9 F（1）

9 F（1）

自然2019-2-6

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在大年初二 我祝大家新年快乐 氟（福）气满满

氟是一种非金属化学元素，化学符号F，原子序数9。氟是卤族元素之一，属周期系ⅦA族，在元素周期表中位于第二周期。氟元素的单质是F2，它是一种淡黄色[1] ，剧毒的气体。氟气的腐蚀性很强，化学性质极为活泼，是氧化性最强的物质之一，甚至可以和部分惰性气体在一定条件下反应[2] 。氟是特种塑料、橡胶和冷冻机（氟氯烷）中的关键元素。由于氟的特殊化学性质，氟化学在化学发展史上有重要的地位。

F的电子排布

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：

CaSiO₃ + 6 HF → CaF₂ + SiF₄ + 3H₂O; 

SiO₂ + 4 HF → SiF₄ + 2H₂O

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”，词源来自拉丁文及法文， 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（KHF₂） 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（C₂H₅Cl）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， 根据他的报告： 被富集的气体呈

研究历史

编辑

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：

CaSiO₃ + 6 HF → CaF₂ + SiF₄ + 3H₂O; SiO₂ + 4 HF → SiF₄ + 2H₂O

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”，词源来自拉丁文及法文， 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（KHF₂） 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（C₂H₅Cl）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， 根据他的报告： 被富集的气体呈黄绿色， 氟元素被成功分离。

莫氏发现氟的成就， 使他获得卡柴奖金（Prix la Caze）， 1896年获英国皇家科学会赠戴维奖章； 1903年德国化学会赠他霍夫曼奖章； 1906年获诺贝尔化学奖 。他因长期接触一氧化碳及含氟的剧毒气体， 健康状况较常人先衰， 1907年2月20日与世长辞， 年仅54岁。

元素分布

自然界

氟是自然界中广泛分布的元素之一。氟在地壳的存量为6.5×10-2%，存在量的排序数为13。 自然界中氟主要以萤石（CaF2），冰晶石（Na3[AlF6]）及以氟磷灰石（Ca10（PO4）6F2）存在。

德国科学家首次证实自然界中存在氟气，德国慕尼黑理工大学的Florian Kraus与其他合作者，如慕尼黑路德维希—马克西米利大学的JornSchmedt auf der Günne，第一次原位证实氟气是使呕吐石发出恶臭气味的罪魁祸首。他们在曾引起矿工恶心呕吐的区域附近采集到豆大的一块呕吐石样品，然后用固体核磁共振谱仪分析它们。这项技术不需要打碎样品就可以原位探测里面的氟气

人体分布

氟元素在正常成年人体中约含2克～3克，人体含氟约2.6g，主要分布在骨骼、牙齿中[4] ，在这两者中积存了约90%的氟，血液中每毫升含有0.04微克～0.4微克。

人体所需的氟主要来自饮用水。人体每日摄入量4mg以上会造成中毒，损害健康。