Fluor

A fluor a halogének csoportjába tartozó kémiai elem, a vegyjele F és a rendszáma 9. A fluor két atomos molekulaként fordul elő elemi állapotban (F₂) és a legreaktivabb és a legelektronegativabb az ősszes elemek közül.

Tartalomjegyzék

1 Jellemzői
2 A fluor felfedezése
3 A fluor előfordulása
4 Előállitása
5 Hatása az élővilágra
6 A flor felhasználása

[szerkesztés] Jellemzői

Az elemi fluor egy erősen maró, halvány sárga vagy barnás szinü gáz. Erös oxidáló szer és könnyen reagál a legtőbb elemel, még a nemes gázokkal (krypton, xenon, és radon) is. A hidrogénnel hideg, sötét körülmények közöt is robbanás szerüen reagál. A nedves levegöben reagál a vizzel; viz göz, fluor áramban fényes lánggal ég, és az ugyancsak veszélyes hidrogén-fluorid vagy folysav (HF) keletkezik. Nagy reaktivitása miat a természetben csak vegyületekben fordul elö. Megtámadja a sziliciumoxidot és ezért nem lehet elöálitani és tárolni üveg edényekben, ezért szpeciális védő réteggel (fluorocarbon) ellátott kvarc palackban tárolják. Eggyes fémeket (réz, nikkel) nem támadja meg a száraz, hideg fluor gáz, mert a felületen keletkezik egy ellenálló fluorid réteg. Melegités hatására a fluor reagál a legtöbb fémmel, még az arany és a platina sem tud ellenállni.

[szerkesztés] A fluor felfedezése

A fluor egyik vegyületét a fluoritot mint ércek és salak olvadáspontjának csökkentésére használt adalékot 1530-ban Georgius Agricola megemliti. Innen ered a fluorit mint folypát elnevezése. 1670-ben Schwanhard feljegyzi hoyy az üveg edény melyeben fluorit volt tárolva, sav jelenlétében bemaratodott. Karl Scheele és később sok más kutató köztük Humphry Davy, Gay-Lussac, Antoine Lavoisier, kisérleteztek a hidrogén-fluoriddal, amit könnyen állitottak elő folypátból és tömény kénsavból. Rájőttek hogy a hidrogén-fluorid egy ismeretlen elemet tartalmaz, ennek ellenére a fluort, mint vegyi elemet alig 1886-ban állitotta elő Henri Moissan. Előállitása azért volt olyan nehéz mert azonnal reagál a közegben jelenlevő anyagokkal. Az akkori kutatok nem ismerték fel a folysav veszélyességét és ezért sokan egészségükkel (vakság) vagy életükkel fizettek, és mint a "fluor mártirjai" vannak számontartva. Moissan mukájával kiérdemelte 1906-ban a Nobel Dijat kémiából. Nem tisztázott ha, rövid életért (54 év) nem a fluorral való kisérletezések a felelősek.

[szerkesztés] A fluor előfordulása

A természetben, mint már emlitettük csak kötött állapotban található. Fontosabb ásványai:

fluorit CaF₂ vagy folypát,
kriolit Na₃(AlF₆),
fluorapatit Ca₅(PO₄)₃.F.

[szerkesztés] Előállitása

Az egyetlen előállitási modszer, amit iparilag is használnak, a kálium-fluorid (KF) száraz hidrogén-fluorid (HF) oldat elektrolizise. Az oldatban a fluor mint diflorid ion van jelen (KHF₂). Az elektrolizist réz vagy nikkel edényekben végzik melyek egyben a katodot képezik és ahol keletkezik a fluor, és a grafit anodnál hidrogén fejlődik. A fluor felfedezésének századik évforduloján rendezett konferencián Karl Christe bemutatott egy vegyí ejárást (elektrolizis nélkül) a fluor előálitására, de ennek nincs ipari fontossága. A reakció 150°C-on megy végbe és a száraz folysav a kőzeg.

 2K₂MnF₆+4SbF₆ → 4KSbF₆ + MnF₂ + F₂

[szerkesztés] Hatása az élővilágra

Az elemi fluor, a fluor-hidrogén és a vizben oldodó szervetlen fluoridok, nagyon mérgezök és maró hatásuak. Ezért nagy elővigyázattal kell kezelni és kerülni hogy a börre vagy a szembe kerűljenek. Mint emlitettük a fluor nagyon reaktiv és szerves anyaggal érintkezvén, ebből hidrogént von el és hidrogén-fluorid (HF) keletkzik, ez az első lépés a bör roncsolásában. A keletkezet HF, ellentétben más diszociált savakkal, nincs megállitva a sejt zsir membránja által igy mélyebre hatol, és ez a második és veszélyesebb lépés a bör roncsolásában. Ezt még fokozza az is hogy az idegvégzödések is károsodnak és az elsö fázisokban az égés fálydalom mentes. A HF reagálhat a csont kálciumjával és idült csont károsodást okoz. Ennél veszélyesebb, a forgalomban levő kálcium megkötése, ami szivritmus zavart okoz, amit szivstop követhet. Ha egy HF ömlés a börfelület 2.5%-át érinti (ez kb. 23 cm²) és nincs azonnal bö vizzel le mosva, a sebesült nyilt, nehezen gyogyuló sebekkel marad, ha sikerül túlélni a balesetet.

[szerkesztés] A flor felhasználása

Fluorra, ipari menyiségben szükség volt az atom bomba kivitelezésénél a második világháboru idején. A természetes uránium kis menyiségben tartalmaz ²³⁵U izotopot ami lánc-reakciora képes, és nagy menyiségben ²³⁸U izotópot. Izotópok külön választása elég nehéz művelet, mivel legtőbb tulajdonságuk megegyezik. Uránium esetében előállitották az uránium-hexa-fluoridot (UF₆) amit felhevitve elpárologtaták és ezt egy szpeciál rácson difundáltatták. Az ²³⁵U floridja nagyobb menyiségben difundál és igy "dúsitot urániumot" lehetet előállitani. Az ujabb eljárás ugyancsak UF₆ használ, de difuzió helyet a centrifugálást használja.
A félvezető ipar és az új nanotehnologia, használják a fluor plazmát, maratásra
Egyes eljárások használják a hidrogén-fluoridot a matt üveg előállitására (marja az üveget)
Fuorozot polimereket hsználnak mint tapadásgátló bevonatokat: teflon
A höelszivó berendezések még használják a freonokat mint höszálitó közeget. A freonok az ozon ellenségei és ezért mind kevésbé használják. A freon negativ hatásáért nem a fluor a felelös hanem a klór.
Az egészségügyben a fluor jelen van egyes érzéstelenitökben, antibiotikumokban, gombaölöszerekben, adalékokban egyes fogpasztákban mint fogszuvasodást gátló.
Nagy adagban anátrium-fluoridot mint rovarirtot használták.
A hatvanas években kisérletek folytak a fluor használatára mint rakéta üzemanyag. Mérgezö és maró hatása miatt a kutatások abbamaradtak.