氟的鲜为人知的事实
什么是氟?
氟是一种化学元素,符号为 F,原子序数为 9。它是最轻的卤素,在正常条件下以极其危险的淡黄色双原子气体形式存在。作为最具电负性的成分,它本质上是反应性的。所有其他成分,包括一些惰性气体,都会与氟形成化合物。氟与所有其他元素发生反应,没有任何化学物质可以从其任何化合物中释放出氟。因此,氟在自然界中并不自由存在,科学家们很难发现。它存在于火山气体和温水中。其主要来源是萤石;然而,它也存在于冰晶石、海水、骨骼和牙齿中。氟是在独特的条件下通过电解产生的。
氟是如何得名的?
氟源自拉丁语“Fluere”,意思是“流”或“通量”。作为氟化钙或萤石的氟被用作矿物精炼中的助熔剂。天然氟是一种浅黄色气体,具有危险性、破坏性和反应性。它是所有元素中电负性最强的,对几乎所有天然和无机物质都有反应,包括金属、玻璃、陶器和水。通常,氟与惰性气体无响应形成化合物,包括氙、氡和氪。
氟(F)有哪些区别于其他元素的特性?
• 电子配置:氟分子有九个电子,比氖少一个,电子配置为 1s22s22p5:两个电子在填充的内壳中,七个在外壳中,需要再填充一个。外电子不能进行原子保护,具有9-2=7的高有效原子电荷;这会影响原子的物理性质。
• 反应性:碱性氟与金属的反应需要不同的条件。碱金属引起爆炸,碱金属是动态的;为了防止钝化形成金属氟化物层,必须将铝和铁等其他金属粉末化。
• 同位素:只有一种氟的同位素通常大量出现,即稳定同位素 19 F. 磁旋比例高,对磁场敏感;由于它也是主要的稳定同位素,因此被用作磁共振成像。
氟(F)有哪些用途?
氟在常温常压下是一种气体。它通常作为压缩气体在钢瓶中运输,或通过电解氟化氢或通过回收含有氟化物的化学产品产生。氢氟酸腐蚀剂 (HF) 用于切割玻璃,包括用于制造灯泡的大部分玻璃。氟与碳结合形成一类称为碳氟化合物的化合物。这些化合物中很少有,例如二氯二氟甲烷 (CF2Cl2) 被广泛用作曝气、空调和制冷系统的一部分以及汽化喷雾罐。今天,氟仍然是通过电解氟化钾和氢氟酸以及电解液态酸氟化钾(KHF2)来生产的。
氟 (F) 的医学意义。
从 20 世纪中叶开始的研究表明,局部使用氟化物可以减少龋齿。这首先归因于牙釉质羟基磷灰石转化为更强的氟磷灰石,但考虑到预氟化的牙齿使这一假设不可信。对 2000 年和 2007 年学术文献的回顾与水氟化与青少年蛀牙的严重减少有关。当今 20% 的药物含有氟。吸入镇静剂的主要部分是强氟化物;氟烷模型比它的同时代产品更加闲置和强大。
环境中的氟在哪里?
天然水中氟的存在受岩石风化的控制。风化是一个涉及吸附-解吸和溶解-沉淀反应的完整过程。在风化岩石和土壤中的水循环过程中,氟也溶解在地下水中。磷灰石中的氟非常稳定,而云母中的氟被迅速排出。地下水中氟的存在程度取决于其来源岩石的类型。
关于氟 (F) 的有趣事实。
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氟是所有化学元素中最容易接受和最负电的元素。它不响应的元素是氧、氦、氖和氩。氟是唯一能与惰性气体氙、氪和氡形成化合物的元素。
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氟是地壳中第十三最丰富的成分。它具有反应性,以至于通常不会以自然形式发现它,而只是在混合物中发现它。氟存在于矿物中,包括萤石、黄玉和长石。
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它本质上是反应性的,储存氟很困难。例如,氢氟酸 (HF) 具有很强的破坏性,会破坏玻璃。在所有条件相同的情况下,HF 比纯氟更安全,更易于运输和处理。
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氟只有一种稳定同位素 F-19。
工业技术