · në fluorit CaF 2, ose nga përpunimi i apatiteve dhe fosforiteve. Prodhimi i fluorit kryhet me elektrolizë të shkrirjes së fluoridit acidik të kaliumit KF-(1.8-2.0)HF, i cili formohet kur shkrirja KF-HF është e ngopur me fluor hidrogjeni në një përmbajtje prej 40-41% HF. Materiali për elektrolizer është zakonisht çeliku; elektroda - anoda e karbonit dhe katoda e çelikut. Elektroliza kryhet në 95-100 °C dhe një tension prej 9-11 V; Prodhimi i rrymës së fluorit arrin 90-95%. Fluori që rezulton përmban deri në 5% HF, i cili hiqet nga ngrirja e ndjekur nga thithja me fluorid natriumi. Fluori ruhet në gjendje të gaztë (nën presion) dhe në formë të lëngshme (kur ftohet me azot të lëngshëm) në pajisjet e bëra nga nikeli dhe lidhjet e bazuara në të (metal Monel), bakër, alumin dhe lidhjet e tij, bronz, çelik inox.
Aplikimi i Fluorit. Fluori i gaztë përdoret për fluorimin e UF 4 në UF 6, përdoret për ndarjen me izotop të uraniumit, si dhe për prodhimin e trifluorit të klorit ClF 3 (agjent fluorinues), heksafluorid squfuri SF 6 (izolues i gaztë në industrinë elektrike), fluoride metalike (për shembull, W dhe V). Fluori i lëngshëm është një oksidues për karburantet e raketave.
Përbërjet e shumta të fluorit përdoren gjerësisht - fluori i hidrogjenit, fluori i aluminit, silikofluoridet, acidi fluorosulfonik (tretës, katalizator, reagjent për prodhimin e përbërjeve organike që përmbajnë grupin - SO 2 F), BF 3 (katalizator), komponime organofluorike dhe të tjera.
Masat e sigurise. Fluori është toksik, përqendrimi i tij maksimal i lejuar në ajër është afërsisht 2·10 -4 mg/l, dhe përqendrimi maksimal i lejuar me ekspozim jo më shumë se 1 orë është 1,5·10-3 mg/l.
Fluori në trup. Fluori përfshihet vazhdimisht në indet e kafshëve dhe bimëve; mikroelement Në formën e përbërjeve inorganike gjendet kryesisht në kockat e kafshëve dhe të njerëzve - 100-300 mg/kg; Ka veçanërisht shumë fluor në dhëmbë. Kockat e kafshëve detare janë më të pasura me fluor në krahasim me kockat e kafshëve tokësore. Në trupin e kafshëve dhe të njeriut hyn kryesisht me ujë të pijshëm, përmbajtja optimale e fluorit në të cilin është 1-1,5 mg/l. Me mungesë fluori, një person zhvillon karies dentar, dhe me një rritje të marrjes - fluorozë. Përqendrimet e larta të joneve të fluorit janë të rrezikshme për shkak të aftësisë së tyre për të penguar një sërë reaksionesh enzimatike, si dhe për të lidhur elementë biologjikisht të rëndësishëm. (P, Ca, Mg dhe të tjerë), duke prishur ekuilibrin e tyre në trup. Derivatet organike të fluorit gjenden vetëm në disa bimë (për shembull, në Dichapetalum cymosum të Afrikës së Jugut). Ato kryesore janë derivatet e acidit fluoroacetik, toksik për bimët dhe kafshët e tjera. Është krijuar një lidhje midis metabolizmit të fluorit dhe formimit të indit kockor skeletor dhe veçanërisht të dhëmbëve.
Helmimi me fluor është i mundur midis punëtorëve në industrinë kimike, gjatë sintezës së përbërjeve që përmbajnë fluor dhe në prodhimin e plehrave fosfate. Fluori irriton rrugët e frymëmarrjes dhe shkakton djegie të lëkurës. Në helmimin akut ndodh acarim i mukozave të laringut dhe bronkeve, syve, pështymë dhe gjakderdhje nga hundët; në raste të rënda - edemë pulmonare, dëmtim i sistemit nervor qendror dhe të tjerë; në rastet kronike - konjuktivit, bronkit, pneumoni, pneumosklerozë, fluorozë. Demtimet e lekures si ekzema jane karakteristike. Ndihma e parë: shpëlarja e syve me ujë, për djegiet e lëkurës - ujitje me alkool 70%; në rast të helmimit nga inhalimi - inhalimi i oksigjenit. Parandalimi: respektimi i rregullave të sigurisë, veshja e veshjeve speciale, ekzaminimet e rregullta mjekësore, përfshirja e kalciumit dhe vitaminave në dietë.
Shkatërrim dhe vdekje. Kështu përkthehet emri nga greqishtja fluori. Emri lidhet me historinë e zbulimit të tij. Dhjetra shkencëtarë u plagosën ose vdiqën duke u përpjekur të izolonin elementin ekzistencën e të cilit Scheele sugjeroi fillimisht. Ai mori acid hidrofluorik, por nuk ishte në gjendje të nxirrte një substancë të re prej tij - fluorium.
Emri shoqërohet me mineralin - bazën e acidit fluorik dhe kryesor burim i fluorit. Vëllezërit Knox nga Anglia dhe Gay-Lussac dhe Tenard nga Franca gjithashtu u përpoqën ta merrnin atë me elektrolizë. Ata vdiqën gjatë eksperimenteve.
Davy, i cili zbuloi natriumin, kaliumin dhe kalciumin, kontaktoi me fluoriumin, u helmua dhe u bë i paaftë. Më pas, komuniteti shkencor e riemëroi elementin. Por a është vërtet kaq i rrezikshëm jashtë laboratorëve kimikë dhe pse është i nevojshëm? Ne do t'u përgjigjemi këtyre pyetjeve më tej.
Vetitë kimike dhe fizike të fluorit
Fluori zë vendin e 9-të në. Në natyrë, një element përbëhet nga një nuklid i vetëm i qëndrueshëm. Ky është emri i atomeve, cikli jetësor i të cilëve është i mjaftueshëm për vëzhgime dhe kërkime shkencore. Pesha atomi i fluorit– 18.998. Ka 2 atome në një molekulë.
Fluori – element me elektronegativitetin më të lartë. Fenomeni lidhet me aftësinë e një atomi për t'u lidhur me të tjerët dhe për të tërhequr elektrone në vetvete. Indeksi i fluorit në shkallën Pauling është 4. Kjo kontribuon në famën e elementit të 9-të si jometali më aktiv. Në gjendjen e tij normale, është një gaz i verdhë. Është toksik dhe ka një erë të mprehtë - diçka midis aromave të ozonit dhe klorit.
Fluori është një substancë me një pikë vlimi anormalisht të ulët për gazrat - vetëm 188 gradë Celsius. Halogjenët e mbetur, domethënë jometalet tipike nga grupi i 7-të i tabelës periodike, ziejnë me ritme të larta. Kjo për faktin se ata kanë një nënnivel d, i cili është përgjegjës për obligacionet një e gjysmë. Molekula e fluorit nuk ka një të tillë.
Aktiviteti i fluorit shprehet në numrin dhe natyrën e reaksioneve të mundshme me elementë të tjerë. Lidhja me shumicën prej tyre shoqërohet me djegie dhe shpërthime. Në kontakt me hidrogjenin, një flakë gjenerohet edhe në temperatura të ulëta. Edhe uji digjet në një atmosferë fluor. Për më tepër, në një dhomë me një gaz të verdhë, elementi më inerte dhe më i vlefshëm ndizet.
Komponimet e fluorit e pamundur vetëm me neon, argon dhe helium. Të tre gazrat janë të lehta dhe inerte. Jo nga gazrat, jo të ndjeshëm ndaj fluorit. Ekzistojnë një numër elementësh me të cilët reaksionet janë të mundshme vetëm në temperatura të ngritura. Po çift klorofluorin ndërvepron vetëm në 200-250 gradë Celsius.
Aplikimi i fluorit
Pa fluor Veshjet me teflon nuk janë të nevojshme. Emri i tyre shkencor është tetrafluoroetilen. Komponimet i përkasin grupit organik dhe kanë veti jo ngjitëse. Në thelb, Teflon është një plastikë, por jashtëzakonisht e rëndë. Dendësia e ujit është 2 herë më e lartë - kjo është arsyeja e peshës së tepërt të veshjes dhe enëve me të.
Në industrinë bërthamore fluorin Ajo ka lidhje me procesin e ndarjes së izotopeve të uraniumit. Shkencëtarët thonë se nëse nuk do të kishte elementin e 9-të, nuk do të kishte as centrale bërthamore. Jo çdo uranium shërben si lëndë djegëse për ta, por vetëm disa nga izotopet e tij, veçanërisht 235. Metodat e ndarjes janë krijuar për gazrat dhe lëngjet e paqëndrueshme.
Por, uraniumi vlon në 3500 gradë Celsius. Është e paqartë se cilat materiale për kolonat dhe centrifugat do t'i rezistojnë një nxehtësie të tillë. Për fat të mirë, ekziston heksafluoridi i paqëndrueshëm i uraniumit, i cili vlon vetëm në 57 gradë. Është nga kjo që fraksioni metalik është i izoluar.
Oksidimi i fluorit, më saktë, oksidimi i tij i karburantit të raketave është një element i rëndësishëm i industrisë së aviacionit. Nuk është elementi i gaztë ai që është i dobishëm në të, por lëngu. Në këtë gjendje, fluori kthehet në të verdhë të ndezur dhe është më reaktive.
Në metalurgji, përdoret gaz standard. Formula e fluorit transformon. Elementi përfshihet në përbërjen e nevojshme për prodhimin e aluminit. Prodhohet nga elektroliza. Këtu përfshihet heksafluoroaluminati.
Lidhja është e dobishme në optikë fluorin e magnezit, pra fluor. Është transparent në gamën e valëve të dritës nga rrezatimi ultravjollcë vakum në rrezatim infra të kuqe. Këtu vjen lidhja me thjerrëzat dhe prizmat për instrumente të specializuara optike.
Elementi i 9-të është vënë re edhe nga mjekët, në veçanti, stomatologët. Ata gjetën 0.02% fluor në dhëmbë. Më pas doli se në rajonet ku ka mungesë të substancës, incidenca e kariesit është më e lartë.
Përmbajtur fluor në ujë, nga ku hyn në trup. Në zona të pakta, ata filluan të shtojnë artificialisht elementin në ujë. Gjendja është përmirësuar. Prandaj, u krijua paste me fluor.
Fluori në stomatologji smalti mund të shkaktojë fluorozë - errësim, njollosje të indeve. Kjo është pasojë e një tepricë të elementit. Prandaj, në rajonet me përbërje normale të ujit është më mirë të zgjidhni pastë dhëmbësh pa fluor. Është gjithashtu e nevojshme të monitorohet përmbajtja e tij në produktet ushqimore. Ka edhe qumësht të fluorizuar. Nuk ka nevojë për të pasuruar ushqimet e detit, ai tashmë përmban shumë elementin e 9-të.
Makarona pa fluor– një zgjedhje që lidhet me gjendjen e dhëmbëve. Por në mjekësi, elementi nevojitet jo vetëm në fushën e stomatologjisë. Përgatitjet e fluorit janë të përshkruara për problemet me gjëndrën tiroide, për shembull, sëmundja e Graves. Në luftën kundër tij, rolin kryesor e luan çifti fluor-jod.
Ilaçet me elementin e 9-të nevojiten për ata që kanë diabet kronik. Glaukoma dhe kanceri janë gjithashtu në listën e sëmundjeve që trajtohen fluori. Si oksigjen substanca ndonjëherë kërkohet për sëmundjet bronkiale dhe diagnozat reumatike.
Nxjerrja e fluorit
Fluori është minuar të gjitha në të njëjtën mënyrë që ndihmoi në hapjen e elementit. Pas një sërë vdekjesh, një nga shkencëtarët arriti jo vetëm të mbijetonte, por edhe të lëshonte një sasi të vogël gazi të verdhë. Dafinat shkuan te Henri Moissan. Francezi u nderua me çmimin Nobel për zbulimin e tij. Është lëshuar në vitin 1906.
Moissan përdori metodën e elektrolizës. Për të mos u helmuar nga tymrat, kimisti e kreu reaksionin në një elektrifikues çeliku. Kjo pajisje përdoret edhe sot. Ai përmban të thartë fluori i kaliumit.
Procesi zhvillohet në një temperaturë prej 100 gradë Celsius. Katoda është prej çeliku. Anoda në instalim është karboni. Është e rëndësishme të ruhet ngushtësia e sistemit, sepse avujt e fluorit helmuese.
Laboratorët blejnë priza speciale për ngushtësi. Përbërja e tyre: fluor kalciumi. Instalimi i laboratorit përbëhet nga dy enë bakri. E para mbushet me shkrirje, duke e zhytur të dytën në të. Ena e brendshme ka një vrimë në fund. Një anodë nikeli kalon nëpër të.
Katoda vendoset në enën e parë. Tubat shtrihen nga pajisja. Hidrogjeni lirohet nga njëri, fluori lirohet nga i dyti. Për të ruajtur ngushtësinë, nuk mjaftojnë vetëm prizat dhe fluori i kalciumit. Ju gjithashtu keni nevojë për lubrifikim. Roli i saj luhet nga glicerina ose oksidi.
Metoda laboratorike për marrjen e elementit të 9-të përdoret vetëm për demonstrime edukative. Teknologjia nuk ka zbatim praktik. Sidoqoftë, ekzistenca e tij dëshmon se është e mundur të bëhet pa elektrolizë. Megjithatë, kjo nuk është e nevojshme.
Çmimi i fluorit
Nuk ka asnjë kosto për fluorin si i tillë. Tashmë janë vendosur çmimet për produktet që përmbajnë elementin e 9-të të tabelës periodike. Pasta e dhëmbëve, për shembull, zakonisht kushton nga 40 në 350 rubla. Ilaçet janë gjithashtu të lira dhe të shtrenjta. E gjitha varet nga prodhuesi dhe disponueshmëria e produkteve të ngjashme nga kompani të tjera në treg.
Sa për çmimet e fluorit për shëndetin, me sa duket mund të jetë i lartë. Elementi është toksik. Trajtimi i tij kërkon kujdes. Fluori mund të jetë i dobishëm dhe madje shërues.
Por për këtë ju duhet të dini shumë për substancën, të parashikoni sjelljen e saj dhe, natyrisht, të konsultoheni me specialistë. Fluori renditet i 13-ti për sa i përket prevalencës në Tokë. Vetë numri, i quajtur duzina e djallit, të detyron të jesh i kujdesshëm me elementin.
(sipas klasifikimit të vjetëruar - element i nëngrupit kryesor të grupit VII), periudha e dytë, me numër atomik 9. Shënohet me simbolin F (lat. Fluorum). Fluori është një jometal jashtëzakonisht reaktiv dhe agjenti më i fortë oksidues është elementi më i lehtë nga grupi halogjen. Substanca e thjeshtë fluor (numri CAS: 7782-41-4) në kushte normale është një gaz diatomik (formula F 2) me ngjyrë të verdhë të zbehtë me një erë të fortë që të kujton ozonin ose klorin. Shumë helmuese.
Histori
Përbërja e parë e fluorit - fluorit (fluorpar) CaF 2 - u përshkrua në fund të shekullit të 15-të me emrin "fluor". Në 1771, Karl Scheele mori acid hidrofluorik.
Si një nga atomet e acidit hidrofluorik, elementi fluor u parashikua në 1810 dhe u izolua në formën e tij të lirë vetëm 76 vjet më vonë nga Henri Moissan në 1886 nga elektroliza e fluorit të lëngshëm të hidrogjenit anhidrik që përmban një përzierje të fluorit kalium acidik KHF 2.
origjina e emrit
Emri "fluor" (nga greqishtja e lashtë φθόρος - shkatërrim), i propozuar nga Andre Ampère në 1810, përdoret në rusisht dhe në disa gjuhë të tjera; në shumë vende adoptohen emra që rrjedhin nga latinishtja "fluorum" (e cila, nga ana tjetër, vjen nga fluere - "të rrjedh", sipas vetive të përbërjes së fluorit, fluorit (CaF 2), për të ulur shkrirjen pika e xehes dhe rrisin rrjedhshmërinë e shkrirjes).
Faturë
Metoda industriale e marrjes së fluorit përfshin nxjerrjen dhe pasurimin e xeheve të fluorit, dekompozimin e acidit sulfurik të koncentratit të tyre me formimin e HF anhidrik dhe zbërthimin e tij elektrolitik.
Për të marrë fluorin në laborator, përdoret zbërthimi i disa përbërjeve, por të gjitha ato nuk gjenden në natyrë në sasi të mjaftueshme dhe përftohen duke përdorur fluorin e lirë.
Vetitë fizike
Një gaz i verdhë i zbehtë, në përqendrime të ulëta aroma i ngjan si ozonit ashtu edhe klorit, është shumë agresiv dhe helmues.
Fluori ka një pikë vlimi anormalisht të ulët (pikën e shkrirjes). Kjo për faktin se fluori nuk ka një nënnivel d dhe nuk është në gjendje të formojë lidhje një e gjysmë, ndryshe nga halogjenët e tjerë (shumësia e lidhjes në halogjenët e tjerë është afërsisht 1.1).
Vetitë kimike
Jometali më aktiv, ai ndërvepron dhunshëm me pothuajse të gjitha substancat, përveç, natyrisht, fluorideve në gjendje më të lartë oksidimi dhe përjashtimeve të rralla - fluoroplastikës, dhe me shumicën e tyre - me djegie dhe shpërthim. Disa metale janë rezistente ndaj fluorit në temperaturën e dhomës për shkak të formimit të një filmi të dendur të fluorit, i cili pengon reagimin me fluorin - Al, Mg, Cu, Ni. Kontakti i fluorit me hidrogjenin çon në ndezje dhe shpërthim edhe në temperatura shumë të ulëta (deri në -252°C). Edhe uji dhe platini digjen në një atmosferë fluor:
2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2
Reaksionet në të cilat fluori është zyrtarisht një agjent reduktues përfshijnë reaksionet e dekompozimit të fluorideve më të larta, për shembull:
2CoF 3 → 2CoF 2 + F 2
MnF 4 → MnF 3 + 1/2 F 2
Fluori është gjithashtu i aftë të oksidojë oksigjenin në një shkarkesë elektrike, duke formuar fluorin e oksigjenit OF 2 dhe dioksidifluorid O 2 F 2 .
Në të gjitha përbërjet, fluori shfaq një gjendje oksidimi prej -1. Në mënyrë që fluori të shfaqë një gjendje pozitive oksidimi, kërkohet krijimi i molekulave excimer ose kushteve të tjera ekstreme. Kjo kërkon jonizimin artificial të atomeve të fluorit.
Fluori ka të gjitha tiparet e nëngrupeve të tij, por është si një person pa sens proporcioni: gjithçka është rritur në ekstrem, në kufi. Kjo shpjegohet kryesisht nga pozicioni i elementit nr. 9 në tabelën periodike dhe struktura e tij elektronike. Vendi i tij në tabelën periodike është "poli i vetive jometalike", këndi i sipërm i djathtë. Modeli atomik i fluorit: ngarkesa bërthamore 9+, dy elektrone janë të vendosura në shtresën e brendshme, shtatë në shtresën e jashtme. Çdo atom gjithmonë përpiqet për një gjendje të qëndrueshme. Për ta bërë këtë, ajo duhet të mbushë shtresën e jashtme elektronike. Atomi i fluorit në këtë kuptim nuk bën përjashtim. Elektroni i tetë kapet dhe qëllimi arrihet - formohet një jon fluor me një shtresë të jashtme "të ngopur".
Numri i elektroneve të bashkangjitura tregon se valenca negative e fluorit është 1-; ndryshe nga halogjenët e tjerë, ai nuk mund të shfaqë një valencë pozitive.
Tendenca e fluorit për të mbushur shtresën e jashtme elektronike në një konfigurim me tetë elektrone është jashtëzakonisht e fortë. Prandaj, ka reaktivitet të jashtëzakonshëm dhe formon komponime me pothuajse të gjithë elementët. Kohët e fundit, shumica e kimistëve besuan, dhe me arsye të mirë, se gazrat fisnikë nuk mund të formojnë komponime të vërteta kimike. Sidoqoftë, së shpejti tre nga gjashtë elementët "të vetmuar" nuk mund t'i rezistonin sulmit të fluorit çuditërisht agresiv. Që nga viti 1962, janë marrë fluoride dhe përmes tyre, përbërje të tjera të kriptonit, ksenonit dhe radonit.
Është shumë e vështirë që fluori të mos reagojë, por shpesh nuk është më e lehtë për të hequr atomet e tij nga komponimet. Një faktor tjetër luan një rol këtu - madhësitë shumë të vogla të atomit dhe jonit të fluorit. Ato janë rreth një herë e gjysmë më pak se klori dhe gjysmë më shumë se jodi.
Natyrisht, sa më të mëdhenj të jenë atomet e halogjenit, aq më pak prej tyre ndodhen rreth atomit të molibdenit. Valenca maksimale e mundshme e molibdenit realizohet vetëm në kombinim me atomet e fluorit, madhësia e vogël e të cilave lejon që molekula të "paketohet" më fort.
Atomet e fluorit kanë elektronegativitet shumë të lartë, d.m.th aftësinë për të tërhequr elektrone: kur bashkëvepron me oksigjenin, fluori formon komponime në të cilat oksigjeni është i ngarkuar pozitivisht. Uji i nxehtë digjet në një rrjedhë fluori për të formuar oksigjen. A nuk është një rast i jashtëzakonshëm? Oksigjeni papritmas doli se nuk ishte shkak, por pasojë e djegies.
Jo vetëm uji, por edhe materiale të tjera zakonisht jo të djegshme, si azbesti, tulla dhe shumë metale, ndizen në një rrjedhë fluori. Bromi, jodi, squfuri, seleniumi, teluri, fosfori, arseniku, antimoni, silikoni, qymyri ndizen spontanisht në fluor edhe në temperatura të zakonshme dhe me ngrohje të lehtë të njëjtin fat kanë edhe metalet fisnike të platinit, të njohur për pasivitetin e tyre kimik.
Prandaj, vetë emri fluor nuk është befasues. Përkthyer nga greqishtja, kjo fjalë do të thotë "shkatërrim".
Fluor apo fluor?
Fluori - shkatërrues - një emër çuditërisht i përshtatshëm. Megjithatë, një emër tjetër për elementin nr. 9 është më i zakonshëm jashtë vendit - fluor, që do të thotë "lëng" në latinisht.
Ky emër është më i përshtatshëm jo për fluorin, por për disa nga përbërjet e tij dhe e ka origjinën nga fluori ose fluorpari - përbërësi i parë i fluorit i përdorur nga njeriu. Me sa duket, edhe në kohët e lashta, njerëzit dinin për aftësinë e këtij minerali për të zvogëluar pikën e shkrirjes së xeheve dhe skorjeve metalurgjike, por, natyrisht, ata nuk e dinin përbërjen e tij. Përbërësi kryesor i këtij minerali, një element ende i panjohur për kimistët, quhej fluor.
Ky emër është aq i rrënjosur në mendjet e shkencëtarëve sa që një propozim i justifikuar logjikisht për të riemërtuar elementin, i paraqitur në 1816, nuk gjeti mbështetje. Por gjatë këtyre viteve kishte një kërkim të intensifikuar për fluorin, tashmë ishin grumbulluar shumë të dhëna eksperimentale që konfirmonin aftësitë shkatërruese të fluorit dhe përbërjeve të tij. Dhe autorët e propozimit nuk ishin kushdo, por shkencëtarët më të mëdhenj të asaj kohe, Andre Ampère dhe Humphry Davy. E megjithatë fluori mbeti fluor.
Viktimat? - Jo heronj
Përmendja e parë e fluorit dhe fluorit daton në shekullin e 15-të.
Në fillim të shekullit të 18-të. U zbulua acidi fluorik - një zgjidhje ujore e fluorit të hidrogjenit, dhe në 1780 kimisti i famshëm suedez Karl Wilhelm Scheele sugjeroi për herë të parë që ky acid përmbante një element të ri aktiv. Megjithatë, për të konfirmuar supozimin e Scheele dhe për të izoluar fluorin (ose fluorin), kimistëve iu deshën më shumë se 100 vjet, një shekull i tërë punë e palodhur nga shumë shkencëtarë nga vende të ndryshme.
Sot e dimë se fluori është shumë toksik dhe se puna me të dhe përbërjet e tij kërkon kujdes të madh dhe masa mbrojtëse të menduara. Zbuluesit e fluorit mund të merrnin me mend vetëm për këtë, dhe madje edhe atëherë jo gjithmonë. Prandaj, historia e zbulimit të fluorit është e lidhur me emrat e shumë heronjve të shkencës. Vëllezërit kimistët anglezë Thomas dhe George Knox u përpoqën të merrnin fluorin nga argjendi dhe fluoridet e plumbit. Eksperimentet përfunduan në mënyrë tragjike: Georg Knox u bë i paaftë, Thomas vdiq. Të njëjtin fat patën D. Nickles dhe P. Lajet. Kimisti i shquar i shekullit të 19-të. Humphry Davy, krijuesi i teorisë së hidrogjenit të acideve, njeriu që mori për herë të parë natriumin, kaliumin, magnezin, kalciumin, stronciumin dhe bariumin, i cili vërtetoi natyrën elementare të klorit, nuk ishte në gjendje të zgjidhte problemin e marrjes së elementit gjithëshkatërrues. . Gjatë këtyre eksperimenteve, ai u helmua dhe u sëmur rëndë. J. Gay-Lussac dhe L. Tenard humbën shëndetin e tyre pa arritur asnjë rezultat inkurajues.
Më të suksesshëm ishin A. Lavoisier, M. Faraday, E. Fremy. Fluori i “kurseu”, por as nuk ia dolën mbanë. Në 1834, Faraday mendoi se më në fund kishte arritur të merrte gazin e pakapshëm. Por shpejt u detyrua të pranonte: “Nuk mund të merrja fluor. Supozimet e mia, të nënshtruara analizave të rrepta, ranë njëra pas tjetrës...” Për 50 (!) vjet, ky gjigant i shkencës u përpoq të zgjidhte problemin e marrjes së fluorit, por nuk arriti ta kapërcejë kurrë.
Dështimet rrënuan shkencëtarët, por besimi në ekzistencën dhe mundësinë e izolimit të fluorit rritej më shumë me çdo eksperiment të ri. Ai u bazua në analogji të shumta në sjelljen dhe vetitë e komponimeve të fluorit me komponimet e halogjeneve tashmë të njohura - klori, bromi dhe jodi.
Pati disa suksese gjatë rrugës. Fremy, duke u përpjekur të nxjerrë fluorin nga fluori duke përdorur elektrolizë, gjeti një mënyrë për të prodhuar fluor hidrogjeni anhidrik. Çdo përvojë, qoftë edhe e pasuksesshme, plotësoi bazën e njohurive për elementin mahnitës dhe afroi ditën e zbulimit të tij. Dhe kjo ditë ka ardhur. Më 26 qershor 1886, kimisti francez Henri Moissan elektrolizoi fluorin e hidrogjenit anhidrik. Në një temperaturë prej -23°C, ai fitoi një substancë të re të gaztë jashtëzakonisht reaktive në anodë. Moissan arriti të mbledhë disa flluska gazi. Ishte fluor!
Moissan raportoi zbulimin e tij në Akademinë e Parisit. Menjëherë u krijua një komision, i cili brenda pak ditësh duhej të mbërrinte në laboratorin e Moissan për të parë gjithçka me sytë e tij. Moissani u përgatit me kujdes për eksperimentin e përsëritur. Ai ia nënshtroi fluoritin origjinal të hidrogjenit për pastrim shtesë dhe... komisioni i rangut të lartë nuk e pa fluorin. Eksperimenti nuk u riprodhua; Skandal?!
Por Moissan arriti të gjente arsyen. Doli se vetëm sasi të vogla të fluorit të kaliumit që përmban fluori i hidrogjenit e bëjnë atë një përcjellës të energjisë elektrike. Përdorimi i fluorit të hidrogjenit në eksperimentin e parë pa pastrim shtesë siguroi sukses: kishte papastërti - u zhvillua elektroliza. Përgatitja e kujdesshme e eksperimentit të dytë ishte arsyeja e dështimit.
Megjithatë, fati ishte padyshim në anën e Moissan. Së shpejti ai arriti të gjejë material të lirë dhe të besueshëm për pajisjet në të cilat prodhohet fluori. Ky problem nuk ishte më pak i vështirë sesa marrja e një elementi kundërshtues. Fluori i hidrogjenit dhe fluori shkatërruan çdo pajisje. Davy gjithashtu testoi enët e bëra nga squfuri kristalor, qymyri, argjendi dhe platini, por të gjitha këto materiale u shkatërruan gjatë elektrolizës së përbërjeve të fluorit.
Moissan mori gramët e parë të fluorit në një elektrolizues platini me elektroda të bëra nga një aliazh iridium-platin. Pavarësisht temperaturës së ulët në të cilën u krye eksperimenti, çdo gram fluor "shkatërroi" 5-6 g platin.
Moissan e zëvendësoi enën prej platini me një të bakrit. Natyrisht, bakri është gjithashtu i ndjeshëm ndaj veprimit të fluorit, por ashtu si alumini mbrohet nga ajri me një shtresë oksidi, ashtu edhe bakri ishte "i fshehur" nga fluori pas një filmi fluori bakri që ishte i papërmbajtshëm për të.
Elektroliza është ende praktikisht e vetmja metodë për prodhimin e fluorit. Që nga viti 1919, shkrirjet e bifluorideve janë përdorur si elektrolit. Materialet e elektrolizuesve dhe elektrodave moderne janë bakri, nikeli, çeliku, grafiti. E gjithë kjo e bëri prodhimin e elementit nr.9 shumë herë më të lirë dhe bëri të mundur prodhimin e tij në shkallë industriale. Megjithatë, parimi i marrjes së fluorit mbeti i njëjtë me atë të propozuar nga Davy dhe Faraday dhe të zbatuar për herë të parë nga Moissan.
Fluori dhe shumë prej komponimeve të tij janë jo vetëm me interes të madh teorik, por gjithashtu gjejnë zbatim të gjerë praktik. Ka shumë komponime fluori, përdorimi i tyre është aq i gjithanshëm dhe i gjerë sa që as 100 faqe nuk do të mjaftonin për të treguar gjithçka interesante që lidhet me këtë element. Prandaj, në tregimin tonë do të gjeni vetëm komponimet më interesante të fluorit që janë vendosur fort në industrinë tonë, në jetën tonë, në jetën tonë të përditshme dhe madje edhe në artin tonë - komponime pa të cilat (kjo mund të thuhet pa ekzagjerim) është përparim. e pamendueshme.
Hidridi i fluorit dhe... uji
Çfarë mund të kenë të përbashkët fluori tërësisht shkatërrues dhe uji i njohur "paqësor"? Do të duket - asgjë. Por le të kemi kujdes nga përfundimet e nxituara. Në fund të fundit, uji mund të konsiderohet si një hidrid oksigjeni, dhe acidi hidrofluorik HF nuk është asgjë më shumë se një hidrid fluori. Pra, kemi të bëjmë me "të afërmit" kimikë më të afërt - hidridet e dy agjentëve të fortë oksidues.
Hidridet e të gjithë halogjenëve janë të njohur. Vetitë e tyre ndryshojnë natyrshëm, por fluori i hidrogjenit është në shumë mënyra më afër ujit sesa me halogjenët e tjerë të hidrogjenit. Krahasoni konstantet dielektrike: për HF dhe H 2 O ato janë shumë afër (83,5 dhe 80), ndërsa për hidridet e bromit, jodit dhe klorit kjo karakteristikë është shumë më e ulët (vetëm 2,9 - 4,6). Pika e vlimit të HF është +19°C, ndërsa HI, HBr dhe HCl kthehen në gjendje të gaztë tashmë në temperatura nën zero.
Një nga komponimet natyrore të fluorit, minerali kriolit, quhet akulli i pashkrirë. Në të vërtetë, kristalet e mëdha të kriolitit janë shumë të ngjashëm me blloqet e akullit.
Një nga tregimet e shkrimtarit të trillimeve shkencore I. A. Efremov përshkruan një takim në hapësirë me banorët e një planeti në të cilin fluori, jo oksigjeni, merr pjesë në të gjitha proceset jetike oksiduese. Nëse një planet i tillë ekziston, atëherë nuk ka dyshim se banorët e tij e shuajnë etjen... me fluor hidrogjeni.
Në Tokë, fluori i hidrogjenit shërben për qëllime të tjera
Në vitin 1670, artisti i Nurembergut Schwangard përziu fluorparin me acid sulfurik dhe aplikoi vizatime në xhami me këtë përzierje. Schwangard nuk e dinte që përbërësit e përzierjes së tij reagonin me njëri-tjetrin, por "tërhiqnin" produktin e reagimit. Kjo nuk e pengoi zbatimin e zbulimit të Schwangard. E përdorin edhe sot. Një shtresë e hollë parafine aplikohet në enën e qelqit. Artisti pikturon mbi këtë shtresë dhe më pas e zhyt enën në një tretësirë të acidit fluorik. Në ato vende ku hiqet "forca e blinduar" e parafinës, e paprekshme ndaj fluorit të hidrogjenit, acidi gërryen xhamin dhe dizajni ngulitet përgjithmonë në të. Ky është përdorimi më i vjetër i fluorit të hidrogjenit, por aspak i vetmi.
Mjafton të thuhet se më pak se 20 vjet pas krijimit të impianteve të para industriale për prodhimin e fluorit të hidrogjenit, prodhimi i tij vjetor në SHBA arriti në 125 mijë tonë - kjo nuk është një listë e plotë e atyre industrive ku fluori i hidrogjenit përdoret më gjerësisht. Fluori i hidrogjenit është i aftë të ndryshojë shpejtësinë e shumë reaksioneve dhe përdoret si katalizator për një shumëllojshmëri të gjerë transformimesh kimike. Një nga tendencat kryesore në kiminë moderne është kryerja e reaksioneve në mjedise jo ujore. Fluori i hidrogjenit është bërë tretësi jo ujor më interesant dhe tashmë i përdorur gjerësisht.
Fluori i hidrogjenit është një reagent shumë agresiv dhe i rrezikshëm, por është i domosdoshëm në shumë degë të industrisë moderne. Prandaj, metodat e trajtimit të tij janë përmirësuar aq shumë sa për një kimist kompetent të ditëve tona, fluori i hidrogjenit është bërë pothuajse po aq i sigurt sa për banorët e një planeti të panjohur fluor.
Shtimi artificial i fluorit në ujë në ato vende ku konstatohet mungesa e tij çon në eliminimin e rasteve të reja të sëmundjes dhe reduktimin e kariesit tek njerëzit e sëmurë. Le të bëjmë një rezervim menjëherë - një tepricë e madhe e fluorit në ujë shkakton një sëmundje akute - fluorozë (smalt me njolla). Dilema e përjetshme e mjekësisë: dozat e mëdha janë helm, dozat e vogla janë ilaç.
Në shumë vende janë ndërtuar instalime për fluorizimin artificial të ujit. Kjo metodë e parandalimit të kariesit tek fëmijët është veçanërisht efektive. Prandaj, në disa vende shtohen komponimet e fluorit (në doza jashtëzakonisht të vogla). qumësht.
Ekziston një supozim se fluori është i nevojshëm për zhvillimin e një qelize të gjallë dhe se ai përfshihet, së bashku me fosforin, në indet e kafshëve dhe bimëve.
Fluori përdoret gjerësisht në sintezën e medikamenteve të ndryshme. Komponimet organofluorike përdoren me sukses për trajtimin e sëmundjeve të tiroides, veçanërisht sëmundjes së Graves, formave kronike të diabetit, sëmundjeve bronkiale dhe reumatike, glaukomës dhe kancerit. Ato janë gjithashtu të dobishme për parandalimin dhe trajtimin e malaries dhe janë një ilaç i mirë kundër infeksioneve streptokoke dhe stafilokoke. Disa ilaçe organofluorine janë qetësues të besueshëm të dhimbjes.
Fluori dhe jeta - është ky seksion i kimisë së fluorit që meriton zhvillimin më të madh, dhe e ardhmja qëndron me të. Fluori dhe vdekja? Është e mundur dhe e nevojshme të punohet në këtë zonë, por për të marrë jo substanca toksike vdekjeprurëse, por medikamente të ndryshme për të luftuar brejtësit dhe dëmtuesit e tjerë bujqësorë. Shembuj të aplikimeve të tilla përfshijnë acidin monofluoroacetik dhe fluoroacetatin e natriumit.
Sa bukur është të nxjerrësh nga frigoriferi një shishe ujë mineral të ftohtë në një ditë të nxehtë vere...
Në shumicën e frigoriferëve - si industrial ashtu edhe shtëpiak - ftohësi, substanca që krijon të ftohtin, është një lëng organofluor - freoni.
Freonet fitohen duke zëvendësuar atomet e hidrogjenit në molekulat e përbërjeve organike më të thjeshta me fluorin ose fluorin dhe klorin. Hidrokarburi më i thjeshtë është metani CH4. Nëse të gjithë atomet e hidrogjenit në metan zëvendësohen nga fluori, atëherë formohet tetrafluorometani CF 4 (Freon-14), dhe nëse vetëm dy atome hidrogjeni zëvendësohen nga fluori, dhe dy të tjerët nga klori, atëherë difluorodiklormetani CF 2 Cl 2 (Freon -12) fitohet.
Frigoriferët e shtëpisë zakonisht përdorin Freon-12. Është një gaz i pangjyrë, i patretshëm në ujë dhe jo i ndezshëm me erë të ngjashme me eterin. Freonët 11 dhe 12 gjithashtu punojnë në njësitë e ajrit të kondicionuar. Në "shkallën e dëmtimit" të përpiluar për të gjithë ftohësit e përdorur, freonet zënë vendet e fundit. Ata janë edhe më të padëmshëm se "akulli i thatë" - dioksidi i ngurtë i karbonit.
Freonët janë jashtëzakonisht të qëndrueshëm dhe kimikisht inertë. Këtu, si në rastin e fluoroplastikës, përballemi me të njëjtin fenomen mahnitës: me ndihmën e elementit më aktiv - fluorit - është e mundur të përftohen substanca kimikisht shumë pasive. Ata janë veçanërisht rezistent ndaj veprimit të agjentëve oksidues, dhe kjo nuk është për t'u habitur - në fund të fundit, atomet e tyre të karbonit janë në gjendjen më të lartë të oksidimit. Prandaj, fluorokarbonet (dhe, në veçanti, freonet) nuk digjen as në një atmosferë me oksigjen të pastër. Me ngrohje të fortë, ndodh shkatërrimi - shpërbërja e molekulave, por jo oksidimi i tyre. Këto veti bëjnë të mundur përdorimin e freoneve në një sërë rastesh të tjera: ato përdoren si shkarkues flakë, tretës inertë dhe produkte të ndërmjetme për prodhimin e plastikës dhe lubrifikantëve.
Tani njihen mijëra komponime organofluorike të llojeve të ndryshme. Shumë prej tyre përdoren në degët më të rëndësishme të teknologjisë moderne. Në freon, fluori funksionon për "industrinë e ftohtë", por me ndihmën e tij është e mundur të merren temperatura shumë të larta. Krahasoni këto shifra: temperatura e flakës oksigjen-hidrogjen është 2800°C, flaka oksigjen-acetileni është 3500°C dhe kur hidrogjeni digjet në fluor, zhvillohet një temperaturë prej 3700°C. Ky reagim tashmë ka gjetur aplikim praktik në pishtarët hidrofluoride për prerjen e metaleve. Për më tepër, djegësit janë të njohur që funksionojnë në fluorokloride (përbërje të fluorit dhe klorit), si dhe në një përzierje të trifluorit të azotit dhe hidrogjenit. Përzierja e fundit është veçanërisht e përshtatshme, pasi trifluoridi i azotit nuk shkakton gërryerje të pajisjeve. Natyrisht, në të gjitha këto reaksione fluori dhe përbërjet e tij luajnë rolin e një agjenti oksidues. Ato mund të përdoren gjithashtu si oksidues në motorët me avion të lëngshëm. Shumë flasin në favor të një reaksioni që përfshin fluorin dhe përbërjet e tij. Zhvillohet një temperaturë më e lartë, që do të thotë se presioni në dhomën e djegies do të jetë më i madh, dhe shtytja e motorit reaktiv do të rritet. Si rezultat i reagimeve të tilla nuk formohen produkte të ngurta djegieje, që do të thotë se në këtë rast nuk ekziston gjithashtu rreziku i bllokimit të grykave dhe këputjes së motorit.
Por fluori, si një përbërës i karburantit të raketave, ka një sërë disavantazhesh të mëdha. Është shumë toksik, gërryes dhe ka një pikë vlimi shumë të ulët. Është më e vështirë të ruhet si lëng sesa gazrat e tjerë. Prandaj, komponimet e fluorit me oksigjen dhe halogjene janë më të pranueshme këtu.
Disa nga këto komponime nuk janë inferiore ndaj fluorit të lëngshëm në vetitë e tyre oksiduese, por kanë një avantazh të madh: në kushte normale ato janë ose lëngje ose gazra lehtësisht të lëngshëm.