Fluor

Z Wikipedii

O - F - Ne   F Cl       Układ okresowy
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.*	Fluor, F, 9
Własności metaliczne	halogen
Grupa, okres, blok	17 (VIIA), 2, p
Gęstość, twardość	1,696 kg/m3, bd
Kolor	zielonożółty gaz
Własności atomowe
Masa atomowa	18,9984 u
Promień atomowy (obl.)	50 (42) pm
Promień kowalencyjny	71 pm
Promień van der Waalsa	147 pm
Konfiguracja elektronowa	[He]2s²2p5
e- na poziom energetyczny	2, 7
Stopień utlenienia	-1
Własności kwasowe tlenków	silnie kwaśne
Struktura krystaliczna	regularna
Własności fizyczne
Stan skupienia	gazowy
Temperatura topnienia	53,53 K (-219,62 °C)
Temperatura wrzenia	85,03 K (-188,12°C)
Objętość molowa	11,20×10-6 m³/mol
Ciepło parowania	3,2698 kJ/mol
Ciepło topnienia	0,2552 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconej	bd
Prędkość dźwięku	bd
Pozostałe dane
Elektroujemność	3,98 (Pauling) 4,10 (Allred)
Ciepło właściwe	824 J/(kg*K)
Przewodność właściwa	bd
Przewodność cieplna	0,0279 W/(m*K)
I Potencjał jonizacyjny	1681,0 kJ/mol
II Potencjał jonizacyjny	3374,2 kJ/mol
III Potencjał jonizacyjny	6050,4 kJ/mol
IV Potencjał jonizacyjny	8407,7 kJ/mol
V Potencjał jonizacyjny	11022,7 kJ/mol
VI Potencjał jonizacyjny	15164,1 kJ/mol
VII Potencjał jonizacyjny	17868 kJ/mol
VIII Potencjał jonizacyjny	92038,1 kJ/mol
IX Potencjał jonizacyjny	106434,3 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy*
izotop wyst. o.p.r s.r. e.r. MeV p.r. 17F {syn.} 64,7 s β+   17O 18F {syn.} 109,8 min β+   18O 19F 100% stabilny izotop z 10 neutronami 20F {syn.} 11,0 s β-   20Ne
Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej, użyte są jednostki SI i warunki normalne.
*Wyjaśnienie skrótów: l.a.=liczba atomowa wyst.=występowanie w przyrodzie, o.p.r.=okres połowicznego rozpadu, s.r.=sposób rozpadu, e.r.=energia rozpadu, p.r.=produkt rozpadu

Fluor (F, łac. fluorum) - pierwiastek chemiczny, niemetal z grupy fluorowców w układzie okresowym. Fluor w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki F₂.

Jest najaktywniejszym niemetalem o największej elektroujemności, tworzącym związki z większością z innych pierwiastków (nawet z gazami szlachetnymi - kryptonem, ksenonem i radonem). W przeciwności do innych fluorowców fluor łączy się wybuchowo z wodorem tworząc fluorowodór bez dostępu światła i w niskiej temperaturze. W strumienu gazowego fluoru palą się szkło, metale i woda. Z powodu jego dużej aktywności nie można go przechowywać, ani wytwarzać w naczyniach szklanych.

Fluor jest otrzymywany poprzez elektrolizę ciekłego fluorowodoru z dodatkiem wodorofluorku potasu (KHF₂).

Wchodzi w skład kwasu fluorowodorowego i fluorków. W roztworze wodnym najczęściej występuje jako jon fluorkowy F^-. Zdarzają się także jony kompleksowe, np. [FeF₄]^- albo jon H₂F⁺.

Zawartość w górnych warstwach Ziemi wynosi 0,054%. Jedynym stabilnym izotopem fluoru jest ¹⁹F.

Spis treści 1 Zastosowanie 2 Historia 3 Związki 4 Znaczenie biologiczne fluoru 5 Środki ostrożności

[edytuj] Zastosowanie

Gazowego fluoru używa się przy produkcji monomerów, fluorowanych alkenów, z których otrzymuje się teflon i jego pochodne. Oprócz tego jest stosowany do produkcji halonów, które są stosowane jako ciecze chłodzące i hydrauliczne (np. freon). Inne zastosowania:

• kwas fluorowodorowy (HF) oraz fluorki litowców i amonu są używane do trawienia szkła, m.in. w żarówkach
• jednoatomowy fluor jest używany w produkcji półprzewodników
• sześciofluorku uranu (UF₆) używa się do wzbogacania uranu
• heksafluoroglinian potasu, tzw. kriolit jest używany w elektrolitycznym otrzymywaniu glinu
• fluorek sodu był kiedyś używany jako insektycyd, głównie przeciwko karaluchom
• niektóre inne fluorki są często dodawane do past do zębów i (co budzi czasem kontrowersje) do wody pitnej, aby zapobiegać próchnicy zębów.
• sześciofluorek siarki (SF₆) jest stosowany zamiast powietrza w rozdzielniach i transformatorach, gdyż ma 3 razy lepsze właściwości izolacyjne, niż powietrze, co zmniejsza potrzebne miejsce.

[edytuj] Historia

Fluoryt (fluorek wapnia) został opisany w 1529 przez Georigiusa Agricolę z powodu jego użycia jako topnika ułatwiającego łączenie metali i minerałów. W 1670 r. Schwandhand odkrył, że szkło można trawić za pomocą fluorytu, na który podziałano kwasem. Karl Scheele i wielu późniejszych badaczy, w tym Humphry Davy, Joseph Louis Gay-Lussac, Antoine Lavoisier i Louis Thenard eksperymentowali z kwasem fluorowodorowym, łatwo otrzymywanym z fluorytu przez potraktowanie go stężonym kwasem siarkowym.

W końcu zdano sobie sprawię, że kwas fluorowodorowy zawiera wcześniej nie znany pierwiastek. Jednak przez wiele lat nie udawało się go wyodrębnić z powodu jego ogromnej aktywności chemicznej - z trudem jest wydzielany ze związku, po czym natychmiast reaguje z pozostałą częścią substancji wyjściowej. W 1886 r. fluor został otrzymany przez Henri'ego Moissana po prawie 74 latach nieustannych wysiłków. Moissanowi odkrycie fluoru przyniosło Nagrodę Nobla w 1906 r. Od początku wieku XX wiedziano, iż podawanie ludziom niewielkich dawek fluoru może sprawić, że staną się ulegli i podatni na manipulacje. Podczas II wojny światowej hitlerowcy szukając sposobu, aby otumanić więźniów obozów koncentracyjnych, zaczęli podawać im duże dawki fluoru w wodzie pitnej. Produkcja fluoru została zlecona koncernowi I.G.Farben z Frankfurtu.

Pierwsza produkcja na skalę przemysłową fluoru została uruchomiona na potrzeby projektu Manhattan. Gazowy fluorek uranu (UF₆) był wtedy używany do oddzielenia izotopów uranu (U-235 i U-238). Dzisiaj do wzbogacania uranu używa się fluorku uranu i metody dyfuzyjnej lub wirówkowej. Jako pierwszy polską nazwę - fluor - zaproponował Filip Walter.

Na 100-lecie odkrycia fluoru Karl Christe otrzymał ten pierwiastek poprzez reakcję heksafluoromanganianu(IV) potasu z fluorkiem antymonu(V) w temp. pow. 150°C:

K₂MnF₆ + 2SbF₅ → 2KSbF₆ + MnF₂ + F₂↑

Reakcja ta nie ma żadnego praktycznego znaczenia, ale pokazuje, że nie jest konieczna elektroliza.

[edytuj] Związki

Fluor może zastępować wodór w związkach organicznych, dlatego liczba związków fluoru może być bardzo duża. Związki fluoru z gazami szlachetnymi po raz pierwszy otrzymali Howard Claassen, Henry Selig i John Malm w 1962 r. Pierwszym z tych związków był tetrafluorek ksenonu. Otrzymano również fluorki kryptonu i radonu.

Fluor otrzymuje się z fluorytu, kriolitu lub apatytu fluorowego.

[edytuj] Znaczenie biologiczne fluoru

Fluor w odpowiednich ilościach jest pierwiastkiem niezbędnym dla prawidłowego rozwoju kości i zębów (odkłada się w nich w postaci fluoroapatytu).

Gazowy fluor dobrze wchłania się przez drogi oddechowe i pokarmowe. Związki fluoru obecne np. w żywności dobrze wchłaniają się z dróg pokarmowych.

Pierwiastkowy fluor jak i jony fluorkowe są silnie toksyczne. Zaburza procesy enzymatyczne w komórkach hamując oddychanie tkankowe, przemianę węglowodanów, lipidów oraz syntezę hormonów. Sam fluor i niektóre jego związki działają żrąco powodując głębokie martwice. Wolny fluor ma charakterystyczny drażniący zapach i jest wyczuwalny nawet w stężeniu 20 ppm.

Po podaniu doustnym w dużych stężeniach związki fluoru powodują zatrucia ostre, na skutek żrącego działania wydzielającego się fluorowodoru. Dalsze objawy to płytki oddech, kurcz dłoni, drgawki, ślinotok i nudności. Bezpośrednią przyczyną zgonu w wyniku zatrucia fluorem jest porażenie ośrodka oddechowego.

Zatrucia przewlekłe małymi dawkami fluoru (fluoroza) objawiają się zaburzeniami w uwapnieniu kości, brunatnym cętkowaniem zębów, zmniejszeniem ruchliwości.

Dozwolone maksymalne stężenie przy założeniu 8-godzinnej ekspozycji na działanie fluoru to 0.05mg/m³ (czyli mniej, niż w przypadku cyjanowodoru).

Źródło: Witold Seńczuk red.: Toksykologia. Podręcznik dla studentów, lekarzy i farmaceutów Wydanie IV. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2002. 

[edytuj] Środki ostrożności

Zarówno fluor jak i fluorowodór muszą być przechowywane z zachowaniem szczególnych środków ostrożności. Powinno się unikać wszelkiego kontaktu ze skórą lub oczami. Fluoru nie przechowuje się w szkle.

Hall: obniżenie wieku szkolnego pomoże... rodzicom

Minister edukacji narodowej Katarzyna Hall uważa, że obniżenie wieku szkolnego jest korzystne dla rodziców.

Stasiak: Zróbmy sobie sami gazoport

Szef Biura Bezpieczeństwa Narodowego uważa, dla zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego Polski niezbędna jest budowa gazoportu. Władysław Stasiak, który był gościem Sygnałów Dnia jest zdania, że Sejm powinien przyjąć specjalną ustawę, która pozwoli na przyspieszenie budowy terminala.

Jak były komisarz Warszawy zarobił 6 milionów złotych

PRZEGLĄD PRASY. W ciągu trzech lat z drugorzędnej funkcji sekretarza Warszawy został prezesem Ciechu i milionerem - "Dziennik" opisuje karierę byłego komisarza stolicy za rządów PiS Mirosława Kochalskiego.

"Nasz Dziennik": Miasto może zbankrutować

Upadek zakładów i gwałtowny wzrost bezrobocia w Stalowej Woli i okolicach - takie skutki w ocenie "Naszego Dziennika" przyniesie drastyczna podwyżka cen prądu dla zakładów przemysłowych działających w tamtejszej Specjalnej Strefie Ekonomicznej.

Będą namawiać emigrantów do powrotu

Władze Szczecina jadą dziś z misją specjalną do Wielkiej Brytanii. Przez weekend będą namawiać emigrantów z Polski, by osiedlili się na Pomorzu. Na podobną akcję zdecydowało się w sumie 12 polskich miast - pisze "Metro".

Prezydent wbija klin między Tuska i Pawlaka

Problemy w koalicji. PO przekłada głosowanie nad prezydenckim wetem do ustawy o Krajowej Szkole Sądownictwa i Prokuratury, bo PSL bierze stronę Lecha Kaczyńskiego

Mniejszy klub PiS

Poseł Andrzej Walkowiak opuścił klub PiS i przeszedł do założonego przez b. posłów PiS koła Polska XXI.

Sześciolatki do szkoły? Stop!

Sześciolatki pójdą obowiązkowo do szkół dopiero w 2012 r. A miały już w 2009 r. MEN się upiera, że to lifting reformy

Wywozili dopalacze

Z centralnego magazynu firmy zaopatrującej sklepy z tzw. dopalaczami próbowano wczoraj wywieźć cały towar. Interweniowała policja.

BBN krytykuje zmiany w armii

Mam nadzieję, że prezydent zaakceptuje mój projekt reformy dowodzenia siłami zbrojnym - mówił wczoraj minister obrony Bogdan Klich. - Ten projekt to głupota - odpowiada Witold Waszczykowski z prezydenckiego BBN.