FormasyonOrta öğretim ve okullar

Flüorür nedir? Florun özellikleri

Flor, halojenler grubuna ait olan bir kimyasal elementtir (F, atom numarası 9). Bu en aktif ve elektronegatif madde. Normal sıcaklık ve basınçta, flor molekülü F 2 formülüyle soluk sarı renkte zehirli bir gazdır. Diğer halojenler gibi moleküler florür de çok tehlikelidir ve cilt ile temasında ciddi kimyasal yanıklara neden olur.

kullanımı

Flüor ve bileşikleri, farmasötiklerin, zirai kimyasalların, yakıtların ve yağlayıcıların ve tekstil ürünlerinin üretimi dahil olmak üzere yaygın olarak kullanılmaktadır. Hidroflorik asit, cam kırma işlemi için kullanılır ve florür, yarıiletken ve diğer materyallerin üretimi için kullanılır. Diş macunu ve içme suyundaki düşük F iyon konsantrasyonları diş çürümelerini önlemeye yardımcı olurken, daha yüksek konsantrasyonlar bazı böcek ilaçlarının bir parçasıdır. Birçok yaygın anestezik hidroflorokarbon türevidir. İzotop 18 F, pozitron emisyon tomografisi ile tıbbi görüntü elde etmek için bir pozitron kaynağı ve uranyum izotoplarını ayırmak ve nükleer enerji santralleri için zenginleştirilmiş uranyum elde etmek için uranyum hekzaflorür kullanılmaktadır.

Keşif öyküsü

Flor elementleri içeren mineraller, bu kimyasal elementin bırakılmasından yıllar önce biliniyordu. Örneğin, 1530'da George Agricola tarafından kalsiyum florürden oluşan bir mineral floras (veya florit) tarif edildi. Metalin veya cevherin erime noktasını düşürmeye yardımcı olan ve arzu edilen metalin temizlenmesine yardımcı olan bir madde olarak akı olarak kullanılabileceğini fark etti. Bu nedenle, florin adının Latince adı fluere kelimesinden ("kaçak") alındı.

1670'de cam üfleme Heinrich Schwanhard, camın asit ile muamele edilen kalsiyum florür (fluorspar) etkisi altında kazınmış olduğunu keşfetti. Karl Scheele ve Humphry Davy, Joseph-Louis Gay-Lussac, Antoine Lavoisier, Louis Tenar da dahil olmak üzere daha sonraki araştırmacılar, CaF'yi konsantre sülfürik asit ile işleyerek elde etmek kolay olan hidroflorik asit (HF) ile deney yapıyorlardı.

Sonunda, HF'nin daha önce bilinmeyen bir element içerdiği açıkça ortaya çıktı. Bununla birlikte, bu madde, uzun yıllardır aşırı reaktivitesi nedeniyle tanımlanamamıştır. Bileşiklerden ayrılması sadece zor değildir, ancak diğer bileşenlerle hemen reaksiyona girer. Elemental florürün hidroflorik asidin izolasyonu son derece tehlikeli ve erken girişimler birçok bilim adamını kör etti ve öldürdü. Bu insanlar "floralı şehitler" olarak bilinirdi.

Açılış ve üretim

Sonunda, 1886'da Fransız kimyager Henri Moissan, erimiş potasyum fluorürler ve hidroflorik asit karışımı elektrolizi ile floru izole etmeyi başardı. Bunun için 1906 yılında kimya alanında Nobel Ödülü'ne layık görüldü. Elektrolitik yaklaşımı günümüzde bu kimyasal elementin endüstriyel üretimi için kullanılmaya devam etmektedir.

Florür ilk büyük ölçekli üretim İkinci Dünya Savaşı sırasında başladı. Manhattan projesi çerçevesinde atom bombasının yaratılmasının aşamalardan biri için gerekli oldu. Flor da, 235 U ve 238 U izotoplarını birbirinden ayırmak için kullanılan uranyum hekzaflorür (UF 6 ) üretmek için kullanıldı Bugün, gaz halinde UF 6, nükleer güç için zenginleştirilmiş uranyum elde etmek için gereklidir.

Florürin en önemli özellikleri

Periyodik tabloda element, halojen olarak adlandırılan 17. grubun (eski grup 7A) üst kısmındadır. Diğer halojenler arasında klor, brom, iyot ve astatin bulunmaktadır. Buna ek olarak, F ikinci periyotta oksijen ve neon arasındadır.

Saf florür, hacim litresi başına 20 nl'lik bir konsantrasyonda tespit edilen karakteristik bir keskin kokuya sahip, aşındırıcı bir gazdır (kimyasal formül F2). Tüm elementlerin en reaktif ve elektronegatif olarak, çoğu bileşikle kolayca oluşturur. Flor, elemental halde bulunmak için çok reaktiftir ve cam kaplarında pişirilemeyeceği veya depolanamayacağı kadar silikon da dahil olmak üzere çoğu malzemeyle böyle bir yakınlık taşır. Nemli havada, suyla reaksiyona girerek eşit derecede tehlikeli bir hidroflorik asit oluşturur.

Flor, hidrojen ile reaksiyona girerek, düşük sıcaklıklarda ve karanlıkta bile patlar. Su ile şiddetli reaksiyona girerek hidroflorik asit ve gaz oksijen oluşturur. İnce bölünmüş metaller ve cam da dahil olmak üzere çeşitli malzemeler parlak bir alevle flor gazı akışında yanar. Buna ek olarak, bu kimyasal element kripton, ksenon ve radon soygazlarıyla bileşikler oluşturur. Bununla birlikte, direkt olarak azot ve oksijenle reaksiyona girmez.

Florürin aşırı derecede aktivitesine rağmen, güvenli işleme ve nakliye yöntemleri bugün mevcuttur. Element, çeliklerin veya monelin (nikel açısından zengin bir alaşım) kaplarda saklanabilir, çünkü bu materyallerin yüzeyinde florürler oluşur ve bu da daha fazla tepkimeyi önler.

Florürler, flüorin, pozitif yüklü bazı elementler ile birlikte negatif yüklü iyon (F-) olarak bulunduğu maddelerdir. Metallerle florin bileşikleri en kararlı tuzlardan biridir. Suda eritildiğinde iyonlara ayrılırlar. Diğer flor formları komplekslerdir, örneğin [FeF4] - ve H2F + .

izotoplar

Bu halojenin 14 F ilâ 31 F aralığında bir çok izotopu vardır. Fakat flor izotopik kompozisyonu, sadece 10 istikrarlı olduğu için 10 nötron ihtiva eden sadece 19 F ihtiva eder. Radyoaktif izotop 18F, değerli bir pozitron kaynağıdır.

Biyolojik etki

Vücuttaki florür esas olarak kemiklerde ve dişlerde iyon formunda bulunur. Milli Bilimler Akademisi Ulusal Araştırma Konseyi'ne göre içilen suyun, milyonda bir parçadan daha az bir konsantrasyonda fluoridasyonu, çürüğün görülme sıklığını önemli ölçüde azaltmaktadır. Öte yandan aşırı derecede florür birikimi flüoroza yol açabilir ve bu da dişlerin motilinde kendini gösterir. Bu etki, genellikle, içme suyundaki bu kimyasal element içeriğinin 10 ppm konsantrasyonunu aştığı alanlarda görülür.

Elemental florür ve fluorür tuzları toksiktir ve dikkatli kullanılmalıdır. Deri veya gözlerle teması dikkatle önlenmelidir. Cilt ile reaksiyonu, dokuların içinden hızla nüfuz eder ve kemiklerde kalsiyum ile reaksiyona girerek onları sonsuza dek zarara uğratan hidroflorik asit üretir.

Çevredeki florür

Yıllık dünya florit minerali üretimi yaklaşık 4 milyon ton ve keşfedilen birikimlerin toplam kapasitesi 120 milyon ton. Bu maden için ana madencilik alanları Meksika, Çin ve Batı Avrupa.

Doğada, florür yerkabuğunda bulunur; burada kayalar, kömür ve kil bulunur. Florürler zeminin rüzgar erozyonuyla havaya düşerler. Flor, yerkabuğunda 13. en yaygın kimyasal elementtir - içeriği 950 ppm'dir. Topraklarda ortalama konsantrasyonu yaklaşık 330 ppm'dir. Hidrojen florürü, endüstride yanma proseslerinin bir sonucu olarak havaya bırakılabilir. Havadaki florürler sonunda yere veya suya düşer. Flor çok küçük parçacıklarla bir bağ oluşturduğunda havada uzun süre kalabilir.

Atmosferde, bu kimyasal elementin 0.6 milyar katı tuzlu sis ve organik klor bileşikleri olarak bulunur. Kentsel koşullarda, konsantrasyon milyar başına 50 parçaya ulaşıyor.

bağlantıları

Flor, çok çeşitli organik ve inorganik bileşikleri oluşturan kimyasal bir elementtir. Kimyagerler hidrojen atomları ile yer değiştirebilir ve böylece birçok yeni madde oluşturabilir. Yüksek reaktif halojen, asal gazlarla bileşikler oluşturur. 1962'de Neil Bartlett, ksenon hekzafloroplatinatı (XePtF6) sentezledi. Kripton ve radon florürleri de elde edildi. Başka bir bileşik sadece son derece düşük sıcaklıklarda kararlı olan argon florürdür.

Endüstriyel Uygulamalar

Atomik ve moleküler durumda, flor, yarıiletkenlerin, düz ekranların ve mikroelektromekanik sistemlerin üretiminde plazma aşındırması için kullanılır. Hidroflorik asit, lambalarda ve diğer ürünlerdeki camların aşındırılmasında kullanılır.

Bazı bileşikleriyle birlikte, florür, farmasötik, zehirli kimya, yakıt ve yağlayıcılar ve tekstil üretiminin önemli bir bileşenidir. Kimyasal element, halen iklimlendirme ve soğutma sistemlerinde yaygın olarak kullanılan halojenli alkanlar (halonlar) üretimi için gereklidir. Daha sonra, üst atmosferdeki ozon tabakasının yokedilmesine katkıda bulundukları için kloroflorokarbonların bu şekilde kullanımı yasaklanmıştı.

Kükürt hekzaflorid, sera etkisine neden olan maddelerle ilgili son derece inert, toksik olmayan bir gazdır. Flor olmadan, Teflon gibi düşük sürtünmeli plastiklerin üretilmesi mümkün değildir. Çoğu anestezik (örneğin sevofluran, desfluran ve izofluran) hidroflorokarbonların türevleri. Sodyum heksafloroalüminamin (cryolite) alüminyum elektrolizinde kullanılır.

Çürükleri önlemek için diş macunu NaF de dahil olmak üzere flor bileşikleri kullanılır. Bu maddeler, suda fluoridasyon için belediye su tedarik sistemlerine eklenir, ancak sağlık etkileri nedeniyle bu uygulama tartışmalıdır. Daha yüksek konsantrasyonlarda, NaF, özellikle hamamböceği kontrolünde bir böcek öldürücü olarak kullanılır.

Eskiden metallerin ve cevherlerin erime noktalarını düşürmek ve akışkanlıklarını arttırmak için flüorür kullanılmıştır. Flor, izotoplarını ayırmak için kullanılan uranyum hekzaflorür üretiminin önemli bir bileşenidir. Yarı ömrü 110 dakikalık bir radyoaktif izotop olan 18F, pozitron yayar ve çoğunlukla tıbbi pozitron emisyon tomografisinde kullanılır.

Florun fiziksel özellikleri

Kimyasal elementin temel özellikleri şunlardır:

  • Atom ağırlığı 18.9984032 g / mol kadardır.
  • Elektronik yapılandırma 1s 2 2s 2 2p 5 .
  • Oksidasyon derecesi -1.
  • Yoğunluk 1.7 g / l'dir.
  • Erime noktası 53.53 K.
  • Kaynama noktası 85.03 K'dir.
  • Özgül ısı 31.34 J / (K · mol) 'dir.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 unansea.com. Theme powered by WordPress.