فلوراید - این چیست؟ خواص فلوئور

فلورو - عنصر شیمیایی (نماد F، عدد اتمی 9)، غیر فلزی، که متعلق به گروه هالوژن. این فعال ترین و الکترونگاتیو است. در دما و فشار از مولکول فلوئور طبیعی است گاز سمی رنگ زرد کم رنگ با فرمول F _2. همانطور که با دیگر هالوژنها، فلوئور مولکولی بسیار خطرناک است و در تماس با پوست باعث سوختگی های شدید.

استفاده از

فلوئور و ترکیبات آن به طور گسترده ای در تی. H.، و برای تولید مواد دارویی، مواد شیمیایی، سوخت و روان کننده، و منسوجات استفاده می شود. اسید هیدروفلوئوریک استفاده برای حکاکی روی شیشه و پلاسما فلوئور - برای تولید نیمه هادی و مواد دیگر. غلظت های پایین یون F در خمیر دندان و آب آشامیدنی می تواند کمک به جلوگیری از پوسیدگی دندان، در حالی که غلظت های بالاتر بخشی از برخی از حشره کش. بسیاری از داروهای بیهوشی عمومی مشتقات فلوئوروکربن هستند. ¹⁸ F ایزوتوپ یک منبع پوزیترون برای تصویربرداری پزشکی توسط توموگرافی گسیل پوزیترون است و هگزا فلوراید اورانیوم است برای جدایی از ایزوتوپ اورانیوم استفاده می شود و تولید اورانیوم غنی شده برای نیروگاه های انرژی هسته ای است.

تاریخچه کشف

مواد معدنی حاوی ترکیبات فلوئور، برای سالهای زیادی قبل از انتشار از این عنصر شیمیایی شناخته شده است. به عنوان مثال، مواد معدنی فلوریت (یا فلوریت)، شامل فلورید کلسیم، در 1530 توسط Agricola اطلاعات G. Gheorghiu در توصیف شد. لازم به ذکر است که می توان آن به عنوان یک شار استفاده می شود - ماده ای است که کمک می کند تا به منظور کاهش نقطه ذوب فلز و یا سنگ و فلز مورد نظر کمک می کند تا تمیز. بنابراین فلورو نام خود را از نام لاتین fluere کلمه دریافت ( «جریان»).

در سال 1670 هنری godu شیشه ساز Shvanhard پیدا شده است که شیشه ای است که تحت تاثیر فلورید کلسیم (فلوریت)، اسید، درمان اچ. کارل Scheele و بسیاری از محققان بعد، از جمله همفری دیوی، جوزف-لویی گیلوساک، Antuan Lavuaze، لوئیس Tenar با اسید هیدروفلوئوریک (HF)، که به راحتی با درمان CAF اسید سولفوریک غلیظ به دست آمد را تجربه کرد.

در پایان، مشخص شد که HF حاوی یک عنصر ناشناخته. این ماده، با این حال، به علت واکنش پذیری شدید خود را شکست خورده را به خود اختصاص برای سال. این است که تنها به سختی جدا از ترکیبات نیست، اما بلافاصله با دیگر اجزای آن واکنش نشان می دهد. جداسازی فلوئور از اسید هیدروفلوریک بسیار خطرناک است، و تلاش های اولیه کور و چند تن از دانشمندان کشته شدند. این افراد به عنوان شناخته شد "شهدای فلوراید است."

کشف و تولید

در نهایت، در سال 1886، شیمیدان فرانسوی هانری Muassanu در منزوی مخلوطی از فلوئور از الکترولیز پتاسیم فلوراید مذاب و اسید هیدروفلوریک موفق شد. برای این که او در سال 1906 جایزه نوبل در شیمی اهدا شد. روش الکترولیتی آن است امروزه برای تولید صنعتی این عنصر شیمیایی استفاده می شود.

اولین تولید در مقیاس بزرگ از فلوئور در طول جنگ جهانی دوم شروع شد. او برای یکی از مراحل ایجاد بمب اتمی در پروژه منهتن مورد نیاز بود. فلوئور برای تولید هگزافلوراید اورانیوم UF ₆ که به نوبه خود، مورد استفاده برای جدا شدن از هر دو ایزوتوپ دیگر ²³⁵ U و ²³⁸ U را امروز گازی UF ₆ مورد نیاز است برای به دست آوردن اورانیوم غنی شده برای انرژی هسته ای استفاده می شود.

خواص مهم ترین فلوئور

در عنصر جدول تناوبی در بخش بالایی 17 از گروه (که قبلا گروه 7A)، است که هالوژن نامیده می شود. دیگر هالوژنها شامل کلر، برم، ید و استاتین. علاوه بر این، F در دوره دوم بین اکسیژن و نئون است.

فلورو خالص - یک گاز خورنده (فرمول شیمیایی F ₂₎ با بوی تند مشخصه که در غلظت 20 NL در هر لیتر شناسایی شده است. به عنوان الکترونگاتیو ترین و راکتیو از همه عناصر، آن را به راحتی یک ترکیب با اکثر آنها شکل می دهد. بیش از حد فلوراید واکنش به عنصری وجود است و چنین تمایلی را با بسیاری از مواد، از جمله سیلیکون، که می توان آن آماده می شود و یا ذخیره شده در ظروف شیشه ای. در هوای مرطوب، آن را با آب واکنش داده و نه کمتر اسید هیدروفلوئوریک خطرناک.

فلورو، تعامل با هیدروژن منفجر حتی در دمای پایین و در تاریکی. این واکنش نشان می دهد به شدت با آب به شکل اسید هیدروفلوریک و اکسیژن گازی. مواد مختلف، از جمله شیشه و فلزات نازک تقسیم در یک جریان گاز فلوئور رایت شعله روشن. علاوه بر این، عنصر شیمیایی است به شکل یک ترکیب با گازهای نجیب کریپتون، زنون و رادون. با این حال به طور مستقیم به نیتروژن و اکسیژن، آن را واکنش نشان نمی دهند.

با وجود فعالیت های شدید از فلوئور، ما در حال حاضر روش های موجود از دست زدن به امن و حمل و نقل است. عنصر ممکن است در ظروف ساخته شده از فولاد یا مونل (آلیاژ نیکل ریچ) ذخیره می شود، از آنجا که این مواد در سطح فلوئور تشکیل که مانع واکنش بیشتر است.

فلوراید - ماده که در آن فلوئور حاضر به عنوان یک یون با بار منفی (F ^-) است در ترکیب با برخی از عناصر بار مثبت دارد. ترکیبات فلورین با فلزات در میان نمک پایدار ترین هستند. هنگامی که در آب حل می شود، آنها را به یون های تقسیم شده است. ^و H ₂ F ^{+ -} اشکال دیگر از فلوئور مجتمع، به عنوان مثال، [FEF _4] ^هستند.

ایزوتوپ

است تکثر ایزوتوپ هالوژن، از ¹⁴ F وجود دارد و با پایان دادن به ³¹ F. اما ترکیب فلوئور ایزوتوپ تنها یکی از آنها شامل، ¹⁹ F، که شامل 10 نوترون، بنابراین به عنوان به زودی به عنوان آن را با ثبات است. رادیواکتیو ایزوتوپ ¹⁸ F - یک منبع ارزشمند از پوزیترون.

اثرات بیولوژیکی

فلوئور در بدن به طور عمده در استخوان ها و دندان در شکل یون. فلوراید آب آشامیدنی را در غلظت کمتر از یک قسمت در میلیون به طور قابل توجهی کاهش می دهد بروز پوسیدگی - بنابراین در نظر گرفتن شورای ملی تحقیقات از آکادمی ملی علوم ایالات متحده است. از سوی دیگر، تجمع بیش از حد فلوراید می تواند به فلوئوروزیس، که خود را در لکه های دندان آشکار شود. این اثر است که معمولا در مناطق که در آن محتوای یک عنصر شیمیایی با توجه به در غلظت آب آشامیدنی بیش از 10 پی پی ام مشاهده شده است.

فلوئور و فلوراید نمک عنصری سمی هستند و باید آنها را با دقت فراوان را درمان کنند. تماس با پوست و چشم باید به دقت اجتناب شود. واکنش با پوست تولید اسید هیدروفلوئوریک، که به سرعت نفوذ بافت و با کلسیم در استخوان ها واکنش نشان می دهد، آسیب رساندن به آن به طور دائم.

فلوئور در محیط

تولید سالیانه از کانی فلوئوریت در حدود 4 میلیون تن، و قدرت کل سپرده در 120 میلیون تن را کشف کرده و اصلی از این ماده معدنی مناطق معدن مکزیک، غرب اروپا و چین.

در طبیعت فلورو در پوسته زمین که در آن می توان آن را در سنگ، خاک رس و کربن یافت. فلوراید به هوا وقتی که فرسایش باد. فلوئور در 13th فراوان ترین عنصر شیمیایی در پوسته زمین است - محتوای آن 950 ppm است. در خاک، متوسط غلظت آن - حدود 330 ppm است. هیدروژن فلوراید ممکن است به هوا به عنوان یک نتیجه از فرآیندهای احتراق در صنعت منتشر شد. فلوراید که در هوا هستند، در نهایت به زمین و یا آب می گیرند. هنگامی که فلوئور یک پیوند با ذرات بسیار ریز تشکیل می شود، می تواند در هوا برای مدت طولانی باقی می ماند.

در یک فضای 0.6 از ppb از عنصر شیمیایی در حال حاضر در قالب یک اسپری نمک و ترکیبات کلر آلی است. در محیط های شهری غلظت ppb 50 بوده می رسد.

اتصالات

فلورو - آن را یک عنصر است، که به طیف گسترده ای از ترکیبات آلی و معدنی تشکیل می دهد. داروخانه می توانید اتم های هیدروژن جایگزین، در نتیجه ایجاد یک کثرت از مواد جدید است. این به شکل یک ترکیبات هالوژن بسیار واکنش پذیر با گازهای نجیب. در سال 1962، نیل بارتلت سنتز geksaftorplatinat زنون (XePtF6). فلوراید کریپتون و رادون نیز آماده شده است. ترکیب دیگری آرگون ftorgidrid، پایدار تنها در دماهای بسیار کم است.

کاربردهای فنی

فلوئور دولت اتمی و مولکولی برای پلاسما اچ در تولید نیمه هادی، صفحه نمایش های تخت و سیستم های میکروالکترومکانیکی استفاده می شود. اسید هیدروفلوئوریک برای اچ شیشه ای برای لامپهای و سایر محصولات استفاده می شود.

همراه با برخی از ترکیبات آن، فلوئور - بخش مهمی از تولید مواد دارویی، مواد شیمیایی، سوخت و روان کننده، و منسوجات. عنصر شیمیایی مورد نیاز برای آماده سازی از آلکان هالوژنه (هالون)، که به نوبه خود به طور گسترده ای در تهویه هوا و خنک کننده استفاده می شود. بعد از این استفاده از CFC ها ممنوع شد زیرا آنها به تخریب لایه ازن در جو بالا کمک می کند.

هگزا فلوراید گوگرد - بسیار راکد، غیر سمی گاز مربوط به مواد باعث اثر گلخانه ای. بدون فلوئور غیر ممکن است برای تولید پلاستیک با کم ضریب اصطکاک، از قبیل تفلون. بسیاری از داروهای بیهوشی (به عنوان مثال، سووفلوران، desflurane و ایزوفلوران) مشتقات فلوئوروکربن هستند. سدیم Geksaftoralyuminat (فلورید سدیم و) در الکترولیز آلومینیوم استفاده می شود.

ترکیبات فلورین، از جمله NAF، در خمیر دندان به منظور جلوگیری از پوسیدگی استفاده می شود. این مواد به سیستم تامین آب شهری برای فلوراید آب اضافه شده، اما به دلیل تاثیر بر سلامت انسان، این عمل مورد بحث است. در غلظت های بالاتر از فلوراید به عنوان یک حشره کش بخصوص علیه سوسکها استفاده میشود.

در گذشته، فلوراید مورد استفاده برای کاهش دمای ذوب فلز و سنگ معدن، و افزایش عملکرد خود را. فلوراید - یک جزء مهم از تولید هگزافلوراید اورانیوم است که برای جدایی از ایزوتوپ های آن استفاده می شود. ¹⁸ F، ایزوتوپ رادیواکتیو با نیمه عمر 110 دقیقه، ساطع می کند پوزیترون است و اغلب در پوزیترون پزشکی توموگرافی گسیل استفاده می شود.

خواص فیزیکی فلوئور

ویژگی های پایه از عناصر شیمیایی به شرح زیر است:

• 18.9984032 جرم اتمی گرم / مول.
• پیکربندی های الکترونیکی از 1s 2s که ^{2 2 5} _2P.
• حالت اکسیداسیون از -1.
• تراکم 1.7 گرم / L.
• 53.53 دمای ذوب K.
• K. جوش 85.03
• 31.34 ظرفیت گرمایی J / (K · مول).