Fluoride - ինչ է սա: Հատկությունների Ֆտոր

Fluoro - քիմիական տարր (խորհրդանիշը F, ատոմային թիվը 9), ոչ-մետաղական, որը պատկանում է halogen խմբին: Սա առավել ակտիվ ու electronegative: Սովորական ջերմաստիճանի եւ ճնշման Ֆտոր մոլեկուլ է թունավոր գազ գունատ դեղին բանաձեւով F _2: Ինչպես այլ հալոգեններից, մոլեկուլային Ֆտոր շատ վտանգավոր է եւ մաշկին առաջացնում ծանր այրվածքներ:

օգտագործումը

Ֆտոր եւ դրա միացությունները, որոնք լայնորեն օգտագործվում են տ. Հ. Իսկ արտադրության համար դեղագործությունը, ագրոքիմիկատների, վառելիքի եւ քսայուղերի, եւ տեքստիլի. Hydrofluoric թթու , որն օգտագործվում է փորագրել ապակի, եւ պլազմայի ֆտորի - արտադրության համար կիսահաղորդիչ եւ այլ նյութերի. Ցածր կոնցենտրացիաների F իոնների ատամի մածուկ եւ խմելու ջրի կարող է օգնել կանխել ատամի հոտել, իսկ ավելի բարձր կոնցենտրացիաների մասն են կազմում որոշ insecticides. Շատ ընդհանուր անզգայացման ածանցյալ են fluorocarbons: ¹⁸ F իզոտոպների է պոզիտրոնային աղբյուր բժշկական Պատկերում կողմից պոզիտրոնային էմիսիոն տոմոգրաֆիայի, եւ ուրանի հեքսաֆտորիդի համար օգտագործվում է տարանջատման իզոտոպների ուրանի եւ արտադրում հարստացված ուրանի համար ատոմակայանների:

Պատմությունը հայտնաբերելու

Հանքային նյութեր պարունակող Ֆտոր միացություններ, արդեն հայտնի է երկար տարիներ, մինչեւ ազատ արձակել այս քիմիական տարր. Օրինակ, հանքային fluorspar (կամ fluorite), որը բաղկացած է կալցիումի ֆտորով էր նկարագրել է 1530-ի Agricola Գ Gheorghiu: Նշվում է, որ այն կարող է օգտագործվել որպես հոսքի մի նյութ, որը օգնում է նվազեցնել հալեցման կետը մետաղի կամ հանքաքարի եւ օգնում մաքուր ցանկալի մետաղ: Դրա համար էլ fluoro իր անունը ստացել է լատիներեն անունը ստացել են հոսքի ( «հոսքային»):

1670 Henry godu glassmaker Shvanhard պարզել է, որ ապակին etched ազդեցության տակ կալցիումի ֆտորիդ (fluorspar), թթու վերաբերվում. Կարլ Scheele եւ շատ ավելի ուշ հետազոտողներ, այդ թվում, Humphrey Davy, Joseph-Լուի Gay-Lussac, Անտուան Lavuaze, Louis Tenar փորձարկել hydrofluoric թթու (HF), որը հեշտությամբ ձեռք բերված բուժման CAF կենտրոնացված ծծմբական թթու:

Ի վերջո, պարզ դարձավ, որ HF պարունակում նախկինում անհայտ տարր. Այս նյութը, սակայն, շնորհիվ իր ծայրահեղ հակազդման չհաջողվեց հատկացնել տարիներ շարունակ: Դա ոչ միայն դժվար է առանձնացնել միացությունների, բայց այն անմիջապես արձագանքում է այլ բաղադրիչների դրանց: Մեկուսացումը տարերային ֆտոր է hydrofluoric թթու չափազանց վտանգավոր է, եւ վաղ փորձերը կուրացած եւ սպանվել է մի քանի գիտնականներ: Այդ մարդիկ հայտնի դարձավ որպես «նահատակների ֆտորով»:

Հայտնաբերելու եւ արտադրության

Վերջապես, 1886 թ, իսկ ֆրանսիացի քիմիկոս Անրի Muassanu հաջողվեց մեկուսացնելու մի խառնուրդ ֆտորի էլեկտրոլիզի հալած կալիումի ֆտորով եւ hydrofluoric թթու. Համար, այս, նա պարգեւատրվել է 1906 Նոբելյան մրցանակի քիմիայի. Նրա electrolytic մոտեցումը դեռեւս օգտագործվում այսօր արդյունաբերական արտադրության այս քիմիական տարր.

Առաջին լայնածավալ արտադրությունը ֆլուորինից սկսվեց Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ: Նա պարտավոր էր մեկի համար փուլերում ստեղծման ատոմային ռումբի է Մանհեթենի նախագծի. Ֆտոր օգտագործվում է արտադրության համար ուրանի հեքսաֆտորիդի (UF _6), որը, իր հերթին, որն օգտագործվում է բաժանում միմյանց հետ երկու իզոտոպների ²³⁵ U եւ ²³⁸ U. Այսօր գազային UF ₆ պահանջվում է ձեռք բերել հարստացված ուրան միջուկային իշխանության.

Առավել կարեւոր հատկությունները Ֆտոր

Պարբերական սեղանի տարր է վերին մասի 17-խմբի (նախկինում Գրուպ 7 ա), որը կոչվում է Halogen. Այլ հալոգեններից ներառում են քլոր, բրոմ, յոդ եւ astatine. Ավելին, F-ի երկրորդ շրջանում միջեւ թթվածնի եւ neon:

Pure fluoro - ը քայքայիչ գազի (քիմիական բանաձեւ F _2), ինչպես բնորոշ կծու բույրով, որը հայտնաբերվել է համակենտրոնացում 20 nl մեկ լիտր: Քանի որ առավել electronegative եւ ռեակտիվ բոլոր տարրերի, այն հեշտությամբ ձեւավորում միացություն հետ մեծ մասը: Fluoride չափազանց ռեակտիվ է գոյություն ունենալ տարերային ձեւով եւ ունի այնպիսի մերձավորություն հետ մեծամասնության նյութերի, այդ թվում, սիլիցիումը, որ այն չի կարող լինել նախապատրաստվող կամ պահվում ապակե տարա. Խոնավ օդում, դա արձագանքում ջրով ձեւավորել ոչ պակաս վտանգավոր hydrofluoric թթու.

Fluoro, շփվել է ջրածնի պայթում նույնիսկ ցածր ջերմաստիճանի եւ մթության մեջ: Այն արձագանքում բռնությամբ ջրով ձեւավորել hydrofluoric թթու եւ գազային թթվածին. Տարբեր նյութեր, այդ թվում `ապակի եւ Նյութի մանր բաժանված մետաղների, մի հոսքի Ֆտոր գազի այրել պայծառ բոց. Բացի այդ, քիմիական տարր ձեւավորում է միացություն հետ ազնիվ գազերի krypton, Քսենոնային ու ռադոն. Սակայն ուղղակիորեն ազոտ եւ թթվածին, դա չի արձագանքել:

Չնայած ծայրահեղ գործունեության Ֆտոր, մենք այժմ դարձել առկա մեթոդներն են անվտանգ փոխադրման եւ տրանսպորտի բնագավառներում: Տարրը կարող է պահվել բեռնարկղերով պատրաստված պողպատից կամ Monel (նիկել հարուստ խառնուրդ), քանի որ այդ նյութերը վրա մակերեսի ֆտորիդների են ձեւավորվում, որոնք խոչընդոտում են հետագա արձագանքը.

Fluorides - մի նյութ է, որի Ֆտոր ներկա է որպես բացասաբար գանձվում իոնի (F ^-) հետ համատեղ որոշակի դրական լիցքավորված տարրերի. Ֆտոր միացություններ մետաղների առավել կայուն աղերի: Երբ լուծարվել է ջրի մեջ, նրանք բաժանվում են իոնների. Այլ ձեւեր Ֆտոր են համալիրներ, օրինակ, [fef _4] ^-, եւ H ₂ F ^+.

իզոտոպներ

Կա մի բազմազանության իզոտոպների halogen ից ¹⁴ F եւ վերջացրած ³¹ F. Բայց Ֆտոր իզոտոպների կազմը բաղկացած է միայն նրանցից մեկը, ^19-F, որը պարունակում է 10 նեյտրոններ, այնպես, ինչպես արագ, որքան այն կայուն է. Ռադիոակտիվ isotope ¹⁸ F - արժեքավոր աղբյուր պոզիտրոնների:

կենսաբանական ազդեցությունները

Ֆտոր է մարմնի հիմնականում ոսկորների եւ ատամների ձեւով իոնների. Fluoridation խմելու ջուրը մի համակենտրոնացում պակաս, քան մեկ մասի մեկ միլիոնի զգալիորեն նվազեցնում է մակարդակը կարիեսի - այսպես է դիտարկել ազգային հետազոտությունների խորհրդի ազգային ակադեմիայի գիտությունների ԱՄՆ - ում: Իսկ մյուս կողմից, չափազանց կուտակում Ֆտորիդի կարող է հանգեցնել fluorosis, որը դրսեւորվում է mottling ատամների. Այս ազդեցությունը սովորաբար նկատվում այն տարածքներում, որտեղ բովանդակությունը տվյալ քիմիական տարր է խմելու ջրի կոնցենտրացիան գերազանցում է 10 րոպեում:

Տարերային ֆտոր եւ ֆտորիդ աղեր են թունավոր եւ պետք է բուժել նրանց մեծ խնամքով. Հետ շփման մաշկին կամ աչքերին պետք է զգուշորեն խուսափեց: Արձագանքը մաշկի արտադրում hydrofluoric թթու, որը շատ արագ թափանցում է հյուսվածքային եւ արձագանքում է կալցիումի է ոսկորները, վնասելով այն մշտապես.

Ֆտոր է շրջակա միջավայրի

Ամենամյա համաշխարհային արտադրությունը հանքային fluorite մոտ 4 մլն տոննա, իսկ ընդհանուր իշխանությունը ուսումնասիրված ավանդների շրջանակներում 120 մլն տոննա: պրինցիպալին հանքային հանքարդյունաբերության ոլորտներն են Մեքսիկա, Արեւմտյան Եվրոպան եւ Չինաստանը:

Բնության մեջ Fluoro հայտնաբերվել է երկրի ընդերքը, որտեղ այն կարող է հայտնաբերվել է ժայռերի, կավի եւ ածխածնի: Fluorides օդի մեջ, երբ քամին էրոզիայից: Ֆտոր է 13-րդ առավել առատ քիմիական տարր Երկրի ընդերքը - դրա բովանդակությունը 950 ppm. Հողի, նրա միջին կոնցենտրացիան մոտ 330 ppm: Ֆտորաջրածինը կարող է ազատ արձակվել մեջ օդ հետեւանքով այրման գործընթացների արդյունաբերության. Fluorides, որոնք օդում, ի վերջո, ընկնում է գետնին կամ ջուր. Երբ Ֆտոր ձեւավորում է պարտատոմսի շատ փոքր մասնիկների, ապա դա կարող է մնալ օդում համար երկար ժամանակ.

Մթնոլորտում 0.6 ppb է քիմիական տարրի ներկա ձեւով աղի լակի եւ օրգանական քլորի միացությունների. Քաղաքային միջավայրում կոնցենտրացիան հասնում է 50 մկգ.

միացումներ

Fluoro - դա մի տարր, որը ձեւավորում է լայն շրջանակ օրգանական եւ անօրգանական միացություններ: Քիմիկոսներ կարող փոխարինել ջրածնի ատոմների, դրանով իսկ ստեղծելով բազմազանության նոր նյութերի: Այն ձեւավորում է բարձր ռեակտիվ halogen միացություններ ազնիվ գազերի. 1962 թ.-ին, Neil Bartlett synthesizes Քսենոնային geksaftorplatinat (XePtF6): Fluorides են krypton եւ ռադոն են նաեւ պատրաստել: Մեկ այլ բարդ է ftorgidrid արգոն, կայուն միայն ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճանների.

տեխնիկական դիմումը

Ատոմային եւ մոլեկուլյար պետությունը Ֆտոր համար օգտագործվում է պլազմայի փորագրման է կիսահաղորդչային արտադրության, հարթ վահանակի ցուցադրում եւ microelectromechanical համակարգերի. Hydrofluoric թթու, որն օգտագործվում է փորագրման բաժակ լամպեր եւ այլ ապրանքների:

Հետ միասին նրա որոշ միացությունների, Ֆտոր - կարեւոր մաս արտադրության դեղագործությունը, ագրոքիմիկատների, վառելիքի եւ քսայուղերի, եւ տեքստիլի. Քիմիական տարր համար անհրաժեշտ նախապատրաստման հալոգենացված alkanes (halons), որն իր հերթին լայնորեն օգտագործվում են օդորակման եւ սառեցման. Հետագայում այս օգտագործումը Քլորֆտորածխաջրածինների արգելված էր, քանի որ նրանք նպաստում են ոչնչացման օզոնային շերտի վերին մթնոլորտում:

Ծծմբի հեքսաֆտորիդի չափազանց իներտ, ոչ թունավոր գազ վերագրելի է նյութերի պատճառելով ջերմոցային էֆեկտ: Առանց ֆտորի անհնար է արտադրել պլաստմասսայի ցածր շփման գործակիցը, ինչպես, օրինակ, Teflon. Շատ Անզգայացնող գործակալները (օրինակ, sevoflurane, desflurane եւ Isoflurane) ածանցյալ են fluorocarbons: նատրիումի Geksaftoralyuminat (cryolite), որն օգտագործվում է ալյումինի էլեկտրոլիզի.

Ֆտոր միացություններ, այդ թվում `Naf, որոնք օգտագործվում են toothpastes կանխելու նպատակով ոսկրափտություն. Այդ նյութերը կարող են ավելացվել է քաղաքային ջրամատակարարման համակարգի համար ֆտորացման ջրի, բայց քանի որ ազդեցությունը մարդու առողջության, այս պրակտիկան հակասական. Բարձրագույն կոնցենտրացիաների Naf օգտագործվում է որպես թունաքիմիկատների, հատկապես դեմ cockroaches.

Է ունեցել անցյալում, fluorides օգտագործվում է նվազեցնել մետաղական հալեցման ջերմաստիճանի եւ հանքաքարերի, եւ մեծացնելով նրանց եկամտաբերությունը: Fluoride - կարեւոր բաղադրիչն է արտադրության ուրանի հեքսաֆտորիդի, որն օգտագործվում է տարանջատման իր իզոտոպների: ¹⁸ F, ռադիոակտիվ իզոտոպ հետ կես կյանքի 110 րոպե, emits պոզիտրոններ եւ հաճախ օգտագործվում է բժշկական պոզիտրոնային էմիսիոն տոմոգրաֆիայի:

Ֆիզիկական Ֆտոր

Ելակետային բնութագրերը քիմիական տարրերի հետեւյալն են `

• 18.9984032 ատոմային զանգվածը գ / մոլ:
• Որ էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա հավակնել 1s 2s ^{2 2 5} _2P.
• Օքսիդացում վիճակը -1:
• Խտությունը 1.7 գ / լ:
• 53.53 K. հալման ջերմաստիճանը
• Կ. Եռման 85,03
• 31,34 Heat հզորությունը J / (K · մոլ):