Fluori (sanasta l. fluere, joka tarkoittaa ”virrata”) on jaksollisen järjestelmän kemiallinen alkuaine, jonka symboli on F ja järjestysluku 9. Fluori on kemiallinen alkuaine. Se on myrkyllinen vaaleankeltainen, yksiarvoinen kaasumainen halogeeni, joka on alkuaineista kemiallisesti reaktiivisin ja elektronegatiivisin. Puhtaassa muodossaan se on erittäin vaarallinen ja aiheuttaa vakavia kemiallisia palovammoja joutuessaan kosketuksiin ihon kanssa.

Happi – Fluori – Neon F Cl
Yleistä
Nimi, Symboli, numero	Fluori, F, 9
Sarja	Halogeenit
RYHMÄ, Jakso, Lohko	17 (VIIA), 2 , p
Tiheys, kovuus	1.696 kg/m3 (273 K), NA
Eritys	vaalean vihertävänkeltainen kaasu
Atominaisuudet
Atomipaino	18.9984 amu
Atomisäde (calc.)	50 (42) pm
Kovalenttinen säde	71 pm
van der Waals. säde	147 pm
Elektronikonfiguraatio	2s2 2p5
e- ’s per energiataso	2, 7
Hapetustilat (oksidi)	-1 (vahva happo)
Kiderakenne	kuutioinen
Fysikaaliset ominaisuudet
Aineen olomuoto	Kaasumainen (ei-magneettinen)
Sulamispiste	53.53 K (-363.32 °F)
Kiehumispiste	85.03 K (-306.62 °F)
Moolitilavuus	11.20 ×10-6 m3/mol
Höyrystymislämpö	3,2698 kJ/mol
Sulamislämpö	0.2552 kJ/mol
Höyrynpaine	ei tietoa
Aäänen nopeus	ei tietoa
Seuraavat
Elektronegatiivisuus	3.98 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti	824 J/(kg*K)
Sähkönjohtavuus	ei tietoa
Lämmönjohtavuus	0.0279 W/(m*K)
1. ionisaatiopotentiaali	1681.0 kJ/mol
2. ionisaatiopotentiaali	3374.2 kJ/mol
3. ionisaatiopotentiaali	6050.4 kJ/mol
4. ionisaatiopotentiaali	8407.7 kJ/mol
5. ionisaatiopotentiaali	11022.7 kJ/mol
6. ionisaatiopotentiaali	15164.1 kJ/mol
7. ionisaatiopotentiaali	17868 kJ/mol
8. ionisaatiopotentiaali	92038.1 kJ/mol
9. ionisaatiopotentiaali	106434.3 kJ/mol
SI-yksikköjä & STP käytetään, ellei toisin mainita.

Huomattavat ominaisuudet

Puhdas fluori on syövyttävä vaaleankeltainen kaasu, joka on voimakas hapetin. Se on kaikista alkuaineista reaktiivisin ja elektronegatiivisin, ja se muodostaa yhdisteitä useimpien muiden alkuaineiden kanssa, mukaan lukien jalokaasut ksenon ja radon. Jopa pimeissä, viileissä olosuhteissa fluori reagoi räjähdysmäisesti vedyn kanssa. Fluorikaasusuihkussa lasi, metallit, vesi ja muut aineet palavat kirkkaalla liekillä. Fluori esiintyy aina yhdistettynä, ja sillä on sellainen affiniteetti useimpiin alkuaineisiin, erityisesti piihin, että sitä ei voi valmistaa eikä sitä pidä säilyttää lasiastioissa.

Vesiliuoksessa fluori esiintyy yleisesti fluoridi-ionina F-. Muita muotoja ovat fluorikompleksit (kuten -) tai H2F+.

Fluoridit ovat yhdisteitä, jotka yhdistävät fluorin johonkin positiivisesti varautuneeseen muuhun. Ne koostuvat usein ioneista.

Sovellukset

Fluoria käytetään matalan kitkan muovien, kuten teflonin, ja halonien, kuten freonin, valmistuksessa. Muita käyttötarkoituksia:

• Fluorivetyhappoa (kemiallinen kaava HF) käytetään lasin syövyttämiseen hehkulampuissa ja muissa tuotteissa.
• Monatomista fluoria käytetään plasmatuhkaukseen puolijohteiden valmistuksessa.
• Yhdisteidensä ohella fluoria käytetään uraanin valmistuksessa (heksafluoridista) ja yli 100:ssa erilaisessa kaupallisessa fluorikemikaalissa, mukaan lukien monissa korkean lämpötilan muoveissa.
• Fluorikloorivetyhiilivetyjä käytetään laajalti ilmastoinnissa ja jäähdytyksessä. Kloorifluorihiilivedyt on kielletty näissä sovelluksissa, koska niiden epäillään aiheuttavan otsoniaukkoa. Rikkihexafluoridi on erittäin inertti ja myrkytön kaasu. Nämä yhdisteryhmät ovat voimakkaita kasvihuonekaasuja.
• Kaliumheksafluoroaluminaattia, ns. kryoliitti, käytetään alumiinin elektrolyysissä.
• Natriumfluoridia on käytetty hyönteismyrkkynä erityisesti torakoita vastaan.
• Joitakin muita fluorideja lisätään usein hammastahnaan ja (jokseenkin kiistanalaisesti) kunnallisiin vesijohtoverkkoihin hampaiden reikiintymisen ehkäisemiseksi.

Jotkut tutkijat ovat tutkineet alkuainefluorikaasua mahdollisena rakettien polttoaineena sen poikkeuksellisen korkean ominaisimpulssin vuoksi.

Historia

Fluori (l fluere, joka tarkoittaa virtausta tai vuota) fluorisälvän muodossa kuvattiin vuonna 1529 Georigius Agricolan toimesta käytettäväksi vuonona eli aineena, jota käytetään edistämään metallien tai mineraalien sulamista. Vuonna 1670 Schwandhard havaitsi, että lasi syövytettiin, kun se altistettiin fluorisälvälle, jota oli käsitelty hapolla. Karl Scheele ja monet myöhemmät tutkijat, kuten Humphry Davy, Gay-Lussac, Antoine Lavoisier ja Louis Thenard, tekivät kaikki kokeita fluorivetyhapolla (jotkin kokeet päättyivät tragediaan).

Tätä alkua ei eristetty moneen vuoteen tämän jälkeen, mikä johtuu siitä, että kun se erotetaan yhdestä yhdisteestään, se hyökkää välittömästi yhdisteen jäljelle jääviin aineisiin. Lopulta vuonna 1886 Henri Moissan eristi fluorin lähes 74 vuotta kestäneiden jatkuvien ponnistelujen jälkeen.

Fluorin ensimmäinen kaupallinen tuotanto tapahtui toisen maailmansodan aikaisessa atomipommin Manhattan-projektissa, jossa uraaniheksafluoridiyhdistettä (UF6) käytettiin uraanin isotooppien erottamiseen. Tämä prosessi on edelleen käytössä ydinvoimasovelluksissa.

Yhdisteet

Fluori voidaan usein korvata vedyllä, kun sitä esiintyy orgaanisissa yhdisteissä. Tämän mekanismin kautta fluorilla voi olla hyvin suuri määrä yhdisteitä. Jalokaasuja sisältäviä fluoriyhdisteitä on vahvistettu kryptonin, radonin ja ksenonin fluorideilla. Tätä alkuaineita otetaan talteen fluoriitista, kryoliitista ja fluorapatiitista.

Varotoimet

Fluoria ja HF:ää on käsiteltävä erittäin varovasti, ja kosketusta ihon ja silmien kanssa on ehdottomasti vältettävä.

Kumpaakin alkuaineena esiintyvää fluoria ja fluoridi-ioneja on erittäin myrkyllistä. Vapaana alkuaineena fluorilla on ominainen pistävä haju, joka on havaittavissa jopa 20 ppb:n pitoisuuksissa. On suositeltavaa, että suurin sallittu pitoisuus päivittäisessä 8 tunnin aikapainotetussa altistuksessa on 1 ppm (pienempi kuin esim. syaanivetyllä)

Turvalliset käsittelymenetelmät mahdollistavat kuitenkin nestemäisen fluorin kuljettamisen tonneittain.

viite

• Los Alamos National Laboratory – Fluorine (http://periodic.lanl.gov/elements/9.html)

• WebElements.com – Fluorine (http://www.webelements.com/webelements/elements/text/F/index.html)
• EnvironmentalChemistry.com – Fluorine (http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/F.html)
• It’s Elemental – Fluorine (http://education.jlab.org/itselemental/ele009.html)