Факты об элементах: Фтор

Фтор — бледно-желтый, высокореакционноспособный газ с резким запахом. Элементарный фтор, F2, — самый химически активный элемент. Для безопасного обращения с ним требуется специальное оборудование и обучение. Фтор настолько реакционноспособен, что существует только в сочетании с другими элементами. Бурно реагирует с водой с образованием кислорода и плавиковой кислоты, которая является настолько агрессивной, что применяется для травления стекла.

Самым распространенным источником фтора считается флюорит, или плавиковый шпат (CaF2), стабильный, нереакционноспособный минерал, месторождения которого встречаются во всем мире, хотя основными поставщиками являются Китай и Мексика. В чистом виде флюорит прозрачен, но может существовать в широком диапазоне цветов в зависимости от содержащихся примесей. Он также может приобретать окраску при нагревании, облучении или из-за дефектов кристаллической структуры.

Фтор был открыт в 1886 году французским химиком Анри Муассаном, который получил газ путем пропускания электрического тока через одно из его соединений – фтороводород. Его исследование четыре раза прерывалось из-за отравления фтором. Поскольку химики пытались выделить этот опасный элемент более 70 лет, это считалось огромным достижением. Исследование фтора было настолько опасным, что несколько химиков XIX века были признаны "мучениками фтора", поскольку в итоге погибли или ослепли.

За свои исследования Муассан получил Нобелевскую премию со следующей формулировкой: “В знак признания больших заслуг в исследованиях и выделении элементарного фтора… Весь мир восхищен великим талантом, с которым вы подошли к изучению этого дикого зверя среди элементов". Высокоодаренная и важная фигура в области химии, Муассан также внес свой вклад в производство искусственных алмазов и изобретение дуговой печи.

Фтор представляет собой настолько летучее вещество, что он заставляет гореть ярким пламенем тонкоизмельченные металлы, стекло, керамику, углерод и даже воду. Такая реакционная способность позволяет использовать его в ракетном топливе. До Второй мировой войны коммерческое использование элементарного фтора не было развито. Однако Манхэттенский проект и применение ядерной энергии повлияли на необходимость его производства в больших объемах. Фтор также используется для получения урана из гексафторида. Эта область применения фтора остается самой обширной и составляет 75% мирового спроса.         

Фтор может принимать различные формы и имеет широкий спектр применения в промышленности, науке и потребительских товарах. Он используется в производстве стали, компьютерных микросхем, микроэлектронных датчиков, инфракрасных линз и телевизионных экранов. Высококачественные пластмассы, такие как тефлон, изготавливаются с использованием фторсодержащих соединений. Для предотвращения кариеса фтор добавляют в зубные пасты, средства для полоскания рта и воду.

Несколько интересных фактов о фторе.

Температура плавления: 53,48 K ​(-219,67°C, ​-363,41°F)

Точка кипения: 85,03 K ​(-188,11°C, ​-306,60°F)

Плотность (при стандартных условиях): 1,696 г/л [4]

Плотность в жидкой форме (при т. кип.): 1,505 г/см3

Тройная точка: 53,48 K, ​90 кПа

Критическая точка: 144,41 K, 5,1724 МПа

Теплота испарения: 6,51 кДж/моль

Молярная теплоемкость: Cp: 31 Дж/(моль·K) (при 21,1°C)

Cv: 23 Дж/(моль·K) (при 21,1°C)