Táblázat Leeuw - fluor (fluorum)
Fluor (lat. Fluorum), F, vii kémiai elem a periódusos csoport kifejezés egy halogén. atomszámú 9 atomtömeg 18,998403; Normál körülmények között (0 ° C-on és 0,1 MN / m 2 vagy 1 kgf / cm 2) - gáz halványsárga színű, szúrós szagú.
F. Természetes áll egy stabil izotóp 19 F. öt radioaktív izotópok mesterséges származékok: F 16 egy felezési T 1/2 <1 сек. 17 f ( t 1/2 = 70 сек ), 18 f ( t 1/2 = 111 мин ), 20 f ( t 1/2 = 11,4 сек ), 21 f ( t 1 /2 = 5 сек ).
Történelmi háttér. Az első vegyület F. - fluorit (folypát) CAF 2 - leírt 15. század végén. néven „Fleur” (a latin fluo -. áram, a tulajdon 2 CAFA csinálni folyós viszkózus salak kohászat). 1771-ben K. Scheele kapott hidrogén-fluorid. Szabad F. A. Moissan azonosított 1886-ban elektrolízissel folyékony vízmentes hidrogén-fluorid. tartalmazó kálium-hidrogén-difluorid-szennyezőt KHF 3.
F. kémia kezdett kialakulni 1930-ban. különösen gyorsan - során a 2. világháború, 1939-1945 és küldd el az igényeket a nukleáris ipar és a rakéta technológia. A név az „F” (a görög phTH o ros -. Destruction, halál) által javasolt, A. Amper 1810-ben használják csak oroszul. nyelv; Elfogadta a neve „Fluor” sok országban.
Fizikai és kémiai tulajdonságok. F. Gáznemű sűrűsége 1,693 g / l (0 ° C-on és 0,1 MN / m 2 vagy 1 kgf / cm 2), folyékony - 1,5127 g / cm 3 (a forráspont hőmérsékletén); t MP - 219,61 ° C; t forráspontja - 188,13 ° C-on F. A molekula két atom (f 2); 1000 ° C-on 50% -a a molekulák disszociálnak, disszociációs energia körülbelül 155 ± 4 kJ / mól (37 ± 1 kcal / mol). F. rosszul oldódik folyékony hidrogén-fluorid; oldhatósága 2,5 · 10 -3 g 100 g HF -70 ° C-on és 0,4 × 10 -3 -20 ° C-on; folyékony formában végtelenségig oldható folyékony oxigén és ózon. Konfiguráció atom külső elektron F. 2 2 2 s p 2. A vegyületek mutat egy oxidációs - 1. A kovalens sugarát az atom 0,72 a. ionos sugara 1,33 a. Az elektron affinitása 3,62 eV. ionizációs energia (f ® f +) 17.418 eV. Magas értékek az elektron affinitás és az ionizációs energia az atom magyarázható erős elektronegativitási F. legmagasabb az összes többi. Elements. A nagy reaktivitás F. exotermicitása a fluorozási, ami viszont határozza meg a kirívóan alacsony disszociációs energia értéke F. molekulák és nagy mennyiségű energia az atom kötések F. et al. Tartalmaznak. Közvetlen fluorozási egy lánc mechanizmus és könnyen mozog, hogy égés és robbanás. F. reagál minden elem, kivéve a hélium, neon és argon. Ez reagáltatjuk oxigénnel egy parázsfény alacsony hőmérsékleten lépve oxigént fluoridok O 2 f 3 f o 2. 2 és mások. Reakciók F. et al. Halogénatomok a exoterm, így a formáció mezhgalogennye vegyületet. A klór reakcióba lép F. hevítve 200-250 ° C-on, így monoftoristy CIF klórt és klór-trifluoridot CLF 3. is ismert, úgy kapjuk meg, fluorozzuk 5. CIF CLF 3 magas hőmérsékleten és nyomáson 25 MN / m 2 (250 kgf / cm 2) . Bróm és jód lángra atmoszférában szokásos hőmérsékleten AF, így állíthatók elő BRF BRF 3. 5. 5. ha ha F. 7. közvetlenül reagál a kripton, xenon és a radon, előállítottuk a megfelelő fluoridokat (így például, XEF 4. XEF 6. KRF 2). Vannak is xenon oxifluoridokban.
F. Kölcsönhatás kén kíséretében hő és kialakulásához vezet a számos kén fluoridok. Szelén vagy tellúr alkotnak magasabb fluoridok SEF 6 TEF 6. F. reagálnak a hidrogénnel gyulladással; ezáltal a hidrogén-fluorid. Ez a radikális reakciót a láncelágazások: hf * + H 2 = hf + H 2 *; H 2 * + f 2 = hf + H + F (ahol hf * és h * 2 - molekulák rezgésileg-gerjesztett állapotban); reakciót használják kémiai lézerek. F. reagál csak nitrogénnel egy elektromos kisülés. Faszén reagáltatva F. lángra közönséges hőmérsékleten; grafit reagál alatt erős melegítés, a lehetséges képződését szilárd grafit-fluorid (cf) X vagy gáz-halmazállapotú perfluor-cf 4. C 2F 6 és mások. Mivel a bór, szilícium, foszfor, arzén F. reagált a hideg alkotnak megfelelő fluoridok. F. erőteljesen kapcsolódik a legtöbb fémmel; alkáli és alkáli-földfémek lángra légkörben a hideg F., bi, Sn-, Ti-, Mo, W - enyhe melegítés, Hg, Pb, u, v reagálnak FA szobahőmérsékleten, pt - a sötétvörös hőt. A reakcióban a fém képzett F., jellegzetesen magasabb fluoridok, például UF mof 6. 6. 2 HGF Egyes fémek (Fe, Cu, Al, Ni, Mg, Zn) reagál a F. alkotnak egy védőfóliával fluoridok, megakadályozza további reakciót.
F. Amikor reagáltatjuk fém-oxidok a hidegen alakított fém-fluoridok és oxigén; is kialakíthatók fémből oxifluoridok (például, Moo 2 f 2). Vagy nem fém-oxidok, például úgy van rögzítve, F. 2 + F 2 2 =, így f 2 vagy oxigén ott helyébe F. például SiO 2 2 + 2f = SIF 4 + O 2 Üveg reagál, nagyon lassan F.; a víz jelenlétében, a reakció gyorsan végbemegy. Víz kölcsönhatásba lép F. 2h 2O + 2F 2 = 4HF + O 2; ugyanakkor kialakítva a hidrogén-peroxid és 2 h 2 O 2. Nitrogén-oxidok és nem nem 2 könnyen kapcsolódnak, F. rendre fno nitrozil-fluorid és a fluorid nitril fno 2. Szén-monoxid- tulajdonít F. hevítve alkotnak karbonil-fluorid: CO + = COF f 2 2.
fém-hidroxid reagál F. képező fém-fluorid, és az oxigén, például 2ba (OH) 2 + 2F 2 = 2baf 2 + 2H 2O + O 2. Vizes oldatok NaOH és KOH reagálnak F. át 0 ° C-kialakulásának két.
Halogenidek fémek vagy nemfémes anyagok reagálnak FA a hideg, F. érvénytelenít minden halogénnel, Easy fluorozott szulfidok, nitridek és karbidok. fém-hidrideket, így F. hideg fém-fluorid és HF-; ammónia (párban) - N 2 és hf. F. helyettesíthetők hidrogénnel savak vagy ezek fémsói, például HNO 3 (vagy nano 3) + f 3 2 ® fno + hf (vagy NAF); a szigorúbb feltételek F. kiszorítja az oxigént a ezek a vegyületek, alkotó szulfuril-fluorid, például Na 2SO 4 + 2f 2 = 2naf + így 2 f 2 + O 2-karbonátok, alkáli- és alkáliföldfémek reagálnak F. szobahőmérsékleten; így kapjuk a megfelelő fluorid, CO 2 és O 2.
F. heves reakcióba lép, szerves anyagok.
Megközelítés. A forrás előállítására AF jelentése hidrogén-fluorid. előállítása lényegében akár az intézkedés kénsavat úgy, 2 órán át 4 CAF 2. fluorit vagy a feldolgozás során és foszfátapatitokba. F. Előállítás végzett savas kálium-fluorid olvad elektrolízis kf · (1,8-2,0) hf, amely akkor képződik, amikor az olvadék telített KF · HF hidrogén-fluorid tartalmú 40-41% -os HF. Az anyag a elektrolizáló általában egy acél; elektródák - a szén anód és egy acél katód. Elektrolízis hajtjuk végre 95-100 ° C-on és egy feszültség 9-11; F. jelenlegi termelés eléri a 90-95%. A kapott AF tartalmaz legfeljebb 5% HF, amelyet el kell távolítani végzett abszorpcióval az ezt követő fagyasztva nátrium-fluorid. F. tárolt gáz halmazállapotban (nyomás alatt), és a folyékony (hűtés folyékony nitrogénnel) a készülékben a nikkel és ötvözetei (Monel), réz, alumínium és ötvözetei, réz, rozsdamentes acél.
Alkalmazás. Gáznemű F. szolgál fluorozás UF 4. UF 6. használt izotópjai szétválasztására urán, valamint megszerezni a klór-trifluoridot CLF 3 (fluorozószerrel), kén-hexafluorid SF 6 (gáz halmazállapotú szigetelő a villamos iparban), fém-fluoridok (például W és v). Folyékony F. - oxidáló hajtóanyagok.
Széles körben használt számos vegyületet F. - hidrogén-fluorid. alumínium-fluorid. kremneftoridy. fluorszulfonsav (oldószer, katalizátor, reagens előállítására tartalmazó szerves vegyületek a csoport -, így 2 f), BF 3 (katalizátor), szerves fluorvegyületek és mások.
Biztonságát. F. toxikus, a maximális megengedhető koncentrációt a levegőben körülbelül 2 x 10 -4 mg / l. és a maximális megengedhető koncentráció expozíció során nem több, mint 1 óra, 1,5 × 10 -3 mg / L.
F. mérgezés lehetséges dolgozik a vegyiparban, a szintézis a fluortartalmú vegyületek és a termelés a foszfát műtrágyák. F. irritálja a légzőrendszert, égési sérülést okozhat. Hegyesszöget mérgezés fordul elő a hörgők és a gége nyálkahártya irritációja, a szem, nyáladzás, orrvérzés; súlyos esetekben - tüdőödéma, veszteség tsentrlnoy idegrendszer, stb.; krónikus - kötőhártya-gyulladás, hörghurut, tüdőgyulladás, tüdő fibrózis, fluorózist. Jellemző, hogy milyen típusú a bőr ekcéma vereség. Elsősegély: öblítővíz, égések a bőr - öntözés 70% etil-alkohol; inhalációs mérgezés - inhaláció oxigén. Megelőzés: tartsa be a biztonsági szabályokat, rajta speciális ruházatot, a rendszeres orvosi vizsgálatok, az ezzel a kalcium étrend és vitaminok. Tartalmazó készítmények FA használják a klinikai gyakorlatban, mint tumorellenes (5-fluor-uracil, ftorafur, ftorbenzotef), neuroleptikumok (trifluperidol vagy trisedil, Ftorfenazin, triftazin et al.), Antidepresszánsok (fluacizine), drogok (halotán), és mások. Alapok .
Lit.: Ryss IG Fluorine Chemistry és szervetlen vegyületek, M. 1956; Fluor és vegyületei, Acad. az angol. t 1-2, M. 1953-1956 .; Foglalkozási megbetegedések, 3rd ed. M. 1973.