Fluor
2007.02.27. 17:38
A fluor a halognek csoportjba tartoz kmiai elem, a vegyjele F s a rendszma 9. A fluor kt atomos molekulaknt fordul el elemi llapotban (F2) s a legreaktivabb s a legelektronegativabb az sszes elemek kzl.
Jellemzi
Az elemi fluor egy ersen mar, halvny srga vagy barns szn gz. Ers oxidl szer s knnyen reagl a legtbb elemmel, mg a nemes gzokkal (krypton, xenon, s radon) is. A hidrognnel hideg, stt krlmnyek kztt is robbansszeren reagl. A nedves levegben reagl a vzzel; vz gz, fluor ramban fnyes lnggal g, s az ugyancsak veszlyes hidrogn-fluorid vagy folysav (HF) keletkezik. Nagy reaktivitsa miatt a termszetben csak vegyletekben fordul el. Megtmadja a sziliciumoxidot s ezrt nem lehet ellitani s trolni veg ednyekben, ezrt specilis vd rteggel (fluorocarbon) elltott kvarc palackban troljk. Egyes fmeket (rz, nikkel) nem tmadja meg a szraz, hideg fluor gz, mert a felleten keletkezik egy ellenll fluorid rteg. Melegts hatsra a fluor reagl a legtbb fmmel, mg az arany s a platina sem tud ellenllni.
A fluor felfedezse
A fluor egyik vegylett a fluoritot mint rcek s salak olvadspontjnak cskkentsre hasznlt adalkot 1530-ban Georgius Agricola megemlti. Innen ered a fluorit mint folypt elnevezse. 1670-ben Schwanhard feljegyzi hogy az veg edny melyben fluorit volt trolva, sav jelenltben bemaratdott. Karl Scheele s ksbb sok ms kutat kztk Humphry Davy, Gay-Lussac, Antoine Lavoisier, ksrleteztek a hidrogn-fluoriddal, amit knnyen lltottak el folyptbl s tmny knsavbl. Rjttek hogy a hidrogn-fluorid egy ismeretlen elemet tartalmaz, ennek ellenre a fluort, mint vegyi elemet alig 1886-ban lltotta el Henri Moissan. Ellltsa azrt volt olyan nehz mert azonnal reagl a kzegben jelenlev anyagokkal. Az akkori kutatok nem ismertk fel a folysav veszlyessgt s ezrt sokan egszsgkkel (vaksg) vagy letkkel fizettek, s mint a "fluor mrtirjai" vannak szmontartva. Moissan mukjval kirdemelte 1906-ban a Nobel-djat kmibl. Nem tisztzott ha, rvid letrt (54 v) nem a fluorral val ksrletezsek a felelsek.
A fluor elfordulsa
A termszetben llapotban tallhat. Fontosabb svnyai:
Ellltsa
Az egyetlen ellltsi mdszer, amit iparilag is hasznlnak, a klium-fluorid (KF) szraz hidrogn-fluorid (HF) oldat elektrolzise. Az oldatban a fluor mint diflorid ion van jelen (KHF2). Az elektrolzist rz vagy nikkel ednyekben vgzik melyek egyben a katdot kpezik s ahol keletkezik a fluor, s a grafit anodnl hidrogn fejldik. A fluor felfedezsnek szzadik vforduljn rendezett konferencin Karl Christe bemutatott egy vegyi eljrst (elektrolzis nlkl) a fluor elltsra, de ennek nincs ipari fontossga. A reakci 150C-on megy vgbe s a szraz folysav a kzeg. 2K2MnF6+4SbF6 → 4KSbF6 + MnF2 + F2
Hatsa az lvilgra
Az elemi fluor, a fluor-hidrogn s a vzben oldd szervetlen fluoridok, nagyon mrgezk s mar hatsak. Ezrt nagy elvigyzattal kell kezelni s kerlni hogy a brre vagy a szembe kerljenek. Mint emltettk a fluor nagyon reaktv s szerves anyaggal rintkezvn, ebbl hidrognt von el s hidrogn-fluorid (HF) keletkezik, ez az els lps a br roncsolsban. A keletkezett HF, ellenttben ms diszocilt savakkal, nincs meglltva a sejt zsr membrnja ltal gy mlyebbre hatol, s ez a msodik s veszlyesebb lps a br roncsolsban. Ezt mg fokozza az is hogy az idegvgzdsek is krosodnak s az els fzisokban az gs fjdalom mentes. A HF reaglhat a csont klciumjval s idlt csont krosodst okoz. Ennl veszlyesebb, a forgalomban lev klcium megktse, ami szvritmus zavart okoz, amit szivstop kvethet. Ha egy HF mls a brfellet 2.5%-t rinti (ez kb. 23 cm2) s nincs azonnal b vizzel le mosva, a sebeslt nylt, nehezen gygyul sebekkel marad, ha sikerl tllni a balesetet.
A flor felhasznlsa
- Fluorra, ipari mennyisgben szksg volt az atom bomba kivitelezsnl a msodik vilghbor idejn. A termszetes urnium kis mennyisgben tartalmaz 235U izotopot ami lnc-reakcira kpes, s nagy mennyisgben 238U izotpot. Izotpok kln vlasztsa elg nehz mvelet, mivel legtbb tulajdonsguk megegyezik. Urnium esetben ellltottk az urnium-hexa-fluoridot (UF6) amit felhevtve elprologtatk s ezt egy specilis rcson difundltattk. Az 235U floridja nagyobb mennyisgben difundl s gy „dstot urniumot” lehetett ellltani. Az jabb eljrs ugyancsak UF6 hasznl, de difuzi helyet a centrifuglst hasznlja.
- A flvezet ipar s az j nanotehnologia, hasznljk a fluor plazmt, maratsra
- Egyes eljrsok hasznljk a hidrogn-fluoridot a matt veg ellltsra (marja az veget)
- Fuorozot polimereket hsznlnak mint tapadsgtl bevonatokat: teflon
- A helsziv berendezsek mg hasznljk a freonokat mint hszlit kzeget. A freonok az ozon ellensgei s ezrt mind kevsb hasznljk. A freon negatv hatsrt nem a fluor a felels hanem a klr.
- Az egszsggyben a fluor jelen van egyes rzstelenitkben, antibiotikumokban, gombalszerekben, adalkokban egyes fogpasztkban mint fogszuvasodst gtl.
- Nagy adagban antrium-fluoridot mint rovarirtt hasznltk.
- A hatvanas vekben ksrletek folytak a fluor hasznlatra mint rakta zemanyag. Mrgez s mar hatsa miatt a kutatsok abbamaradtak.
|