Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Учебник'
Рекомендовано Министерствам образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов учреждений среднего профессионального образования, обу...полностью>>
'Публичный отчет'
профессионального сообщества через разработку, экспертизу и апробацию методики внедрения новых образовательных технологий в системе общего образовани...полностью>>
'Документ'
ВЕДУЩАЯ: Штрафы для алиментщиков вырастут в 5 раз. Закон об этом в первом чтении был одобрен Государственной думой. Депутаты посчитали, что нынешние ш...полностью>>
'Учебно-методическое пособие'
Методическое пособие посвящено описанию содержания, методов работы и условий эффективности технологии формирования социальных навыков у воспитанников...полностью>>

Історична довідка (3)

Главная > Документ
Сохрани ссылку в одной из сетей:

ФЛЮОР

Флюор (лат. Fluorum), F - хімічний елемент VII групи періодичної системи Менделєєва, відноситься до галогенів, атомний номер 9, атомна маса 18,998403; за нормальних умов (0С; 0,1 Мн/ м2, або 1 кгс/см2) - газ блідо-жовтого кольору з різким запахом.

Природний флюор складається з одного стабільного ізотопу 19F. Штучно отримані п'ять радіоактивних ізотопів: 16F з періодом напіврозпаду Т1/2 < 1 сек, 7F(Т1/2 = 70 сек), 18F (Т1/2 = 111 хв), 20F (Т1/2 = 11,4 сек), 21F(Т1/2 = 5 сек).

Історична довідка

Перша сполука флюору - флюорит (плавиковий шпат) CaF2 - описано в кінці 15 століття під назвою "флюор" (від латинського fluo - течу, по властивості CaF2 робити рідкотекучими в'язкі шлаки металургійних виробництв). У 1771 К. Шеєлє отримав плавикову кислоту. Вільний фтор виділив А. Муассан в 1886 електролізом рідкого безводного фтористого гідрогену, що містить домішку кислого фториду калію KHF2.

Хімія флюору почала розвиватися з 1930-х років, особливо швидко - в роки 2-й світової війни 1939-45 і після неї в зв'язку з потребами атомної промисловості і ракетної техніки. Назва "фтор" (від грецького phthoros - руйнування, загибель), запропоноване А. Ампером у 1810, вживається тільки в російській мові; в багатьох країнах прийнята назва "флюор",в тому числі і в Україні.

Поширення в природі

Середній вміст флюору в земній корі 6,25*10-2% по масі; в кислих вивержених породах (ґранітах) воно становить8*10-2%, в основних - 3,7*10-2%, ультраосновних - 10-2%. Флюор присутній у вулканічних газах і термальних водах. Найважливіші сполуки флюору - флюорит, кріолит і топаз. Усього відоме 86 флюороміських мінералів. Сполуки флюору знаходяться також в апатитах, фосфоритах і інших. Флюор - важливий біогенний елемент. У історії Землі джерелом надходження флюору в біосферу були продукти виверження вулканів (гази і інш.).

Фізичні і хімічні властивості

Газоподібний ФЛЮОР має густину 1,693 г/л (0С і 0,1 Мн/м2, або 1 кгс/с м2), рідкий - 1,5127 г/см3 (при температурі кипіння);)( tпл -219,61°С;)( tкип -188,13 °С. Молекула флюору складається з двох атомів (F2); при 1000°С 50% молекул дисоціюють, енергія дисоіиації біля 155±4 кдж/моль (37±1 ккал/моль). Флюор погано розчинимо в рідкому фтористому водні; розчинність 2,5*10-3 г в 100 г HF при -70°C і 0,4*10-3 г при -20°С; в рідкому вигляді необмежено розчиняється у рідкому кисні і озоні. Конфігурація зовнішніх електронів атома фтору 2s25. В сполученнях виявляє ступінь окислення -1. Ковалентный радіус атома 0,72 А, іонний радіус 1,33 А. Спорідненість до електрона 3,62 ев, енергія іонізації (F  F+) 17,418 ев. Високими значеннями спорідненості до електрона і енергії іонізації пояснюється сильна електровід’ємність атома флюору, найбільша серед всіх інших елементів. Висока реакційна здатність флюору зумовлює екзотермічність фторирування, яка, в свою чергу, визначається аномально малою величиною енергії дисоціації молекули флюору і великими величинами енергії зв'язків атома флюору з іншими атомами. Пряме фторируванне має ланцюговий механізм і легко може перейти в горіння і вибух. Флюор реагує зо всіма елементами, крім гелію, неону і аргону. З киснем взаємодіє в тліючому розряді, утворюючи при низьких температурах фториди кисня О2Р3, О3F2 і інш. Реакції фтору з іншими галогенами екзотермічі, в результаті утворяться міжгалогенні сполуки. Хлор взаємодіє з флюором при нагріванні до 200-250С, даючи монофтористий хлор СlF і трифтористий хлор СlF3. Відомий також СlF3, що отримується фторируванням СlF3 при високій температурі і тиску 25 Мн/ м2 (250 кгс/см2). Бром і йод запалюються в атмосфері флюору при звичайній температурі, при цьому можуть бути отримані BrF3, BrF5, IF5, IF7. Флюор безпосередньо реагує з криптоном, ксеноном і радоном, утворюючи відповідні фториди (наприклад, ХeF4, ХеF6, КrF2). Відомі також оксифторид ксенону.

Взаємодія флюору з сульфуром супроводиться виділенням тепла і призводить до утворення численних фторидів сульфуру. Селен і телур утворюють вищі фториди SеF6 и ТеF6. Флюор з воднем реагують із запаленням; при цьому утвориться фтористий водень. Флюор з азотом реагує лише в електричному розряді. Деревне вугілля при взаємодії з флюором запалюється при звичайній температурі; графіт реагує з ним при сильному нагріванні, при цьому можливе утворення твердого фтористого графіту або газоподібних перфторвуглеродвв CF4 и C2F6. З бромом, силіцєм, фосфором, арсеном флюор взаємодіє на холоду, утворюючи відповідні фториди.

Флюор енергійно сполучається з більшістю металів; лужні і лужно-земельні метали запалюються в атмосфері флюору на холоду, Bi, Sn, Ti, Мо, W - при незначному нагріванні. Hg, Pb, U, V реагують з флюором при кімнатній температурі, Pt - при температурі темно-червоного розжарювання. При взаємодії металів з флюором утворяться, як правило, вищі фториди, наприклад UF6, MoF6, HgF2. Деякі метали (Fe, Сu, Al, Ni, Mg, Zn) реагують з флюором з утворенням захисної плівки фторидів, перешкоджаючої подальшій реакції.

При взаємодії флюору з оксидами металів на холоду утворяться фториди металів і кисень; можливе також утворення оксифторидів металів (наприклад, MoO2F2). Оксиди неметалів або приєднують фтор, наприклад SO2 + F2 = SO2F2, або кисень в них заміняється на фтор, наприклад SiO2 + 2F2 = SiF4 + О2. Скло дуже повільно реагує з фтором; в присутності води реакція йде швидко. Вода взаємодіє з фтором: 2Н2О + 2F2 = 4HF + О2; при цьому утвориться також OF2 і перекис водня Н2О2. Оксиди нітрогену NO і NО2 легко приєднують фтор з утворенням відповідно фтористого нітрозила FNO і фтористого нітрила FNО2. Окисли вуглеводу приєднує фтор при нагріванні з утворенням фтористого карбоніла: СО + F2 = COF2.

Гідроокиси металів реагують з фтором, утворюючи фторид металу і кисень, наприклад 2Ва(ОН)2 + 2F2 = 2ВаF2 + 2Н2О + О2. Водні розчини NaOH і КОН реагують з фтором при 0°С з утворенням OF2.

Галогеніди металів або неметалів взаємодіють з фтором на холоду, причому фтор заміщає всі галогени.

Легко фторируються сульфіди, нітріди і карбіди. Гідриди металів утворюють з фтором на холоду фторид металу і HF; аміак (в парах) - N2 і HF. Флюор заміняє гідроген в кислотах або метали в їх солях, наприклад НNО3 (або NaNO3) + F2 ( FNO3 + HF (або NaF); в більш жорстких умовах флюор витісняє оксиген з цих сполук, утворюючи сульфурилфторид. Карбонаты лужних і лужнооземельних металів реагують з фтором при звичайній температурі; при цьому виходять відповідний фторид, СО2 і О2 .

Фтор енергійно реагує з органічними речовинами.

Отримання

Джерелом для виробництва флюору служить фтористий гідроген, що виходить в основному або при дії сульфатної кислоти H2SO4 на флюорит CaF2, або при переробці апатитів і фосфоритів. Виробництво флюору здійснюється електролізом розплаву кислого фториду калію, який утвориться при насиченні розплаву KF*HF фтористим гідрогеном до вмісту 40-41% HF. Матеріалом для электролизера звичайно служить сталь; електроди - вугільний анод і стальний катод. Електроліз ведеться при 95-100 °З і напруженні 9-11 в; вихід фтору по струму досягає 90-95%. Флюор, що виходить містить до 5% HF, який віддаляється виморожування з подальшим поглинанням фторидом натрію. Флюор зберігають в газоподібному стані (під тиском) і в рідкому вигляді (при охолоджуванні рідким азотом) в апаратах з ніклолу і сплавів на його основі, з міді, алюмінію і його сплавів, латуні неіржавіючої сталі.

Застосування

Газоподібний фтор служить для фторирування UF4 в UF6, що застосовується для ізотопів розділення урану, а також для отримання три-фтористого хлору СlF3 (фторируючий агент), шостифтористого сульфуру SF6 (газоподібний ізолятор в електротехнічній промисловості), фторидів металів (наприклад, W і V). Рідкий фтор - окислювач ракетного пального.

Широке застосування отримали численні сполуки флюору - фтористий гідроген, алюмінію фторис), силіцій-фториди, фторсульфонова кислота (розчинник, каталізатор, реагент для отримання органічних сполук, що містять групу - SO2F), ВF3 (каталізатор), фторорганічні сполуки і інш.

Техніка безпеки

Флюор є токсичним, гранично допустима концентрація його в повітрі приблизно 2*10-4 мг/л, а гранично допустима концентрація при експозиції не більше за 1 год становить 1,5*10-3 мг/л.

Флюор в організмі

Флюор постійно входить до складу тварин і рослинних тканин; мікроелементів. У вигляді неорганічних сполук міститься головним чином в кістках тварин і людини - 100-300 мг/кг; особливо багато флюору в зубах. Кістки морських тварин багатше флюором в порівнянні з кістками наземних. Поступає в організм тварин і людини переважно з питною водою, оптимальний вміст флюору в якої 1-1,5 мг/л. Прі нестачі флюору у людини розвивається карієс зубів, при підвищеному надходженні - флюороз. Високі концентрації іонів флюору небезпечні в зв'язку з їх здатністю до інгібирування ряду ферментативних реакцій, а також до скріплення важливих відносно біологічному елементів (Р, Са, Мg і інш.), що порушує їх баланс в організмі. Органічні похідні флюору виявлені тільки в деяких рослинах (наприклад, в південноафриканському Dicha petalum cymosum). Основні з них - похідні фторооцтової кислоти, токсичні як для інших рослин, так і для тварин. Біологічна роль вивчена недостатньо. Встановлений зв'язок обміну флюору з утворенням кісткової тканини скелета і особливо зубів. Необхідність флюору для рослин не доведена.

Отруєння фтором можливі у працюючих в хімічній промисловості, при синтезі фтороміських сполук і виробництві фосфорних добрив. Фтор роздратовує дихальні шляхи, викликає опіки шкіри. При гострому отруєнні виникають подразнення слизових оболонок гортані і бронхів, око, слинотеча, носові кровотечі; у важких випадках - набряк легких, ураження центр, нервової системи і інш.; при хронічному - кон'юнктивіт, бронхіт, пневмонія, пневмо-склероз, флюороз. Характерне ураження шкіри типу екземи. Перша допомога: промивання очей водою, при опіках шкіри - зрошування 70%-вим спиртом; при інгаляційному отруєнні - вдихання кисня. Профілактика: дотримання правил техніки безпеки, носіння спеціального одягу, регулярні медичні огляди, включення в харчовий раціон кальцію, вітамінів.

Препарати, що містять флюор, застосовують в медичній практиці в якості протипухлинних (5-фторурацил, фторафур, фтор-бензотеф), нейролептичних (трифлу-перидол, або триседил, фторфеназин, трифтазин і інш.), антидепресивних (фторацизын), наркотичних (фторотан) і інших засобів.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Історична довідка (2)

    Документ
    У 1977 році в місті Рівне була створена Рівненська газотехнічна інспекція (далі - Рівненська ГазТІ) Управління Львівського округу Держгіртехнагляду УРСР.
  2. Історична довідка (1)

    Документ
    Декларація про державний суверенітет України - державний акт Верховної Ради Української Радянської Соціалістичної Республіки. Прийнята 16 липня 1990 року.
  3. Історична довідка про Академію внутрішніх військ мвс україни

    Документ
    Академія внутрішніх військ Міністерства внутрішніх справ України відноситься до одних із найстаріших військових навчальних закладів України, який протягом своєї славної історії гідно виконував конкретні завдання щодо навчання та виховання
  4. «історична довідка про військово-терористичну діяльність оун упа»

    Реферат
    Ця робота присвячена аналізу проблеми діяльності «Організації українських націоналістів» (ОУН), «Української повстанської армії» (УПА) і пов'язаних з ними формувань.
  5. План: Музеї міста > Історична довідка про місто Коростень Легенди > Символіка міста

    Документ
    Коростень відомий науковцям усього світу. Слова «Коростень» і «Коростенський» входять до сотень довідників і десятків тисяч наукових праць. Іменем Коростеня названі геологічні об'єкти, зони, біологічні ареали.

Другие похожие документы..