فلوئور

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
اکسیژنفلوئورنئون
-

F

Cl
ظاهر
Tan or yellow gas
ویژگی‌های کلی
نام, نماد, عدد فلوئور, F, 9
تلفظ به انگلیسی /ˈflʊərn/, /ˈflʊərɪn/, /ˈflɔːrn/
نام گروهی برای عناصر مشابه halogen
گروه، تناوب، بلوک ۱۷۲, p
جرم اتمی استاندارد 18.9984032 g·mol−۱
آرایش الکترونی 1s2 2s2 2p5
الکترون به لایه 2, 7 (تصویر)
ویژگی‌های فیزیکی
حالت گاز
چگالی (0 °C, 101.325 kPa)
1.7 g/L
چگالی مایع در b.p. 1.505[۱] g·cm−۳
نقطه ذوب 53.53 K, −219.62 °C, −363.32 °F
نقطه جوش 85.03 K, −188.12 °C, −306.62 °F
نقطه بحرانی 144.13 K, 5.172 MPa
گرمای هم‌جوشی (F2) 0.510 kJ·mol−1
گرمای تبخیر (F2) 6.62 kJ·mol−1
ظرفیت گرمایی (F2)
31.304 J·mol−۱·K−۱
فشار بخار
فشار (پاسکال) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱k ۱۰k ۱۰۰k
دما (کلوین) 38 44 50 58 69 85
ویژگی‌های اتمی
وضعیت اکسید شدن −1
(oxidizes oxygen)
الکترونگاتیوی 3.98 (مقیاس پاولینگ)
انرژی‌های یونیزه شدن
(more)
1st: 1681.0 kJ·mol−1
2nd: 3374.2 kJ·mol−1
3rd: 6050.4 kJ·mol−1
شعاع کووالانسی 57±3[۲] pm
شعاع واندروالانسی 147 pm
متفرقه
ساختار کریستالی cubic
مغناطیس nonmagnetic
رسانایی گرمایی (300 K) 27.7 m W·m−1·K−1
عدد کاس 7782-41-4
پایدارترین ایزوتوپ‌ها
مقاله اصلی ایزوتوپ‌های فلوئور
iso NA نیمه عمر DM DE (MeV) DP
18F trace 109.77 min β+ (97%) 0.64 18O
ε (3%) 1.656 18O
19F 100% 19F ایزوتوپ پایدار است که 10 نوترون داردs

فلوئور عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان F و عدد اتمی ۹ یافت می‌شود. این عنصرگازی یک ظرفیتی، هالوژن، به رنگ زرد کم رنگ و سمی می‌باشد وازتمامی عناصر، الکترونگاتیو تر و واکنش‌پذیر تر است. نوع خالص آن بسیار خطرناک و درصورت تماس با پوست، سوختگیهای شیمیائی شدید ایجاد می‌کند.

ویژگیهای درخور نگرش[ویرایش]

فلوئور خالص (گاز) زردرنگ و فرسایشگری است که عامل اکسید کننده‌ای قوی می‌باشد.این گازاز تمامی عناصر الکترونگاتیوتر و واکنش پذیرتر است و با بیشتر عناصر دیگر از جمله گازهای بی اثر، زنون و رادون تولید ترکیب ایجاد می‌کند. فلوئور حتی در تاریکی و شرایط سرد با هیدروژن بصورت انفجاری واکنش می‌کند.در فوران گاز فلوئور، شیشه، فلزات، آب ومواد دیگر بصورت شعله‌های درخشان می‌سوزند.این گاز همیشه بصورت ترکیب وجود داشته و چنین تمایلی را با سایر عناصر مخصوصاً سیلیسیوم دارد که نه می‌توان آن را در ظروف شیشه‌ای تهیه و نه در آنها نگهداری کرد . فلوئور در محلولهای آبی عموماً به شکل یون فلورید F- دیده می‌شود.حالتهای دیگر آن کمپلکسهای فلوئور، مانند -[FeF۴] یا +H۲F هستند. فلورایدها ترکیباتی هستند که در آنها فلوئور با بعضی از بقایای مثبت بار شده، ترکیب می‌شود و اغلب آنها یوندار می‌باشند.

کاربردها[ویرایش]

فلوئور در تولید پلاستیکهای کم اصطکاک از قبیل تفلون و نیز در هالونها مانند فریون کاربرد دارد.سایر کاربردهای آن عبارت‌اند از:

  • اسید هیدروفلوریک (فرمول شیمیایی HF) برای حکاکی روی شیشه در لامپ و محصولات دیگر بکار می‌رود.
  • از فلوئور تک اتمی در تولید نیمه هادی به منظور Plasma ashing استفاده می‌گردد.
  • فلوئور به همراه ترکیباتش در تولید اورانیوم (ازهگزا فلوراید) و بیش از صد نوع ماده شیمیایی فلوئوردار تجاری از جمله تعداد زیادی از پلاستیکهای مقاوم در برابر گرما، کاربرد دارد.
  • فلوئوروکلروهیدروکربن (Fluorochlorohydrocarbons) در تهویه و در سردسازی کاربرد وسیعی دارند. استفاده از کلروفلوئوروکربنها

(Chlorofluorocarbons) در این موارد ممنوع شده چون آنها مشکوک به بزرگ کردن سوراخ اوزون می‌باشند. هگزافلوئورید گوگرد (Sulfurhexafluoride) گازی بسیار راکد و غیر سمی است. این گروه از ترکیبات گازهای گلخانه‌ای قوی هستند.

  • آلومینیات هگزافلوئورید پتاسیم، – اصطلاحاً Cryolite یا یخسنگ نامیده می‌شود- در الکترولیز آلومینیوم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • از فلوئورید سدیم به‌عنوان یک حشره کش بخصوص بر علیه سوسکها استفاده می‌شود.
  • بعضی دیگر از فلوئوریدها برای جلوگیری از پوسیدگی دندان به خمیر دندان و(تا حدی بحث انگیز) به منابع آب شهری افزوده می‌شود. در دندانپزشکی ترکیبات حاوی فلوراید به صورت دهانشویه یا وارنیش به کار می رود. فلوراید به دو طریق از پوسیدگی دندانها جلوگیری می‌کند: فلوراید در استخوانها و دندانهای در حال رشد کودکان تجمع می‌کند و به سفت شدن مینای دندانها قبل از پیدایش آنها کمک می‌نماید. همچنین در سفت شدن مینای دندان بزرگسالان مؤثر است.

بعضی از محققین امکان استفاده از گاز فلوئور خالص را به‌عنوان سوخت موشک بررسی کرده‌اند، چون این گاز دارای ضربه مخصوص بالائی می‌باشد.

تاریخچه[ویرایش]

Georigius Agricola در سال۱۵۲۹ فلوئور را (از واژه لاتین fluere به معنی روانی و شارش یا دگرگونی پیاپی) به شکل فلورسپار و به خاطر کاربرد آن به‌عنوان یک گدازآور (ماده‌ای که برای بهبود جوشکاری فلزات یا کانیها بکار می‌رود) شناسایی کرد. Schwandhard در سال ۱۶۷۰ متوجه شد سطح شیشه در صورتیکه در معرض فلورسپار همراه با اسید قرار گیرد نقشهایی حک می‌گردد.. کارل ویلهلم شیله و بسیاری از محققان بعد از او از جمله هامفری دیوی، ژوزف لویی گیلوساک, [[آنتوان لاووازیه و Louis Thenard همگی با اسید هیدروفلوئوریک به آزمایش پرداختند.(بعضی از آزمایشها به یک فاجعه ختم شد).

این عنصر سالهای زیادی بعد از آن بدست نیامد چون هنگامیکه آن را از یکی از ترکیباتش جدا می‌کردند، فوراً به مواد باقی مانده آن ترکیب حمله می‌کرد.سرانجام بعد از تقریباً ۷۴ سال تلاش مداوم، هانری مواسان در سال ۱۸۸۶ موفق به تهیه فلورین شد.

اولین تولید تجاری فلوئور در پروژه بمب اتمی پروژه Manhattan در جنگ جهانی دوم بود که ازترکیب هگزا فلوئورید اورانیم (UF۶) برای جداسازی ایزوتوپهای اورانیوم استفاده شد.از این فرآیند هنوز هم در تجهیزات نیروی هسته‌ای کاربرد دارد.

ترکیبات[ویرایش]

فلوئور اغلب می‌تواند در ترکیبات آلی جایگزین هیدروژن شود. با این مکانیسم فلوئور می‌تواند ترکیبات بسیار زیادی داشته باشد.ترکیبات فلوئور که شامل گازهای نادر هستند با فلوئوریدهای کریپتون، رادون و زنون تایید شده‌اند.این عنصر از fluotite، کریولیت و fluorapatite بازیافت می‌شود.

به فلوئوروکربن هم مراجعه شود.

هشدارها[ویرایش]

با فلوئور و HF باید با دقت زیادی رفتار شود و از هرگونه تماس آنها با پوست و چشم جداً اجتناب گردد. یونهای فلوئوراید و فلوئور خالص هردو بسیار سمی هستند. فلوئور وقتی عنصر آزاد است دارای بوی تندی است که با غلظتی به کمی ۲۰ppM قابل شناسائی می‌باشد. بیشینه غلظت مجاز برای تماس ۸ ساعته روزانه با آن PPM ۱ پیشنهاد می‌شود(کمتر از مثلاً اسید پروسیک).

با اینهمه، روشهای ایمن جابجائی این عنصر امکان ترابری فلوئور مایع را بصورت مقادیر تنی امکان‌پذیر می‌کند.

منابع[ویرایش]

  1. Jarry, Roger L.; Miller, Henry C. (1956). Journal of the آمریکاn Chemical Society 78: 1552. DOI:10.1021/ja01589a012. 
  2. see covalent radius of fluorine

پیوند به بیرون[ویرایش]