Fluoride - dak li huwa dan? Il-proprjetajiet ta 'fluworin

Fluoro - Element kimiku (simbolu F, numru atomiku 9), mhux tal-metall, li tappartjeni għall-grupp aloġenu. Dan huwa l-aktar attivi u electronegative. F'temperatura normali u pressjoni tal-molekula fluworin hija gass velenuż isfar ċar il-formola F _2. Bħal aloġeni oħrajn, fluworin molekulari hija perikoluża ħafna u f'kuntatt mal-ġilda tikkawża ħruq gravi.

l-użu ta '

Fluworin u l-komposti tiegħu huma użati b'mod wiesa 't. H., U għall-produzzjoni ta' farmaċewtiċi, agrokimiċi, karburanti u lubrikanti, u tessuti. aċidu idrofluworiku hija użata biex b'inċiżjoni ħġieġ, u l-plażma ta 'fluworin - għall-manifattura ta' semikondutturi u materjali oħra. konċentrazzjonijiet baxxi ta 'joni F fl toothpaste u ilma tax-xorb jistgħu jgħinu jipprevjenu sinna decay, filwaqt konċentrazzjonijiet ogħla huma parti ta' xi insettiċidi. anestetiċi ġenerali ħafna huma derivattivi ta 'fluworikarboni. ¹⁸ F iżotopi huwa sors positron għall-immaġni medika permezz tomografija emissjoni positron, u eżafluworidu tal-uranju huwa użat għas-separazzjoni ta 'iżotopi ta uranju u jipproduċu arrikkit uranju għall-impjanti nukleari.

Storja ta 'skoperta

Minerali li jkun fihom komposti tal-fluworin, ġew magħrufa għal ħafna snin qabel ir-rilaxx ta 'dan l-element kimiku. Per eżempju, il-minerali fluorspar (jew Fluorite), li jikkonsisti ta 'fluworidu tal-kalċju, ġiet deskritta fl-1530 mill Agricola G. Gheorghiu. Huwa nnutat li jista 'jintuża bħala fluss - sustanza li tgħin biex jitnaqqas il-punt tat-tidwib tal-metall jew minerali u tgħin metall mixtieqa nadif. Għalhekk fluoro isimha mill-isem Latin tal-fluere kelma riċevut ( «streaming").

Fil 1670 Henry godu glassmaker Shvanhard sabet li ħġieġ huwa nċiżi taħt l-influwenza ta 'fluworidu tal-kalċju (fluorspar), aċidu trattat. Karl Scheele u riċerkaturi aktar tard ħafna, inklużi Humphrey Davy, Joseph-Louis Gay-Lussac, Antuan Lavuaze, Louis Tenar esperimentaw bl-aċidu idrofluworiku (HF), li kien faċilment miksuba bit-trattament ĊAF kkonċentrat aċidu sulfuriku.

Fl-aħħar, deher ċar li l-HF fih element preċedentement mhux magħrufa. Din is-sustanza, madankollu, minħabba reattività estremi tagħha naqas milli jalloka għal sena. Huwa mhux biss diffiċli li tissepara mill-komposti, iżda immedjatament jirreaġixxi ma 'komponenti oħra tagħhom. Iżolament ta 'fluworin elementali mill-aċidu idrofluworiku huwa estremament perikolużi, u tentattivi kmieni blinded u maqtula diversi xjentisti. Dawn in-nies sar magħruf bħala l- "Martri ta 'fluworur."

L-iskoperta u l-produzzjoni

Fl-aħħarnett, fl-1886,-ispiżjar Franċiż Henri Muassanu irnexxielu iżolament f'taħlita ta fluworin mill-elettroliżi ta 'fluworidu tal-potassju imdewweb u aċidu idrofluworiku. Għal dan kien mogħti l-Premju Nobel 1906 fil-Kimika. approċċ elettrolitiku tagħha huwa għadhom jintużaw illum għall-produzzjoni industrijali ta 'dan l-element kimiku.

L-ewwel produzzjoni fuq skala kbira ta 'fluworin beda matul Tieni Gwerra Dinjija. Huwa kien mitlub għal wieħed mill-istadji tal-ħolqien tal-bomba atomika fil-Proġett Manhattan. Fluworin huwa użat għall-produzzjoni eżafluworidu tal-uranju (UF ₆₎ li, imbagħad, użati għas-separazzjoni minn xulxin żewġ isotopi ²³⁵ U u ²³⁸ U. Illum UF gass ₆ huwa meħtieġ biex jinkisbu l-uranju arrikkit għall-enerġija nukleari.

-Aktar karatteristiċi importanti ta 'fluworin

Fl-element perjodika tabella hija fil-porzjon ta 'fuq 17 tal-grupp (li qabel kienet Grupp 7A), li tissejjaħ il-aloġenu. aloġeni oħra jinkludu klorin, bromin, jodju u astatine. Barra minn hekk, F fit-tieni perjodu huwa bejn ossiġnu u neon.

Pura fluoro - gass korrużivi (kimika formola F ₂₎ b'riħa punġenti karatteristika li tkun skoperta f'konċentrazzjoni ta '20 nl kull litru. Bħala l-aktar electronegative u reattiv ta 'l-elementi kollha, faċilment jifforma kompost l-maġġoranza tagħhom. Fluworur huwa wisq reattiv li jeżistu fil-forma elementali u għandu affinità bħal ma aktar materjali, inklużi silikon, li ma jistgħux jiġu ppreparati jew maħżuna f'kontenituri tal-ħġieġ. Fil arja umda, jirreaġixxi bl-ilma biex tifforma l-aċidu idrofluworiku mhux inqas perikolużi.

Fluoro, li jinteraġixxi ma 'l-idroġenu tisplodi anke f'temperatura baxxa u fid-dlam. Hija jirreaġixxi vjolentement bl-ilma biex tifforma l-aċidu idrofluworiku u l-ossiġnu gassuż. materjali differenti, inkluż ħġieġ u metalli fini maqsuma, fi fluss ta 'gass fluworin burn fjamma bright. Barra minn hekk, l-element kimiku tifforma kompost mal-gassijiet nobbli krypton, kseno u radon. Madankollu direttament lill nitroġenu u ossiġenu, ma jirreaġixxu.

Minkejja l-attività estrema ta 'fluworin, aħna issa saru metodi disponibbli ta' immaniġġjar sikur u trasport. L-element jista 'jinħażen f'kontenituri magħmulin mill-azzar jew monel (liga b'ħafna nikil), peress li dawn il-materjali fuq il-wiċċ ta' fluworidi huma ffurmati li jfixklu aktar reazzjoni.

Fluworidu - sustanza li fih fluworin huwa preżenti fil-forma ta 'joni negattiv mitluba (F ^-) flimkien ma' ċerti elementi b'positive charge. komposti tal-fluworu b'metalli huma fost l-imluħa aktar stabbli. Meta maħlul fl-ilma, huma maqsuma joni. Oħra forom ta 'fluworin huma ta' kumplessi, eż, [FeF _4] ^-, u H ₂ F ^+.

iżotopi

Hemm pluralità ta 'iżotopi ta aloġenu, ^mill-14 F u jispiċċa bil ³¹ F. Iżda kompożizzjoni isotopi flworin jinkludi wieħed biss minnhom, ¹⁹ F, li fih 10 newtroni, dan malajr kemm jista jkun stabbli. Il-proprjetajiet radjoattivi iżotopi ¹⁸ F - sors siewi ta 'positrons.

effetti bijoloġiċi

Fluworin fil-ġisem prinċipalment fil-għadam u s-snien fil-forma ta 'joni. Fluoridation ilma tax-xorb fil-konċentrazzjoni ta 'inqas minn parti waħda kull miljun inaqqas b'mod sinifikanti l-inċidenza tat-taħsir - sabiex jikkunsidraw il-Kunsill tar-Riċerka Nazzjonali tal-Akkademja Nazzjonali tax-Xjenzi Istati Uniti. Min-naħa l-oħra, l-akkumulazzjoni eċċessiva ta 'fluworidu jista' jwassal għal fluworosi, li timmanifesta ruħha fil-irqajja 'mżewqa ta' snien. Dan l-effett huwa komunement osservata fl-oqsma fejn il-kontenut ta 'element kimiku mogħtija fil-konċentrazzjoni ilma tax-xorb taqbeż 10 ppm.

Elementali fluworin u fluworidu imluħa huma tossiċi u għandhom jittrattawhom b'attenzjoni kbira. Kuntatt mal-ġilda jew l-għajnejn għandu jiġi evitat bir-reqqa. Ir-reazzjoni mal-ġilda tipproduċi aċidu idrofluworiku, li malajr jippenetra l-tessut u jirreaġixxi mal-kalċju fl-għadam, ħsara lilha b'mod permanenti.

Fluworin fl-ambjent

Il-produzzjoni dinjija annwali tal-fluorite minerali ta madwar 4 miljun tunnellata, u l-qawwa totali hija esplorata depożiti ġewwa 120 miljun tunnellata. Il-prinċipal ta 'dan il-minerali żoni tal-minjieri huma Messiku, l-Ewropa tal-Punent u ċ-Ċina.

Fin-natura Fluoro misjuba fil-qoxra tad-dinja fejn jista 'jinstab fil-blat, tafal u karbonju. Fluworidi fl-arja meta l-erożjoni mir-riħ. Fluworin huwa l-aktar abbundanti element kimiku 13 fil-qoxra tad-Dinja - il-kontenut tagħha huwa 950 ppm. Fil-ħamrija, medja konċentrazzjoni tagħha - madwar 330 ppm. hydrogen fluoride jistgħu jiġu rilaxxati fl-arja bħala riżultat ta 'proċessi ta' kombustjoni fl-industrija. Fluworidi li huma fl-arja, eventwalment jaqgħu l-art jew l-ilma. Meta l-fluworin jifforma bond partiċelli żgħar ħafna, jista 'jibqa' fl-arja għal perjodi twal ta 'żmien.

F'atmosfera ta '0.6 ppb tal-element kimiku preżenti fil-forma ta' sprej ta 'melħ u komposti tal-kloru organiku. F'ambjenti urbani konċentrazzjoni tilħaq il-50 ppb.

konnessjonijiet

Fluoro - huwa element, li jifforma firxa wiesgħa ta 'komposti organiċi u inorganiċi. Kimiċi tistax tissostitwixxi l-atomi tal-idroġenu, u b'hekk joħloq pluralità ta 'sustanzi ġodda. Hija tifforma komposti aloġeni reattivi ħafna ma 'gassijiet nobbli. Fl-1962, Neil Bartlett synthesizes geksaftorplatinat kseno (XePtF6). Fluworidi ta krypton u radon Tħejjew ukoll. kompost ieħor huwa argon ftorgidrid, stabbli biss f'temperaturi estremament baxxi.

applikazzjoni teknika

Il fluworin istat atomiku u molekolari huwa użat għall inċiżjoni plażma fil-manifattura ta 'semikondutturi, displays pannelli ċatti u sistemi Microelectromechanical. aċidu idrofluworiku huwa użat għall-inċiżjoni tal-ħġieġ għal-lampi u prodotti oħra.

Flimkien ma 'wħud mill-komposti tiegħu, fluworin - parti importanti tal-produzzjoni ta' farmaċewtiċi, agrokimiċi, karburanti u lubrikanti, u tessuti. element kimiku meħtieġa għall-preparazzjoni ta 'alkanes aloġenati (halons), li mbagħad huma użati ħafna fl-arja kondizzjonata u tkessiħ. Aktar tard dan l-użu tas-CFCs ġie pprojbit, minħabba li jikkontribwixxu għall-qerda tas-saff ożonu fl-atmosfera ta 'fuq.

Kubrit eżaflworidu - estremament inerti, gass mhux tossiku attribwibbli għal sustanzi li jikkawżaw l-effett serra. Mingħajr fluworin impossibbli għall-manifattura plastik bi baxxa koeffiċjent ta 'frizzjoni, bħall-Teflon. Bosta aġenti anestetiċi (eż, sevoflurane, desflurane u isoflurane) huma derivattivi ta 'fluworikarboni. sodju Geksaftoralyuminat (cryolite) hi użata fil elettroliżi aluminju.

komposti tal-fluworu, inklużi NAF, użati f'toothpastes sabiex jipprevjenu snien. Dawn is-sustanzi huma miżjuda mas-sistema muniċipali provvista ta 'ilma għall-fluoridation ilma, iżda minħabba l-impatt fuq is-saħħa tal-bniedem, din il-prattika hija kontroversjali. F'konċentrazzjonijiet ogħla ta 'NAF jintuża bħala insettiċida, speċjalment kontra wirdien.

Fil-passat, fluworidi użati biex inaqqsu temperatura tat-tidwib tal-metall u minerali, u tiżdied rendiment tagħhom. Fluworidu - huwa komponent importanti tal-produzzjoni ta 'uranju eżafluworidu, li huwa użat għas-separazzjoni ta' iżotopi tagħha. ¹⁸ F, il-isotopi radjoattivi ma b'half life ta ' 110 minuti, temetti positrons u hija frekwentament użata fil tomografija emissjoni positron medika.

proprjetajiet fiżiċi tal fluworin

karatteristiċi bażiċi ta 'elementi kimiċi huma kif ġej:

• 18.9984032 atomiku massa g / mol.
• Il-konfigurazzjoni elettronika ta '1s 2s ^{2 2 5} _2p.
• L-istat ta 'ossidazzjoni ta' -1.
• Densità 1.7 g / l.
• 53.53 temperatura tat-tidwib K.
• K. togħlija 85.03
• 31.34 kapaċità tas-sħana J / (K · mol).