你对氟的了解

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氟的研究历史

1774年瑞典化学家舍勒在研究硫酸与萤石的反应时发现HF，并于1789年提出它的酸根与盐酸酸根性质相似的猜想。而后法国化学家盖·吕萨克等继续进行提纯氢氟酸的研究，到了1819年无水氢氟酸虽然仍未分离，但其对玻璃以及硅酸盐反应的本质已被阐明：CaSiO? + 6HF → CaF? + SiF? + 3H?O; SiO? + 4 HF → SiF? + 2H?O

19世纪初期安培给戴维的信函中指出氢氟酸中存在着一种未知的化学元素，正如盐酸中含有氯元素，并建议把它命名为“Fluor”，词源来自拉丁 及法 ， 原意为“流动 （flow， fluere）”之意。

在此之后，1813年戴维，1836年乔治·诺克斯及托马士·诺克斯，1850年弗累密，1869年哥尔， 都曾尝试制备出氟单质，但最终都因条件不够或无法分离而失败，他们因长期接触含氟化合物中毒而健康受损。

1886年的6月弗累密的学生莫瓦桑总结前人分离氟元素失败的原因， 并以他们的实验方案作为基础，刚开始曾选用低熔点的三氟化磷及三氟化砷进行电解， 阳极上有少量气泡冒出， 但仍腐蚀铂电极， 而大部分气泡仍未升上液面时被液态氟化砷吸收而失败。

1886年莫瓦桑采用液态氟化氢作电解质， 在其中加入氟氢化钾（KHF?） 使它成为导电体；以铂制U形管盛载电解液， 铂铱合金作电极材料， 萤石制作管口旋塞， 接合处以虫胶封固， 电降槽（铂制U形管）以氯乙烷（C?H?Cl）作冷凝剂， 实验进行时， 电解槽温度降至-23℃。6月26日那天开始进行实验， 阳极放出了气体， 他把气流通过硅时燃起耀眼的火光， 根据他的 告：被富集的气体呈黄绿色， 氟元素被成功分离。

物理性质

氟在标准状态下是淡黄色气体，液化时为黄色液体。在-252℃时变为无色液体。

化学性质

氢与氟的化合反应异常剧烈，即使在-250℃的低温暗处下，也可以与氢气爆炸性化合，生成氟化氢。

不但是氢气，氟可以与除O，N，He与Ne以外所有元素的单质反应，生成最高价氟化物。除具有最高价态的金属氟化物和少数纯的全氟有机化合物外，几乎所有化合物均可以与氟反应。即使是全氟有机化合物，如果被可燃物污染，也可以在氟气中燃烧。

通常氟与有机物反应会因过于剧烈而只能得到简单有机氟化物，但如果将氟稀释一定比例，也可以发生类似氯和溴的有机加成反应或是有机取代反应。

主要用途

a.利用氟的强氧化性，可以制取UF6（g）;

b.用于合成氟利昂等冷却剂；

c.用于制氟化试剂（二氟化氙等）以及金属冶炼中的助熔剂（冰晶石等）等；

d.ClF3与BrF3可作火箭燃料的氧化剂；

e.用于制杀虫剂与灭火剂；

f.氟代烃可用于血液的临时代用品；

g.氟化物玻璃（含有ZrF4、BaF2、NaF）的透明度比传统氧化物玻璃大百倍，即使在强辐射下也不变暗,氟化物玻璃纤维制成的光导纤维;

h.含氟塑料和含氟橡胶有特别优良的性能;

i.氟元素也添加于牙膏中作为含氟牙膏，氟化钠与牙齿中的碱式磷酸钙反应生成更坚硬和溶解度更小的氟磷酸钙.

氟化物的利用和危害

氟化合物对人体有害，少量的氟（150mg以内）就能引发一系列的病痛，大量氟化物进入体内会引起急性中毒。因吸入量不同，可以产生各种病症，例如厌食、恶心、腹痛、胃溃疡、抽筋出血甚至死亡。若中毒量不足致死，人体可以迅速从氟中毒中恢复，尤其在使用静脉注射或是肌肉注射葡萄糖酸钙治疗时，约有90%的氟可被迅速消除，剩余的氟则需要时间除去。经常接触氟化物，容易导致骨骼变硬、脆化，牙齿脆裂断落等症状，部分地区饮水中含氟量过大也容易导致氟中毒。

适量的氟有利于预防龋齿，若水中的氟含量小于0.5ppm，龋齿的病发率会达到70%~90%。但如果饮用水中含氟量超过1ppm，牙齿则会逐渐产生斑点并变脆。饮用水中氟含量超过4ppm时，人易患氟骨病，导致骨髓畸形。降低饮用水中氟含量的方法是煮沸饮用水。

不溶性的氟化物毒性低，对皮肤无刺激，但若吸入大量粉尘，则容易被人体吸收而慢性中毒。可溶性的氟化物被吸收后可迅速排出，一次吞服5~10g则会引起胃肠出血而死亡。酸性氟化物，例如氢氟酸，氟硼酸等会剧烈腐蚀皮肤，接触处会发生红肿并蔓延，产生难以愈合的溃疡。单质氟、氟化氢等气体对人眼、鼻有刺激，吸入量过大则会引起严重的气管炎和肺水肿，导致死亡。

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