Florür alıyorlar. Florür nedir? Kimyasal bir elementin özellikleri. Flor atomunun elektronik yapısı

İlk flor bileşiği - florit (fluorspat) CaF2 - 15. yüzyılın sonunda "flor" (fluere'den - "akmaya", bu bileşiğin erime noktasını düşürme özelliğinden dolayı) adı altında tanımlanmıştır. cevheri eritin ve eriyiğin akışkanlığını arttırın). 1771'de Karl Scheele hidroflorik asit elde etti. Hidroflorik asit elementlerinden biri olan flor elementi 1810'da tahmin edildi ve serbest formunda ancak 76 yıl sonra Henri Moissan tarafından 1886'da asidik potasyum florür KHF 2 karışımı içeren sıvı susuz hidrojen florürün elektrolizi ile izole edildi.
"Flor" adı (Yunancadan. fkoroz- 1810'da Andre Ampere tarafından önerilen imha), Rusça ve diğer bazı dillerde kullanılmaktadır; Birçok ülke Latince "Fluor" kelimesinden türetilen isimleri benimsemiştir.

Doğada olmak, almak:

Flor "saf bir elementtir", yani doğada bulunan tek flor izotopu 19 F'dir. Kütle numaraları 14 ila 31 arasında değişen, bilinen 17 radyoaktif flor izotopu vardır. Bunlardan en uzun ömürlü olanı, yarı yarıya 18 F'dir. - Pozitron emisyon tomografisinde kullanılan önemli bir pozitron kaynağı olan 109,8 dakikalık ömrü.
Laboratuvar koşullarında elektroliz kullanılarak flor elde edilebilir. Tabanında delikler bulunan bakır kap (2), KF-3HF eriyiği ile doldurulmuş bir bakır kap (1) içine yerleştirilir. Kab 2'ye kalın bir nikel anot yerleştirilir. Katot 1. kaba yerleştirilir. Böylece elektroliz işlemi sırasında 3. tüpten flor gazı, 4. tüpten de hidrojen salınır. Sistemin sızdırmazlığının sağlanması önemli bir gerekliliktir, bunun için kalsiyum florürden yapılmış tıkaçlar kullanılır. Kurşun(II) oksit ve gliserin yağlayıcısı kullanılır.
1986 yılında, florin keşfinin 100. yıldönümünü kutlamak için bir konferansa hazırlanırken, Karl Christe, florin keşfinin 100. yıldönümünü kutlamak için bir konferansa hazırlanırken, saf florin yöntemini keşfetti. kimyasal üretim 150 °C'de K2MnF6 ve SbF5'ten oluşan bir hidrojen florür çözeltisi içindeki reaksiyonu kullanan florin: 2K2 MnF6 + 4SbF5 = 4KSbF6 + 2MnF3 + F2
Bu yöntemin pratik bir uygulaması olmasa da elektrolizin gerekli olmadığını göstermektedir.
Florun endüstriyel üretimi, erimiş potasyum asit florür KF-3HF'nin (genellikle lityum florür ilavesiyle) çelik katot ve karbon anotlu çelik elektrolizörlerde yaklaşık 100°C sıcaklıkta elektrolizi ile gerçekleştirilir.

Fiziki ozellikleri:

Soluk açık turuncu bir gazdır, düşük konsantrasyonlarda kokusu hem ozona hem de klora benzer, çok agresif ve zehirlidir. 88 K'de sıvılaşır, 55 K'de çeşitli modifikasyonlarda olabilen moleküler kristal kafesli katı duruma dönüşür. Yapı A-flor (kararlı) atmosferik basınç) monoklinik yüz merkezlidir.

Kimyasal özellikler:

Metal olmayan en aktif maddedir, neredeyse tüm maddelerle (nadir istisnalar floroplastiklerdir) ve çoğuyla yanma ve patlamayla şiddetli etkileşime girer. Florun hidrojenle teması, çok düşük sıcaklıklarda (-252°C'ye kadar) bile tutuşmaya ve patlamaya yol açar. Flor ayrıca oksijeni oksitleyerek oksijen florür OF 2 oluşturabilir.
Flor, nitrojenle yalnızca elektrik deşarjında, platinle - kırmızı-sıcak bir sıcaklıkta reaksiyona girer. Bazı metaller (Fe, Cu, Al, Ni, Mg, Zn) flor ile reaksiyona girerek daha fazla reaksiyonu önleyen koruyucu bir florür filmi oluşturur.
Flor birçok karmaşık maddeyle etkileşime girer. Halojenürlerdeki tüm halojenlerin yerini alır, sülfürler, nitrürler ve karbürler kolayca florlanır. Metal hidrürler soğukta flor ile metal florür ve HF'yi oluşturur; amonyak (buharda) - N2 ve HF. Flor, asitlerdeki hidrojenin veya tuzlarındaki metallerin yerini alır:
НNO3 (veya NaNO3) + F2 => FNO3 + HF (veya NaF);
Alkali ve alkalin toprak metallerinin karbonatları, normal sıcaklıklarda flor ile reaksiyona girer; bu karşılık gelen florür, CO2 ve O2'yi üretir.
Su bile flor atmosferinde yanar: 2F 2 + 2H 2 O = 4HF + O 2.
Flor, organik maddelerle kuvvetli reaksiyona girer.

En önemli bağlantılar:

Hidrojen florid- keskin kokulu renksiz gaz, oda sıcaklığı ağırlıklı olarak 19.9 ° C'nin altında, renksiz bir hareketli sıvı olan bir dimer H2F2 formunda bulunur. Hidroflorik asit oluşumu ile her oranda suda yüksek oranda çözünür. % 35,4 HF konsantrasyonuna sahip azeotropik bir karışım oluşturur, havada sigara içiyor (su buharı ile küçük çözelti damlacıklarının oluşması nedeniyle) ve solunum yolu duvarlarını ciddi şekilde aşındırıyor.
Oksijen florür OF 2, suda az çözünür, renksiz zehirli bir gazdır. Florun dil ile reaksiyonundan elde edilir. alkali çözelti: 2NaOH + 2F2 => OF2 + 2NaF + H2O. Güçlü oksitleyici madde.
Su buharı ve oksijen diflorür karışımı patlayıcıdır: H 2 O + OF 2 = 2HF + O 2.
Sülfür hekzaflorid SF 6 (SF6 gazı) ağır bir gazdır, neredeyse renksizdir, yüksek elektriksel yalıtım özelliklerine, yüksek arıza voltajına sahiptir ve pratik olarak inerttir.
Florürler metaller tipik tuzlardır ve genellikle karşılık gelen klorürlerden daha az çözünürler, ancak AgF diğer gümüş halojenürlerden daha fazla çözünür.

Başvuru:

Flor gazı aşağıdakileri üretmek için kullanılır:
- nükleer endüstri için uranyum izotoplarını ayırmak için kullanılan UF 4'ten uranyum hekzaflorür UF 6,
- OF 2, klor triflorür ClF 3 - florlama maddeleri ve roket yakıtının güçlü oksitleyicileri,
- kükürt hekzaflorür SF 6 - elektrik endüstrisinde gazlı yalıtkan,
- freonlar - iyi soğutucular,
- teflon - kimyasal olarak inert polimerler,
- sodyum heksafloroalüminat - elektroliz vb. yoluyla daha sonra alüminyum üretimi için.

Osipov Anton Anatolyeviç
HF Tyumen Devlet Üniversitesi, 561/2 grubu

Kaynaklar:
Flor // Vikipedi. Güncelleme tarihi: 20.01.2019. URL'si:

Flor, diğer alt grupların tüm özelliklerine sahiptir, ancak orantı duygusu olmayan bir insan gibidir: her şey aşırıya, sınıra kadar artırılmıştır. Bu öncelikle 9 numaralı elemanın konumuyla açıklanmaktadır. periyodik tablo ve elektronik yapısı. Periyodik tablodaki yeri sağ üst köşedeki “metalik olmayan özellikler kutbu”dur. Florun atom modeli: nükleer yük 9+, iç kabukta iki elektron, dış kabukta yedi elektron bulunur. Her atom her zaman kararlı bir durum için çabalar. Bunu yapmak için dış elektronik katmanı doldurması gerekir. Bu anlamda flor atomu bir istisna değildir. Sekizinci elektron yakalanır ve hedefe ulaşılır - "doymuş" bir dış kabuğa sahip bir flor iyonu oluşur.

Bağlanan elektronların sayısı, florun negatif değerinin 1- olduğunu gösterir; diğer halojenlerden farklı olarak pozitif değerlik sergileyemez.

Florun dış elektron katmanını sekiz elektronlu bir konfigürasyona doldurma eğilimi son derece güçlüdür. Bu nedenle olağanüstü reaktiviteye sahiptir ve hemen hemen tüm elementlerle bileşikler oluşturur. Son zamanlarda çoğu kimyager, haklı olarak soy gazların gerçek gazlar oluşturamayacağına inanıyordu. kimyasal bileşikler. Ancak çok geçmeden altı "münzevi" unsurdan üçü şaşırtıcı derecede agresif florinin saldırısına karşı koyamadı. 1962'den beri florürler ve bunlar aracılığıyla diğer kripton, ksenon ve radon bileşikleri elde edildi.

Florun reaksiyona girmesini önlemek çok zordur, ancak atomlarını bileşiklerden uzaklaştırmak genellikle daha kolay değildir. Burada başka bir faktör rol oynuyor; flor atomu ve iyonunun çok küçük boyutları. Klordan yaklaşık bir buçuk kat daha az, iyottan ise yarısı kadardırlar.

Açıkçası, ne daha büyük boyutlar halojen atomları, molibden atomunun etrafına daha azı yerleştirilir. Molibdenin mümkün olan maksimum değeri, yalnızca küçük boyutu molekülün en sıkı şekilde "paketlenmesine" izin veren flor atomları ile kombinasyon halinde gerçekleştirilir.

Flor atomları çok yüksek elektronegatifliğe, yani elektronları çekme yeteneğine sahiptir: oksijenle etkileşime girdiğinde flor, oksijenin pozitif yüklü olduğu bileşikler oluşturur. Sıcak su oksijen oluşturmak için flor akışında yanar. İstisnai bir durum değil mi? Oksijenin aniden yanmanın nedeni değil sonucu olduğu ortaya çıktı.

Sadece su değil, aynı zamanda asbest, tuğla ve birçok metal gibi genellikle yanıcı olmayan diğer malzemeler de flor akışında tutuşur. Brom, iyot, kükürt, selenyum, tellür, fosfor, arsenik, antimon, silikon, odun kömürü, normal sıcaklıklarda bile flor içinde kendiliğinden tutuşur ve hafif bir ısıtmayla aynı kader, kimyasal pasiflikleriyle bilinen soylu platin metallerinin de başına gelir.

Bu nedenle flor adının kendisi şaşırtıcı değildir. Yunancadan tercüme edilen bu kelime "yok etmek" anlamına gelir.

Flor veya flor?

Flor - yıkıcı - şaşırtıcı derecede uygun bir isim. Bununla birlikte, 9 numaralı elementin başka bir adı yurtdışında daha yaygındır - Latince'de "sıvı" anlamına gelen flor.

Bu isim flor için değil, bazı bileşikleri için daha uygundur ve insan tarafından kullanılan ilk flor bileşiği olan florit veya fluorspardan kaynaklanır. Görünüşe göre, eski zamanlarda bile insanlar bu mineralin cevherlerin ve metalurjik cürufların erime noktasını düşürme yeteneğini biliyorlardı, ancak doğal olarak bileşimini bilmiyorlardı. Kimyagerler tarafından henüz bilinmeyen bir element olan bu mineralin ana bileşenine flor adı verildi.

Bu isim bilim adamlarının zihnine o kadar kökleşmiş ki, 1816'da öne sürülen, elementin yeniden adlandırılmasına yönelik mantıksal olarak haklı bir öneri destek bulamadı. Ancak bu yıllarda flor için yoğun bir araştırma yapıldı; flor ve bileşiklerinin yıkıcı yeteneklerini doğrulayan çok sayıda deneysel veri zaten birikmişti. Ve teklifin yazarları herhangi biri değil, o zamanın en büyük bilim adamları Andre Ampère ve Humphry Davy'ydi. Ve yine de flor, flor olarak kaldı.
Kurbanlar mı? - Hayır kahramanlar

Flor ve floritin ilk sözü 15. yüzyıla kadar uzanıyor.

18. yüzyılın başında. hidroflorik asit keşfedildi - sulu bir hidrojen florür çözeltisi ve 1780'de ünlü İsveçli kimyager Karl Wilhelm Scheele ilk olarak bu asidin yeni bir aktif element içerdiğini öne sürdü. Ancak Scheele'nin tahminini doğrulamak ve florini (veya florini) izole etmek kimyagerlerin 100 yıldan fazla zamanını aldı; bu, farklı ülkelerden birçok bilim insanının tam bir yüzyıllık sıkı çalışmasıydı.

Bugün florun çok zehirli olduğunu ve onunla ve bileşikleriyle çalışmanın büyük özen ve düşünceli koruyucu önlemler gerektirdiğini biliyoruz. Florun kaşifleri bunu yalnızca tahmin edebilirdi ve o zaman bile her zaman değil. Bu nedenle florun keşfinin tarihi, birçok bilim kahramanının isimleriyle ilişkilendirilir. İngiliz kimyager kardeşler Thomas ve George Knox, gümüş ve kurşun florürlerden flor elde etmeye çalıştılar. Deneyler trajik bir şekilde sona erdi: Georg Knox sakatlandı, Thomas öldü. Aynı kader D. Nickles ve P. Layet'in de başına geldi. 19. yüzyılın seçkin kimyageri. Asitlerin hidrojen teorisinin yaratıcısı, sodyum, potasyum, magnezyum, kalsiyum, stronsiyum ve baryumu ilk elde eden, klorun elementel doğasını kanıtlayan Humphry Davy, her şeyi yok eden elementin elde edilmesi problemini çözemedi. . Bu deneyler sırasında zehirlendi ve ciddi şekilde hastalandı. J. Gay-Lussac ve L. Tenard, cesaret verici bir sonuç elde edemeden sağlıklarını kaybettiler.

A. Lavoisier, M. Faraday, E. Fremy daha başarılıydı. Flor onları “bağışladı” ama onlar da başarılı olamadı. 1834'te Faraday nihayet bulunması zor gazı elde etmeyi başardığını düşündü. Ancak çok geçmeden şunu itiraf etmek zorunda kaldı: “Florür alamadım. Sıkı analizlere tabi tutulan varsayımlarım birer birer boşa çıktı...” Bu bilim devi 50 (!) yıl boyunca flor elde etme sorununu çözmeye çalıştı ama bir türlü üstesinden gelemedi.

Başarısızlıklar bilim adamlarını rahatsız etti, ancak florin izole edilmesinin varlığına ve olasılığına olan güven her yeni deneyle daha da güçlendi. Flor bileşiklerinin halihazırda bilinen halojenlerin (klor, brom ve iyot) bileşikleri ile davranışı ve özellikleri arasındaki sayısız analojiye dayanıyordu.

Bu süreçte bazı başarılar da elde edildi. Elektroliz kullanarak florürlerden florür çıkarmaya çalışan Fremy, susuz hidrojen florür üretmenin bir yolunu buldu. Başarısız olanlar da dahil olmak üzere her deneyim, şaşırtıcı element hakkındaki bilgi tabanını tazeledi ve keşfedileceği günü yaklaştırdı. Ve bu gün geldi. 26 Haziran 1886'da Fransız kimyager Henri Moissan susuz hidrojen florürü elektrolize etti. -23°C sıcaklıkta anotta yeni, son derece reaktif, gaz halinde bir madde elde etti. Moissan birkaç gaz kabarcığı toplamayı başardı. Florürdü!

Moissan keşfini Paris Akademisi'ne bildirdi. Her şeyi kendi gözleriyle görmek için birkaç gün içinde Moissan'ın laboratuvarına gelmesi beklenen bir komisyon hemen oluşturuldu. Moissan tekrar deneye özenle hazırlandı. Orijinal hidrojen florürü ek saflaştırmaya tabi tuttu ve... yüksek rütbeli komisyon florini görmedi. Deney tekrarlanmadı, florin salınımıyla elektroliz gözlenmedi! Skandal?!

Ancak Moissan bunun sebebini bulmayı başardı. Hidrojen florürde bulunan yalnızca küçük miktarlardaki potasyum florürün onu elektrik iletkeni haline getirdiği ortaya çıktı. İlk deneyde ek saflaştırma olmadan hidrojen florürün kullanılması başarıyı garantiledi: safsızlıklar vardı - elektroliz gerçekleşti. İkinci deneyin dikkatli bir şekilde hazırlanması başarısızlığın nedeniydi.

Yine de şans kesinlikle Moissan'dan yanaydı. Kısa süre sonra florin üretildiği cihazlar için ucuz ve güvenilir malzeme bulmayı başardı. Bu sorun inatçı bir unsurun elde edilmesinden daha az zor değildi. Hidrojen florür ve flor her türlü ekipmanı yok etti. Davy ayrıca kristal kükürt, kömür, gümüş ve platinden yapılmış kapları da test etti, ancak bu malzemelerin tümü flor bileşiklerinin elektrolizi sırasında yok edildi.

Moissan, iridyum-platin alaşımından yapılmış elektrotlara sahip bir platin elektrolizöründe ilk gram florini elde etti. Aksine düşük sıcaklık Deneyin gerçekleştirildiği her bir gram flor, 5-6 g platini "yok etti".

Moissan platin kabı bakır bir kapla değiştirdi. Tabii ki, bakır da florun etkisine karşı hassastır, ancak tıpkı alüminyumun bir oksit film tarafından havadan korunması gibi, bakır da ona karşı konulmaz bir bakır florür filminin arkasına flordan "gizlenmiştir".

Elektroliz hala flor üretimi için pratik olarak tek yöntemdir. 1919'dan beri biflorür eriyikleri elektrolit olarak kullanılmaktadır. Modern elektrolizörlerin ve elektrotların malzemeleri bakır, nikel, çelik ve grafittir. Bütün bunlar, 9 numaralı elementin üretimini birçok kez daha ucuz hale getirdi ve endüstriyel ölçekte üretilmesini mümkün kıldı. Ancak flor elde etme prensibi Davy ve Faraday tarafından önerilen ve ilk olarak Moissan tarafından uygulanan prensiple aynı kaldı.

Flor ve bileşiklerinin birçoğu yalnızca teorik açıdan ilgi çekici olmakla kalmaz, aynı zamanda geniş pratik uygulama alanı da bulur. Çok sayıda flor bileşiği vardır, bunların kullanımı o kadar çok yönlü ve kapsamlıdır ki, bu elementle ilgili ilginç olan her şeyi anlatmak için 100 sayfa bile yeterli olmayacaktır. Bu nedenle, hikayemizde endüstrimizde, yaşamlarımızda, günlük yaşamımızda ve hatta sanatımızda sağlam bir şekilde yerleşmiş olan yalnızca en ilginç florür bileşiklerini bulacaksınız - onsuz (bu abartmadan söylenebilir) ilerlemenin mümkün olduğu bileşikler. düşünülemez.

Flor hidrit ve... su

Her şeye zarar veren flor ve “barışçıl” tanıdık suyun ortak noktası ne olabilir? Görünüşe göre - hiçbir şey. Ancak aceleci sonuçlara varmaktan sakınalım. Sonuçta su bir oksijen hidrit olarak düşünülebilir ve hidroflorik asit HF, bir flor hidritten başka bir şey değildir. Yani, en yakın kimyasal "akrabalar" - iki güçlü oksitleyici maddenin hidritleri ile uğraşıyoruz.

Tüm halojenlerin hidritleri bilinmektedir. Özellikleri doğal olarak değişir, ancak hidrojen florür birçok açıdan suya diğer hidrojen halojenürlerden daha yakındır. Dielektrik sabitlerini karşılaştırın: HF ve H2O için bunlar çok yakındır (83,5 ve 80), brom, iyot ve klor hidrürler için bu özellik çok daha düşüktür (yalnızca 2,9 - 4,6). HF'nin kaynama noktası +19°C iken HI, HBr ve HCl, gaz hali zaten sıfırın altındaki sıcaklıklarda.

Doğal flor bileşiklerinden biri olan kriyolit mineraline erimeyen buz denir. Aslında devasa kriyolit kristalleri buz bloklarına çok benzer.

Bilim kurgu yazarı I. A. Efremov'un hikayelerinden biri, tüm hayati oksidatif süreçlere oksijenin değil florin katıldığı bir gezegenin sakinleriyle uzayda bir toplantıyı anlatıyor. Eğer böyle bir gezegen varsa, o zaman sakinlerinin susuzluklarını hidrojen florürle giderdiklerine hiç şüphe yok.

Hidrojen florür Dünya'da başka amaçlara da hizmet ediyor

1670 yılında Nürnbergli sanatçı Schwangard fluorspat'ı sülfürik asitle karıştırdı ve bu karışımla cama çizimler uyguladı. Schwangard, karışımındaki bileşenlerin birbirleriyle reaksiyona girdiğini bilmiyordu ancak reaksiyon ürününü "çekti". Bu, Schwangard'ın keşfinin uygulanmasını engellemedi. Bugün hala kullanıyorlar. Cam kaba ince bir parafin tabakası uygulanır. Sanatçı bu tabakanın üzerini boyuyor ve ardından kabı hidroflorik asit çözeltisine batırıyor. Hidrojen florüre karşı dayanıklı olan parafin “zırhının” çıkarıldığı yerlerde, asit camı aşındırır ve tasarım sonsuza kadar üzerine basılır. Bu, hidrojen florürün en eski kullanımıdır, ancak kesinlikle tek kullanımı değildir.

Hidrojen florür üretimi için ilk endüstriyel tesislerin kurulmasından 20 yıldan kısa bir süre sonra ABD'deki yıllık üretiminin 125 bin tona ulaştığını söylemek yeterli: Cam, gıda, petrol, nükleer, metalurji, kimya, havacılık, kağıt - bu, hidrojen florürün en yaygın şekilde kullanıldığı endüstrilerin tam listesi değildir. Hidrojen florür birçok reaksiyonun hızını değiştirme yeteneğine sahiptir ve çok çeşitli kimyasal dönüşümler için katalizör olarak kullanılır. Ana trendlerden biri modern kimya- sulu olmayan ortamlarda reaksiyonların gerçekleştirilmesi. Hidrojen florür en ilginç ve halihazırda yaygın olarak kullanılan sulu olmayan çözücü haline geldi.

Hidrojen florür çok agresif ve tehlikeli bir reaktiftir ancak modern endüstrinin birçok dalında vazgeçilmezdir. Bu nedenle, onu kullanma yöntemleri o kadar geliştirildi ki, günümüzün yetkin bir kimyacısı için hidrojen florür, neredeyse bilinmeyen bir flor gezegeninin sakinleri için olduğu kadar güvenli hale geldi.

Florürün eksikliğinin bulunduğu yerlerde suya yapay olarak eklenmesi, yeni hastalık vakalarının ortadan kaldırılmasına ve hasta kişilerde çürüklerin azalmasına yol açmaktadır. Hemen rezervasyon yapalım - sudaki büyük miktarda florür akut bir hastalığa neden olur - florozis (lekeli emaye). Tıbbın ebedi ikilemi: Büyük dozlar zehirdir, küçük dozlar ise ilaçtır.

Pek çok yerde suyun yapay olarak florlanması için tesisler inşa edildi. Çocuklarda çürüğü önlemenin bu yöntemi özellikle etkilidir. Bu nedenle bazı ülkelerde flor bileşikleri (son derece küçük dozlarda) eklenir. süt.

Canlı bir hücrenin gelişimi için florun gerekli olduğu ve fosforla birlikte hayvan ve bitki dokularına dahil edildiği varsayımı vardır.

Flor, çeşitli sentezlerde yaygın olarak kullanılır. tıbbi malzemeler. Organoflor bileşikleri tiroid hastalıklarının, özellikle de Graves hastalığının tedavisinde başarıyla kullanılmaktadır. kronik formlar diyabet, bronş ve romatizmal hastalıklar, glokom ve kanser. Ayrıca sıtmanın önlenmesi ve tedavisi için de uygundurlar ve hizmet vermektedirler. iyi çare Streptokok ve stafilokok enfeksiyonlarına karşı. Bazı organoflorin ilaçları güvenilir ağrı kesicilerdir.

Flor ve yaşam - en büyük gelişmeye layık olan, flor kimyasının bu bölümüdür ve gelecek onunla birliktedir. Florür ve ölüm? Bu alanda çalışmak mümkün ve gereklidir, ancak ölümcül toksik maddeler elde etmek için değil, kemirgenler ve diğer tarımsal zararlılarla mücadele için çeşitli ilaçlar elde etmek için. Bu tür uygulamaların örnekleri arasında monofloroasetik asit ve sodyum floroasetat yer alır.

Sıcak bir yaz gününde buzdolabından bir şişe buz gibi maden suyunu çıkarmak ne güzel...

Hem endüstriyel hem de ev tipi buzdolaplarının çoğunda, soğuğu yaratan madde olan soğutucu akışkan, bir organoflorin sıvısı olan freondur.

Freonlar, tek hücreli moleküllerdeki hidrojen atomlarının değiştirilmesiyle elde edilir. organik bileşikler flor veya flor ve klor için. En basit hidrokarbon metan CH4'tür. Metandaki tüm hidrojen atomları flor ile değiştirilirse, tetraflorometan CF4 (Freon-14) oluşur ve yalnızca iki hidrojen atomu flor ile ve diğer ikisi klor ile değiştirilirse, diflorodiklorometan CF2Cl2 (Freon) -12) elde edilir.

Ev buzdolapları genellikle Freon-12 kullanır. Renksiz, suda çözünmeyen, yanıcı olmayan, etere benzer kokuya sahip bir gazdır. Freon 11 ve 12 ayrıca klima ünitelerinde de çalışır. Kullanılan tüm soğutucu akışkanlar için derlenen “zararlılık ölçeğinde” freonlar son sıralarda yer alıyor. “Kuru buz”dan (katı karbondioksit) bile daha zararsızdırlar.

Freonlar son derece kararlıdır ve kimyasal olarak inerttir. Burada, floroplastik durumunda olduğu gibi, aynı şaşırtıcı olguyla karşı karşıyayız: En aktif element olan florin yardımıyla kimyasal olarak çok pasif maddeler elde etmek mümkündür. Oksitleyici maddelerin etkisine karşı özellikle dirençlidirler ve bu şaşırtıcı değildir - sonuçta karbon atomları en yüksek derece oksidasyon. Bu nedenle florokarbonlar (ve özellikle freonlar) saf oksijen atmosferinde bile yanmaz. Güçlü ısıtmayla yıkım meydana gelir - moleküllerin parçalanması, ancak oksidasyonu değil. Bu özellikler, freonların başka birçok durumda kullanılmasını mümkün kılar: plastik ve yağlayıcıların üretiminde alev tutucu, inert çözücüler ve ara ürünler olarak kullanılırlar.

Artık çeşitli tiplerde binlerce organoflor bileşiği bilinmektedir. Birçoğu kritik endüstrilerde kullanılıyor modern teknoloji. Freonlarda flor "soğuk endüstri" için çalışır, ancak onun yardımıyla çok yüksek sıcaklıklar elde etmek mümkündür. Şu rakamları karşılaştırın: Oksijen-hidrojen alevinin sıcaklığı 2800°C, oksijen-asetilen alevinin sıcaklığı 3500°C'dir ve hidrojen flor içinde yandığında 3700°C'lik bir sıcaklık gelişir. Bu reaksiyon, metal kesmeye yönelik hidroflorür fenerlerde halihazırda pratik uygulama alanı bulmuştur. Ek olarak, floroklorürler (flor ve klor bileşikleri) ve ayrıca bir nitrojen triflorür ve hidrojen karışımı üzerinde çalışan brülörler bilinmektedir. Nitrojen triflorür ekipmanın korozyonuna neden olmadığından ikinci karışım özellikle uygundur. Doğal olarak tüm bu reaksiyonlarda flor ve bileşikleri oksitleyici bir ajan rolü oynar. Sıvı jet motorlarında oksitleyici olarak da kullanılabilirler. Pek çok kişi florin ve bileşiklerini içeren bir reaksiyonun lehine konuşuyor. Daha yüksek bir sıcaklık gelişir, bu da yanma odasındaki basıncın daha büyük olacağı ve jet motorunun itme kuvvetinin artacağı anlamına gelir. Bu tür reaksiyonlar sonucunda katı yanma ürünleri oluşmaz, bu da bu durumda memelerin tıkanması ve motorun parçalanması tehlikesinin olmadığı anlamına gelir.

Ancak roket yakıtının bir bileşeni olarak florin bir takım önemli dezavantajları vardır. Oldukça zehirlidir, aşındırıcıdır ve kaynama noktası çok düşüktür. Sıvı olarak muhafaza edilmesi diğer gazlara göre daha zordur. Bu nedenle oksijen ve halojenli flor bileşikleri burada daha kabul edilebilir.

Bu bileşiklerin bazıları oksitleyici özellikleri bakımından sıvı flordan daha düşük değildir, ancak büyük bir avantaja sahiptirler: normal koşullar altında ya sıvılardır ya da kolayca sıvılaştırılabilen gazlardır.

Flor, halojenler grubuna ait metal olmayan bir kimyasal elementtir (sembol F, atom numarası 9). En aktif ve elektronegatif maddedir. Normal sıcaklık ve basınçta, flor molekülü F2 formülüne göre soluk sarı renktedir. Diğer halojenürler gibi moleküler flor da çok tehlikelidir ve ciltle teması halinde ciddi kimyasal yanıklara neden olur.

Kullanım

Flor ve bileşikleri, farmasötiklerin, zirai kimyasalların, yakıtların, yağlayıcıların ve tekstil ürünlerinin üretimi de dahil olmak üzere yaygın olarak kullanılmaktadır. cam aşındırma için kullanılır ve flor plazması yarı iletken ve diğer malzemelerin üretiminde kullanılır. Diş macununda düşük konsantrasyonlarda F iyonları ve içme suyu diş çürüklerinin önlenmesine yardımcı olabilirken bazı böcek öldürücülerde daha yüksek konsantrasyonlar bulunur. Birçok genel anestezik hidroflorokarbon türevleridir. 18F izotopu, pozitron emisyon tomografisi kullanan tıbbi görüntüleme için bir pozitron kaynağıdır ve uranyum hekzaflorür, uranyum izotoplarını ayırmak ve bunları nükleer santraller için üretmek için kullanılır.

Keşif tarihi

Flor bileşikleri içeren mineraller, bu kimyasal elementin izolasyonundan yıllar önce biliniyordu. Örneğin, kalsiyum florürden oluşan mineral fluorspat (veya florit) 1530'da George Agricola tarafından tanımlandı. Bir metalin veya cevherin erime noktasını düşürmeye ve istenen metali saflaştırmaya yardımcı olan bir madde olan flux olarak kullanılabileceğini fark etti. Bu nedenle flor, Latince adını fluere (“akmak”) kelimesinden almıştır.

1670 yılında cam üfleyici Heinrich Schwanhard, camın asitle işlenmiş kalsiyum florür (fluorspar) ile kazındığını keşfetti. Karl Scheele ve aralarında Humphry Davy, Joseph-Louis Gay-Lussac, Antoine Lavoisier, Louis Thénard'ın da bulunduğu daha sonraki birçok araştırmacı, CaF'nin konsantre sülfürik asitle işlenmesiyle kolayca hazırlanan hidroflorik asit (HF) ile deneyler yaptı.

Sonunda HF'nin daha önce bilinmeyen bir element içerdiği ortaya çıktı. Ancak bu madde aşırı reaktivitesinden dolayı uzun yıllar izole edilememiştir. Bileşiklerden ayrılması zor olmasının yanı sıra diğer bileşenleriyle de hemen reaksiyona girer. Elementel florun hidroflorik asitten izole edilmesi son derece tehlikelidir ve ilk girişimler birçok bilim adamını kör etti ve öldürdü. Bu insanlar "florür şehitleri" olarak tanındı.

Keşif ve üretim

Sonunda, 1886'da Fransız kimyager Henri Moissan, erimiş potasyum florürler ve hidroflorik asit karışımının elektrolizi yoluyla florini izole etmeyi başardı. Bunun için ödüllendirildi Nobel Ödülü 1906 kimya alanında. Elektrolitik yaklaşımı bugün bu kimyasal elementin endüstriyel üretimi için kullanılmaya devam ediyor.

İlk büyük ölçekli flor üretimi II. Dünya Savaşı sırasında başladı. Manhattan Projesi kapsamında atom bombasının yaratılmasının aşamalarından biri için gerekliydi. Flor, uranyum heksaflorürü (UF 6) üretmek için kullanıldı; bu da, 235 U ve 238 U olmak üzere iki izotopu ayırmak için kullanıldı. Bugün, nükleer enerji için zenginleştirilmiş uranyum üretmek için UF 6 gazına ihtiyaç duyulmaktadır.

Florun en önemli özellikleri

Periyodik tabloda element 17. grubun en üstünde yer alır ( eski grup 7A), buna halojen denir. Diğer halojenler arasında klor, brom, iyot ve astatin bulunur. Ayrıca F oksijen ve neon arasındaki ikinci periyottadır.

Saf flor aşındırıcı bir gazdır ( kimyasal formül F 2) litre hacim başına 20 nl konsantrasyonda tespit edilen karakteristik keskin bir kokuya sahiptir. Tüm elementlerin en reaktif ve elektronegatifi olduğundan çoğuyla kolayca bileşikler oluşturur. Flor, elementel formda bulunamayacak kadar reaktiftir ve silikon da dahil olmak üzere çoğu malzemeye öyle bir afiniteye sahiptir ki, cam kaplarda hazırlanamaz veya saklanamaz. İçinde nemli hava suyla reaksiyona girerek eşit derecede tehlikeli hidroflorik asit oluşturur.

Hidrojenle etkileşime giren flor, düşük sıcaklıklarda ve karanlıkta bile patlar. Su ile şiddetli reaksiyona girerek hidroflorik asit ve oksijen gazı oluşturur. Çeşitli malzemeler ince bir şekilde dağılmış metaller ve cam da dahil olmak üzere, flor gazı akışında parlak bir alevle yanar. Ayrıca bu kimyasal element, asal gazlar kripton, ksenon ve radon ile bileşikler oluşturur. Ancak nitrojen ve oksijenle doğrudan reaksiyona girmez.

Florun aşırı aktivitesine rağmen, artık güvenli bir şekilde işlenmesi ve taşınması için yöntemler mevcuttur. Element, çelik veya monelden (nikel açısından zengin bir alaşım) yapılmış kaplarda saklanabilir, çünkü bu malzemelerin yüzeyinde daha fazla reaksiyonu önleyen florürler oluşur.

Florürler, florürün bazı pozitif yüklü elementlerle kombinasyon halinde negatif yüklü bir iyon (F -) halinde mevcut olduğu maddelerdir. Metalli flor bileşikleri en kararlı tuzlar arasındadır. Suda çözündüklerinde iyonlara ayrılırlar. Diğer flor formları komplekslerdir, örneğin - ve H2F +.

İzotoplar

Bu halojenin 14 F ile 31 F arasında değişen pek çok izotopu vardır. Ancak florin izotop bileşimi bunlardan yalnızca birini içerir; 10 nötron içeren 19 F, çünkü stabil olan tek izotoptur. Radyoaktif izotop 18 F, değerli bir pozitron kaynağıdır.

Biyolojik etkiler

Vücuttaki florür esas olarak kemiklerde ve dişlerde iyon halinde bulunur. Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi Ulusal Araştırma Konseyi'ne göre, içme suyunun milyonda birden daha az bir konsantrasyonda florlanması diş çürüğü vakalarını önemli ölçüde azaltıyor. Öte yandan aşırı florür birikimi benekli dişler olarak kendini gösteren florozise yol açabilir. Bu etki genellikle içme suyundaki bu kimyasal elementin içeriğinin 10 ppm konsantrasyonunu aştığı bölgelerde görülür.

Elementel flor ve florür tuzları zehirlidir ve büyük bir dikkatle kullanılmalıdır. Cilt veya gözlerle temasından dikkatle kaçınılmalıdır. Deride hızlı bir şekilde dokuya nüfuz eden bir reaksiyon oluşturur ve kemiklerdeki kalsiyum ile reaksiyona girerek kemiklere kalıcı hasar verir.

Ortamdaki flor

Florit mineralinin yıllık dünya üretimi yaklaşık 4 milyon ton olup, keşfedilen yatakların toplam kapasitesi 120 milyon tondur.Bu mineralin ana madencilik alanları Meksika, Çin ve Batı Avrupa'dır.

Flor doğal olarak oluşur yerkabuğu kayalarda, kömürde ve kilde bulunabilir. Florürler rüzgarın toprakları aşındırması yoluyla havaya karışır. Flor, yerkabuğunda en çok bulunan 13. kimyasal elementtir; içeriği 950 ppm'dir. Topraklarda ortalama konsantrasyonu yaklaşık 330 ppm'dir. Hidrojen florür, endüstrideki yanma süreçlerinin bir sonucu olarak havaya salınabilmektedir. Havada bulunan florürler sonunda yere veya suya düşer. Florür çok küçük parçacıklarla bağlandığında havada uzun süre kalabilmektedir.

Atmosferde bu kimyasal elementin 0,6 ppb'si tuz sisi ve organik klor bileşikleri halinde bulunur. Kentsel ortamlarda konsantrasyonlar milyarda 50 parçaya ulaşır.

Bağlantılar

Flor, oluşturan kimyasal bir elementtir geniş aralık organik ve inorganik bileşikler. Kimyacılar hidrojen atomlarını onunla değiştirebilir, böylece birçok yeni madde yaratabilirler. Yüksek derecede reaktif halojen, soy gazlarla bileşikler oluşturur. 1962'de Neil Bartlett, ksenon heksafloroplatinatı (XePtF6) sentezledi. Kripton ve radonun florürleri de elde edilmiştir. Başka bir bileşik ise yalnızca aşırı düşük sıcaklıklarda stabil olan argon florohidrittir.

Endüstriyel Uygulama

Atomik ve moleküler hallerinde flor, yarı iletkenlerin, düz panel ekranların ve mikroelektromekanik sistemlerin üretiminde plazma aşındırma için kullanılır. Hidroflorik asit, lambalarda ve diğer ürünlerde camın aşındırılmasında kullanılır.

Flor, bazı bileşikleriyle birlikte farmasötiklerin, zirai kimyasalların, yakıtların, yağlayıcıların ve tekstil ürünlerinin üretiminde önemli bir bileşendir. Kimyasal element, iklimlendirme ve soğutma sistemlerinde yaygın olarak kullanılan halojenli alkanların (halonlar) üretimi için gereklidir. Kloroflorokarbonların bu kullanımı daha sonra yasaklandı çünkü bunlar üst atmosferdeki ozon tabakasının tahrip olmasına katkıda bulunuyordu.

Sülfür heksaflorür, sera gazı olarak sınıflandırılan son derece inert, toksik olmayan bir gazdır. Flor olmadan plastik üretmek mümkün değildir. düşük katsayı Teflon gibi sürtünme malzemeleri. Birçok anestezik (örneğin sevofluran, desfluran ve izofluran) hidroflorokarbon türevleridir. Alüminyumun elektrolizinde sodyum hekzafloroalüminat (kriyolit) kullanılır.

Diş çürümelerini önlemek için diş macunlarında NaF dahil florür bileşikleri kullanılır. Bu maddeler, suyu florlamak için belediye su kaynaklarına eklenir, ancak uygulamanın insan sağlığı üzerindeki etkileri nedeniyle tartışmalı olduğu düşünülmektedir. Daha yüksek konsantrasyonlarda NaF, özellikle hamamböceklerini kontrol etmek için böcek ilacı olarak kullanılır.

Geçmişte cevherleri azaltmak ve akışkanlığını arttırmak için florürler kullanılıyordu. Flor, izotoplarını ayırmak için kullanılan uranyum heksaflorürün üretiminde önemli bir bileşendir. 110 dakikalık radyoaktif bir izotop olan 18 F, pozitron yayar ve tıbbi pozitron emisyon tomografisinde sıklıkla kullanılır.

Florun fiziksel özellikleri

Kimyasal elementin temel özellikleri aşağıdaki gibidir:

• Atom kütlesi 18,9984032 g/mol.
• Elektron konfigürasyonu 1s 2 2s 2 2p 5'tir.
• Oksidasyon durumu -1.
• Yoğunluk 1,7 g/l.
• Erime noktası 53.53 K.
• Kaynama noktası 85.03 K.
• Isı kapasitesi 31,34 J/(K mol).

Flor, halojen ailesinin en hafif üyesidir ve periyodik tablonun 17. grubundaki (VIIA) elementlerdir. Bu grup aynı zamanda klor, brom, iyot ve astatini de içerir.

kısa bir açıklaması

Florun 9 elektronu 1s 2 2s 2 2p 5 konfigürasyonunu oluşturur. Dolu iç kabukta 2, dış kabukta 7 elektron bulunur ve bu da 1 boş alan bırakır.

Florin yapısı onu neredeyse tüm maddelerle reaksiyona giren en aktif kimyasal element yapar. Şu tarihte: yüksek sıcaklıklar ve basınçlarda soy gazlarla bile reaksiyona girer, ancak soy gazlar olarak da bilinen grup 18 (VIIIA) elementleri genellikle diğer maddelerle reaksiyona girmez.

Flor, 1886 yılında Fransız kimyager Henri Moissan (1852-1907) tarafından keşfedildi. Hidrojen florürden (H 2 F 2) elektrik akımı geçirerek gazı topladı.

Tüketiciler florun ne olduğu hakkında en çok iki bileşiğinden bilgi sahibi olurlar. Diatomik gaz, 1950'lerden bu yana kullanılan bileşikler olan florürleri üretmek için kullanılır. diş macunlarına dahildir. Diş çürümesini önlemede etkilidirler, bu nedenle şehir su kaynaklarına bile eklenirler.

Flor bileşiklerinin başka bir grubu kloroflorokarbonlardır (CFC'ler). Yıllardır aerosol itici gazlar olarak son derece popüler olmuşlardır. Ancak atmosferin üst kısmındaki CFC'ler ozonla (O3) reaksiyona girer. Ozon tabakası, mor spektrumdan daha kısa dalga boylarına sahip ve dolayısıyla görünür ışıktan daha yüksek enerjiye sahip elektromanyetik radyasyon olan güneşten gelen zararlı ultraviyole radyasyonu filtreler. Bu nedenle CFC'lerin üretimi artık yasaktır.

Keşif tarihi

Kimya her zaman tehlikeli bir bilim olmuştur. Ve ilk kimya ölümcül bir meslekti. Bilim insanları hakkında çok az şey bildikleri maddeler üzerinde çalışıyorlardı. Yeni bileşiklerin ve elementlerin keşfi çoğu zaman trajik sonuçlara yol açtı.

Flor son derece tehlikeli bir maddedir. Elementi izole etmeye çalışan kimyagerler korkunç yanıklara maruz kaldı ve hatta öldü. Florür gazı solunum yollarındaki yumuşak dokulara zarar verir.

1500'lü yılların başında Alman bilim adamı George Agricola (1494-1555) "florit" adını verdiği fluorspar'ı tanımladı. Bu kelime Latince fluere ("akmak") fiilinden gelir. Agricola, erimiş metal cevherlerine eklenen fluorsparın onları daha sıvı hale getirerek onlarla çalışmayı kolaylaştırdığını savundu. Alman bilim adamı bu mineralin kalsiyum florür (CaF2) formunda flor içerdiğini bilmiyordu.

Florit yoğun bir çalışmanın konusu haline geldi. 1670 yılında Alman cam üfleyici Heinrich Schwanhard, fluorspar ve asit karışımının camı aşındırmak için kullanılabilecek bir madde oluşturduğunu keşfetti; Kimyasal reaksiyon mat bir yüzey oluşumu. Bu işlem, cam üzerinde desenler oluşturmak ve aynı zamanda hassas bilimsel ölçüm aletleri oluşturmak için kullanılır.

1771'de İsveçli kimyager Carl Wilhelm Scheele (1742-86) aşındırma için yeni bir madde keşfetti. Hidroflorik asidin (HF) özelliklerini ayrıntılı olarak anlattı. Scheele'nin çalışması bu bileşiğin yoğun bir şekilde incelenmesine katkıda bulundu.

Kimyacılar hidroflorik asidi bileşenlerine ayırmanın yollarını arıyorlardı. Daha önce hiç görmedikleri bir elementin keşfedilmek üzere olduğunu varsaydılar. Ancak florürün ne olduğunu ve ne kadar tehlikeli olduğunu bilmiyorlardı. Birçok hidroflorik asit araştırmacısı HF gazını soluyarak sakat kaldı. Bunlardan biri, Belçikalı kimyager Paulin Louyet (1818-1850), bu maddeye maruz kalması nedeniyle öldü.

Sonunda 1888'de sorun çözüldü. Fransız kimyager Henri Moissan, potasyum florür (KHF 2) içerisinde bir hidroflorik (HF) asit çözeltisi hazırladı. Daha sonra onu -23°C'ye soğuttu ve içinden bir elektrik akımı geçirdi. Cihazın bir ucunda gaz belirdi. Yeni kimyasal elemente, fluorspatın Latince isminden türetilen flor adı verildi. "Flor" kelimesi 1810'da André Ampère tarafından icat edildi. Var Yunan kökenli ve "yıkım" anlamına gelir.

Fiziki ozellikleri

Flor, yoğunluğu 1,695 g/l olan soluk sarı bir gazdır. Bu onu havadan yaklaşık 1,3 kat daha yoğun hale getirir. Flor -188,13 °C sıcaklıkta sıvı duruma, -219,61 °C sıcaklıkta ise katı duruma dönüşür. Maddenin, klor ve ozon kokusuna benzer, milyarda 20 parçaya kadar çok küçük miktarlarda bile fark edilebilen güçlü bir kokusu vardır. Bu özellik flor ile çalışanlar için çok faydalıdır; gaz odaya girdiğinde tespit edilebilir ve zararlı etkilerden kaçınılabilir.

Kimyasal özellikler

F2'nin bağlanma enerjisi Cl2 veya Br2'ninkinden çok daha düşüktür ve hidrojen peroksit ile aynıdır. Yüksek elektronegatiflik, florun diğer atomlarla ayrışmasına, yüksek reaktivitesine ve güçlü kimyasal bağlarına neden olur. Helyum, neon ve argon dışındaki diğer elementlerle kolayca birleşir. Flor çoğu bileşikle genellikle çok aktif bir şekilde reaksiyona girer. Örneğin suyla karıştırıldığında patlama meydana gelir. Bu nedenlerden dolayı laboratuvarda özel dikkat gösterilmesi gerekmektedir.

Doğada olmak

Flor elementi serbest durumda bulunmaz. En yaygın florür mineralleri fluorspar, fluorapatit ve kriyolittir. Apatit, öncelikle kalsiyum, fosfor ve oksijen içeren, genellikle flor ile birleştirilmiş karmaşık bir mineraldir. Kriyolit aynı zamanda Grönland spar'ı olarak da bilinir çünkü Grönland adası bu mineralin tek ticari kaynağıdır. Esas olarak sodyum alüminyum florür Na3 ALF 6'dan oluşur.

Flor üretimi için dünyanın ana hammadde üreticileri Çin, Meksika, Moğolistan ve Güney Afrika. Amerika Birleşik Devletleri bir zamanlar az miktarda fluorspat çıkarıyordu, ancak son maden 1995'te kapandı ve ülke florür cevheri ithal etmeye başladı.

Flor yer kabuğunda bol miktarda bulunur. Payı yaklaşık %0,06 olarak tahmin edilmektedir. Bu, onu yerkabuğunda en çok bulunan 13. element yapar; bu element kabaca manganez veya baryumla aynıdır.

Flor-19 nedir?

Bir kimyasal elementin yalnızca doğal olarak oluşan bir izotopu vardır, 19 F. İzotoplar, bir atomun çekirdeğindeki proton ve nötron sayısına karşılık gelen, kütle numarası farklı olan bir elementin başka bir şeklidir. Proton sayısı bir elementi belirler, ancak nötron sayısı değişebilir. Ayrıca her varyasyon bir izotopu temsil eder. Flor-19, yüksek bir jiromanyetik orana ve olağanüstü bir duyarlılığa sahiptir. manyetik alanlar. Tek kararlı izotop olduğundan manyetik rezonans görüntülemede kullanılır.

Florun bilinen 17 radyoaktif izotopu vardır. Bunlardan en kararlı olanı 18 F'dir. Yarılanma ömrü 109,77 dakika olan çekirdek fisyonudur. 18 F bazen tıbbi araştırmalar için kullanılır. Florür vücuda girdikten sonra esas olarak kemiklere doğru hareket eder. Varlığı yaydığı radyasyonla tespit edilebilir. Radyasyon resmi kemik dokusunun durumunu belirlemenizi sağlar. Florür-18 bazen beyin fonksiyonlarını incelemeye benzer şekilde kullanılır.

Elde etme, tanımlama, kullanma

Florun endüstriyel üretimi Moissan yöntemine dayanmaktadır. Elektrik H2 ve F2'yi oluşturmak için HF ve KF karışımından 8-12 V'luk bir voltaj geçirilir.

Solüsyonlardaki florun belirlenmesi potansiyometri ile, yani elektrot potansiyelinin ölçülmesiyle gerçekleştirilir. Elektrot membranı, değerli metal diflorürlerle katkılı tek kristal LaF3'ten yapılmıştır.

Element halindeki flor nispeten az kullanılır. Bunun için fazla aktif. Roket yakıtında kullanılır, oksijene benzer yanmayı sağlar. Bağlandığında en çok talep edilir. Florürler, florun bir metalle oluşturduğu bileşiklerdir. Örnekler sodyum florür (NaF), kalsiyum (CaF 2) ve kalaydır (SnF 2).

Diş koruması

Florür diş macunlarının içerisinde bulunur. Araştırmalar, az miktarda florürün diş çürümesi vakalarını azaltmaya yardımcı olabileceğini göstermiştir. Yeni diş malzemesi oluştukça birikir ve bu da onu güçlü ve çürümeye karşı dayanıklı hale getirir.

Bazı şehirlerde su kaynaklarına florür ekleniyor. Yetkililer bunu yaparak şehir sakinlerinin diş sağlığını iyileştirmeyi umuyor. Bundan en büyük yararlananlar ise dişleri halen gelişmekte olan gençlerdir. Su kaynağına florür eklenmesi işlemine florlama denir. Sudaki çok fazla florür dişlerin koyulaşmasına ve kalıcı lekelenmesine neden olur.

Fayda mı, zarar mı?

Bazıları, kamuya ait su kaynaklarında bulunan florürün halk sağlığı üzerindeki uzun vadeli etkilerinden endişe duymaktadır. Florun olduğunu belirtiyorlar ölümcül zehir ve bileşiklerinin de toksik olabileceği. F2'nin çok tehlikeli olduğu doğrudur ancak bileşiklerin özellikleri onları oluşturan elementlerden farklıdır. Dolayısıyla endişe yersizdir.

Florun güçlü, karakteristik kokusu sızıntıların tespit edilmesini ve temasın önlenmesini sağlar.

Florürler genellikle yalnızca büyük dozlarda tehlikelidir. Sudaki konsantrasyonları genellikle çok düşüktür, yalnızca milyonda birkaç parçadır. Diş hekimliği ve sağlık uzmanlarının çoğu, bu tür florürün faydalı olduğuna ve insan sağlığına tehdit oluşturmadığına inanmaktadır.

Teflon

Kazara yapılan keşifler büyük rol oynuyor bilimsel araştırma. Başarılı ve çok karlı bir kaza örneği, DuPont Chemical Company tarafından üretilen bir plastik olan Teflon malzemesidir. Üzerine neredeyse hiçbir şey yapışmadığı için önemli bir ticari ürün haline geldi. Yiyecekler pişerken yanmadığından günümüzde herkeste iç yüzeyleri bu malzemeyle kaplanmış kızartma tavaları bulunmaktadır. Ayrıca Teflon tavalarda bitkisel veya hayvansal yağa ihtiyaç duyulmaz.

Teflon, 1938 yılında kloroflorokarbonları (CFC'ler) geliştiren DuPont kimyageri Roy Plunkett (1911-1994) tarafından tesadüfen keşfedildi. Tetrafloroetilen (TFE) C2F4'ü perklorik asitle karıştırırsa ne olacağını bilmek istiyordu. Deneyi gerçekleştirmek için ekipmanı, gaz halindeki TFE'nin HCl içeren bir kaba akmasını sağlayacak şekilde kurdu. Ancak vanayı açtığında hiçbir şey olmadı. Plunkett gemiyi fırlatıp atabilirdi ama bunu yapmadı. Bunun yerine kimyager onu kesip açtı ve TFE'nin tek bir kütle halinde polimerleştiğini buldu; bu da binlerce ayrı TFE molekülünün politetrafloroetilen (PTFE) adı verilen bir molekül halinde birleştiği anlamına geliyordu.

Plunkett ortaya çıkan beyaz tozu kazıdı ve yapay elyaf geliştiren DuPont bilim adamlarına gönderdi. Yeni malzemeyi incelediler ve yapışmaz özelliklerini keşfettiler. Kısa süre sonra yeni malzeme için bir dizi uygulama geliştirilmeye başlandı.

DuPont, 1945 yılında Teflon'un ticari markasını aldı ve bir yıl sonra ilk ürünlerini piyasaya sürdü. O zamandan beri yapışmaz kaplamalar pişirme kaplarında yaygınlaştı ve Teflon, pişirme spreylerinde ve kumaşlar ve tekstiller için leke koruyucu olarak ortaya çıktı.

Kloroflorokarbonlar

Freon üretiminde flor elementi de kullanıldı. Kloroflorokarbonlar, 1920'lerin sonlarında Amerikalı kimya mühendisi Thomas Midgley Jr. (1889-1944) tarafından keşfedildi. Bu bileşiklerin bir takım ilginç özellikleri vardır. Oldukça dayanıklıdırlar ve endüstride kullanıldıklarında bozulmazlar. Freon, klima sistemlerinde ve buzdolaplarında, temizlik maddesi olarak, aerosollerde ve özel polimerlerde yaygın olarak kullanıldı. CFC üretimi 1935'te 1 bin tondan 1965'te 300 bin tonun, 1985'te ise 700 bin tonun üzerine çıktı.

Ancak 1980'lerin ortalarında. Araştırmalar, bu bileşiklerin, Dünya yüzeyinden 20 ila 50 km yükseklikte bulunan ve gezegeni Güneş'ten gelen zararlı ultraviyole radyasyondan koruduğu için gezegenimizdeki yaşam için önemli olan ozon tabakasına zarar verdiğini göstermiştir. Bu, dünyanın birçok ülkesinde üretimin ve kullanımın aşamalı olarak durdurulmasına yol açtı. CFC'lerin yerini alan yeni, dünya dostu malzemeler ortaya çıktı.

Tüm canlıların korunması

CFC'ler eskiden popüler endüstriyel kimyasallardı çünkü parçalanmaları zordu. Uzun zamandır bu maddeler klimalarda ve buzdolaplarında ısıyı dış mekana aktaran bir madde olarak kullanılıyordu. Ancak bilim insanları, CFC'lerin parçalanmaları nedeniyle ozon tabakasına tehdit oluşturduğunu fark etti. Bu nasıl mümkün olabilir? Klimalardan ve buzdolaplarından soğutucu sızıntısı olasılığı her zaman vardır. CFC'ler kolayca buharlaşıp atmosfere yükselen gazlar veya sıvılardır. Sonunda ozon tabakasına ulaşırlar.

Bu yükseklikte CFC'ler yoğun güneş radyasyonu tarafından yok edilir. Yeryüzünde yüksek rakımda sabit kalan bir molekül bu özelliğini kaybeder. Yok edildiğinde O3 ile reaksiyona girebilen bir klor atomu açığa çıkar. Ozon, güneşten gelen ve ciddi sonuçlara yol açan zararlı radyasyonu filtreler. güneş yanığı ve cilt kanseri. Oksijen bunu yapamaz. Atmosferde ne kadar çok CFC varsa, o kadar çok klor atomu vardır. Daha fazla klor atomu, daha az ozon molekülü ve Dünya yüzeyine daha fazla ultraviyole radyasyon ulaşarak insan sağlığı üzerinde olumsuz etki yaratır.

1980'lerin ortalarında CFC'lerin ozon tabakasına zarar verdiğine dair kanıtlar vardı. Politikacıları kloroflorokarbonların daha fazla üretimini ve kullanımını yasaklamaya ikna eden şey buydu.

İnsan sağlığına etkisi

Flor çok tehlikeli olabilecek kimyasal bir elementtir. Az miktarda solunması halinde solunum sisteminde (burun, boğaz ve akciğerler) ciddi tahrişe neden olur. Büyük miktarlarda ölüme neden olabilir. İzin verilen en yüksek florür dozu, 8 saat boyunca milyon parça hava başına 1 parçadır.

Yıkım ve ölüm. İsmin Yunancadan tercümesi bu şekilde florür. İsim, keşif tarihi ile ilişkilidir. Scheele'nin varlığını ilk öne sürdüğü elementi izole etmeye çalışırken düzinelerce bilim adamı yaralandı veya öldü. Hidroflorik asit elde etti, ancak ondan yeni bir madde olan floryumu çıkarmayı başaramadı.

İsim, hidroflorik asidin temeli ve ana mineral olan mineralle ilişkilidir. florür kaynağı. İngiltere'den Knox kardeşler ve Fransa'dan Gay-Lussac ve Tenard da elektroliz yoluyla elde etmeye çalıştılar. Deneyler sırasında öldüler.

Sodyum, potasyum ve kalsiyumu keşfeden Davy, floryumla temas ederek zehirlendi ve sakat kaldı. Daha sonra bilim topluluğu elementi yeniden adlandırdı. Peki kimya laboratuvarlarının dışı gerçekten bu kadar tehlikeli mi ve buna neden ihtiyaç duyuluyor? Bu soruları daha ayrıntılı olarak cevaplayacağız.

Florun kimyasal ve fiziksel özellikleri

flor sıralamasında 9. sırada yer alıyor. Doğada bir element tek bir kararlı nüklidden oluşur. Atomlara buna denir yaşam döngüsü gözlemler için yeterli olan ve bilimsel araştırma. Ağırlık flor atomu– 18.998. Bir molekülde 2 atom vardır.

Flor - element en yüksek elektronegatifliğe sahiptir. Bu fenomen, bir atomun diğerleriyle bağlantı kurma ve elektronları kendine çekme yeteneği ile ilişkilidir. Florun Pauling ölçeğindeki indeksi 4'tür. Bu, 9. elementin en aktif metal olmayan element olarak ününe katkıda bulunur. Normal durumunda sarımsı bir gazdır. Zehirlidir ve keskin bir kokusu vardır; ozon ve klor aromaları arasında bir şey.

Flor bir maddedir gazlar için anormal derecede düşük kaynama noktasına sahip - yalnızca 188 santigrat derece. Geri kalan halojenler, yani periyodik tablonun 7. grubundaki tipik metal olmayanlar yüksek oranlarda kaynar. Bunun nedeni, bir buçuk bağdan sorumlu olan bir d-alt seviyesine sahip olmalarıdır. Flor molekülü bir tane yok.

Florun aktivitesi sayı ve karakterle ifade edilir olası reaksiyonlar diğer unsurlarla. Çoğuyla bağlantıya yanma ve patlamalar eşlik ediyor. Hidrojenle temas halinde düşük sıcaklıklarda bile alev oluşur. Su bile flor atmosferinde yanar. Üstelik sarımsı bir gazın bulunduğu bir odada en atıl ve değerli element tutuşur.

Flor bileşikleri yalnızca neon, argon ve helyumla imkansızdır. Her üç gaz da hafif ve inerttir. Gazlardan değildir, flordan etkilenmez. Sadece yüksek sıcaklıklarda reaksiyonların mümkün olduğu çok sayıda element vardır. Evet çift kloroflorin yalnızca 200-250 santigrat derecede etkileşime girer.

Florür uygulaması

florür olmadan Teflon kaplamalara gerek yoktur. Bilimsel adı tetrafloroetilendir. Bileşikler organik gruba aittir ve yapışmaz özelliklere sahiptir. Teflon özünde plastiktir ancak alışılmadık derecede ağırdır. Suyun yoğunluğu 2 kat daha fazladır - bu, kaplamanın ve onunla birlikte bulaşıkların aşırı ağırlığının nedenidir.

Nükleer endüstride flor Var bağlantı uranyum izotoplarının ayrılması işlemi ile. Bilim insanları 9'uncu element olmasaydı olmazdı diyor nükleer enerji santralleri. Onlar için yakıt olarak yalnızca herhangi bir uranyum değil, yalnızca birkaç izotopu, özellikle de 235 kullanılıyor. Ayırma yöntemleri gazlar ve uçucu sıvılar için tasarlanmıştır.

Ancak uranyum 3500 santigrat derecede kaynar. Sütunlar ve santrifüjler için hangi malzemelerin bu tür ısıya dayanacağı belli değil. Neyse ki yalnızca 57 derecede kaynayan uçucu uranyum heksaflorür var. Bundan metal fraksiyonu izole edilir.

Flor oksidasyonu daha doğrusu roket yakıtının oksidasyonu - önemli unsur Havacılık endüstrisi. İçinde yararlı olan gaz halindeki element değil, sıvıdır. Bu durumda flor parlak sarıya döner ve en reaktif olanıdır.

Metalurjide standart gaz kullanılır. Florür formülü dönüşür. Element, alüminyum üretmek için gerekli bileşiğe dahildir. Elektroliz yoluyla üretilir. Heksafloroalüminatın dahil olduğu yer burasıdır.

Bağlantı optikte kullanışlı oluyor magnezyum flor yani florür. Vakumlu ultraviyoleden kızılötesi radyasyona kadar ışık dalgaları aralığında şeffaftır. Özel optik aletler için merceklere ve prizmalara bağlantı burada devreye giriyor.

9. element doktorlar, özellikle diş hekimleri tarafından da fark edildi. Dişlerde %0,02 oranında florür buldular. Daha sonra madde kıtlığının olduğu bölgelerde çürük görülme sıklığının daha yüksek olduğu ortaya çıktı.

İçerilen sudaki florür, vücuda girdiği yerden. Kıt bölgelerde elementi suya yapay olarak eklemeye başladılar. Durum düzeldi. Bu nedenle yaratıldı florür macunu.

Diş hekimliğinde florür emaye floroza neden olabilir - dokuların kararmasına, lekelenmesine. Bu, elementin aşırı bolluğunun bir sonucudur. Bu nedenle normal su bileşimine sahip bölgelerde seçmek daha iyidir florür içermeyen diş macunu. Gıda ürünlerindeki içeriğini de izlemek gerekir. Florürlü süt bile var. Deniz ürünlerini zenginleştirmeye gerek yok, zaten bol miktarda 9. elementi içeriyor.

Florürsüz makarna– Dişlerin durumuna bağlı bir seçim. Ancak tıpta elemente sadece diş hekimliği alanında ihtiyaç duyulmuyor. Sorunlar için florür preparatları reçete edilir tiroid beziörneğin Graves hastalığı. Buna karşı mücadelede başrol çift tarafından oynanıyor florür-iyot.

Kronik şeker hastaları için 9. element içeren ilaçlara ihtiyaç duyulmaktadır. Glokom ve kanser de tedavi edilen hastalıklar listesinde yer alıyor florür. Nasıl oksijen maddeye bazen bronş hastalıkları ve romatizmal teşhisler için ihtiyaç duyulur.

Flor ekstraksiyonu

Flor madenciliği yapılıyor hepsi aynı şekilde elemanın açılmasına yardımcı oldu. Bir dizi ölümün ardından bilim adamlarından biri yalnızca hayatta kalmayı değil, aynı zamanda az miktarda sarımsı gaz salmayı da başardı. Defneler Henri Moissan'a gitti. Fransız, keşfi nedeniyle Nobel Ödülü'ne layık görüldü. 1906'da yayımlandı.

Moissan elektroliz yöntemini kullandı. Kimyager, dumandan zehirlenmekten kaçınmak için reaksiyonu çelik bir elektrikli cihazda gerçekleştirdi. Bu cihaz günümüzde hala kullanılmaktadır. Ekşi içerir potasyum florür.

İşlem 100 santigrat derece sıcaklıkta gerçekleşir. Katot çelikten yapılmıştır. Tesisattaki anot karbondur. Sistemin sızdırmazlığını korumak önemlidir, çünkü flor buharı zehirli.

Laboratuvarlar sızdırmazlık için özel tapalar satın alır. Bileşimleri: kalsiyum flor. Laboratuvar kurulumu iki bakır kaptan oluşmaktadır. Birincisi eriyik ile doldurulur ve ikincisini içine batırılır. İç kabın alt kısmında bir delik vardır. İçinden bir nikel anot geçer.

Katot birinci kaba yerleştirilir. Tüpler cihazdan uzanır. Birinden hidrojen, ikincisinden flor salınır. Sızdırmazlığı korumak için tıkaçlar ve kalsiyum florür tek başına yeterli değildir. Ayrıca yağlamaya da ihtiyacınız var. Rolü gliserin veya oksit tarafından oynanır.

9. elementin elde edilmesine yönelik laboratuvar yöntemi yalnızca eğitimsel gösteriler için kullanılır. Pratik uygulama teknolojiye sahip değil. Ancak varlığı elektroliz olmadan da yapılabileceğini kanıtlıyor. Ancak bu gerekli değildir.

Flor fiyatı

Florürün bu şekilde hiçbir maliyeti yoktur. Periyodik tablonun 9. elementini içeren ürünlerin fiyatları zaten belirlendi. Örneğin diş macunlarının maliyeti genellikle 40 ila 350 ruble arasındadır. İlaçlar da ucuz ve pahalıdır. Her şey üreticiye ve piyasadaki diğer şirketlerin benzer ürünlerinin mevcudiyetine bağlıdır.

gelince florür fiyatları sağlık açısından görünüşe göre yüksek olabilir. Element zehirlidir. Bunu kullanmak dikkatli olmayı gerektirir. Florür faydalı olabilir ve hatta tedavi edebilir.

Ancak bunun için madde hakkında çok şey bilmeniz, davranışını tahmin etmeniz ve elbette uzmanlara danışmanız gerekir. Flor, dünyadaki yaygınlık açısından 13. sırada yer almaktadır. Şeytanın düzinesi olarak adlandırılan sayının kendisi, sizi elemente karşı dikkatli olmaya zorluyor.