Fluor (od L. Fluere, co oznacza „płynąć”), jest pierwiastkiem chemicznym w układzie okresowym, który ma symbol F i liczbę atomową 9. Jest to trujący, bladożółty, jednowartościowy gazowy halogen, który jest najbardziej reaktywny chemicznie i elektronegatywny ze wszystkich pierwiastków. W swojej czystej postaci jest bardzo niebezpieczny, powodując poważne oparzenia chemiczne w kontakcie ze skórą.

Tlen – Fluor – Neon F Cl F Cl .
Ogólne
Nazwa, Symbol, Liczba	Fluor, F, 9
Seria	Halogeny
Grupa, Okres, Blok	17 (VIIA), 2 , p
Gęstość, Twardość	1.696 kg/m3 (273 K), NA
Wygląd	blady zielonkawo-żółty gaz
Właściwości atomowe
Waga atomowa	18.9984 amu
Promień atomowy (calc.)	50 (42) pm
Promień kowalencyjny	71 pm
Promień van der Waalsa promień	147 pm
Konfiguracja elektronów	2s2 2p5
e-. na poziom energetyczny	2, 7
Stany utlenienia (tlenek)	-1 (silny kwas)
Struktura krystaliczna	kubiczna
Właściwości fizyczne
Stan skupienia	Gaz (niemagnetyczny)
Temperatura topnienia	53.53 K (-363.32 °F)
Punkt wrzenia	85.03 K (-306.62 °F)
Objętość molowa	11.20 ×10-6 m3/mol
Ciepło parowania	3.2698 kJ/mol
Ciepło topnienia	0.2552 kJ/mol
Ciśnienie pary	brak danych
Prędkość dźwięku	brak danych
Różne
Elektronegatywność	3.98 (skala Paulinga)
Ciepło właściwe	824 J/(kg*K)
Przewodnictwo elektryczne	brak danych
Przewodnictwo cieplne	0.0279 W/(m*K)
1. potencjał jonizacji	1681.0 kJ/mol
2. potencjał jonizacji	3374.2 kJ/mol
trzeci potencjał jonizacji	6050.4 kJ/mol
czwarty potencjał jonizacji	8407.7 kJ/mol
piąty potencjał jonizacji	11022.7 kJ/mol
6-ty potencjał jonizacji	15164.1 kJ/mol
7-ty potencjał jonizacji	17868 kJ/mol
8-ty potencjał jonizacji	92038.1 kJ/mol
9-ty potencjał jonizacji	106434.3 kJ/mol
JednostkiSI & STP są używane z wyjątkiem przypadków, w których zaznaczono.

Niezbędne właściwości

Czysty fluor jest żrącym, bladożółtym gazem, który jest silnym utleniaczem. Jest najbardziej reaktywnym i elektronegatywnym ze wszystkich pierwiastków i tworzy związki z większością innych pierwiastków, w tym z gazami szlachetnymi – ksenonem i radonem. Nawet w ciemnych, chłodnych warunkach fluor reaguje wybuchowo z wodorem. W strumieniu gazu fluorowego szkło, metale, woda i inne substancje palą się jasnym płomieniem. Zawsze występuje w połączeniu i ma takie powinowactwo do większości pierwiastków, zwłaszcza krzemu, że nie może być przygotowywany ani nie powinien być przechowywany w szklanych naczyniach.

W roztworze wodnym fluor występuje powszechnie jako jon fluorkowy F-. Inne formy to fluorokompleksy (takie jak -) lub H2F+.

Fluorki to związki, które łączą fluor z jakąś dodatnio naładowaną resztą. Często składają się one z jonów.

Zastosowanie

Fluor jest stosowany w produkcji tworzyw sztucznych o niskim współczynniku tarcia, takich jak teflon, oraz w halonach, takich jak freon. Inne zastosowania:

• Kwas fluorowodorowy (wzór chemiczny HF) jest używany do wytrawiania szkła w żarówkach i innych produktach.
• Fluor monatomowy jest używany do spopielania plazmowego w produkcji półprzewodników.
• Fluorochloro-węglowodory są szeroko stosowane w klimatyzacji i chłodnictwie. Stosowanie chlorofluorowęglowodorów w tych zastosowaniach zostało zakazane, ponieważ podejrzewa się, że przyczyniają się one do powstawania dziury ozonowej. Siarkoheksafluorek jest gazem wyjątkowo obojętnym i nietoksycznym. Te klasy związków są silnymi gazami cieplarnianymi.
• Heksafluoroaluminian potasu, tak zwany kriolit, jest stosowany w elektrolizie aluminium.
• Fluorek sodu był stosowany jako środek owadobójczy, zwłaszcza przeciwko karaluchom.
• Niektóre inne fluorki są często dodawane do pasty do zębów i (nieco kontrowersyjnie) do miejskich źródeł wody w celu zapobiegania ubytkom w zębach.

Niektórzy naukowcy badali gazowy fluor pierwiastkowy jako możliwy materiał pędny rakiet ze względu na jego wyjątkowo wysoki impuls właściwy.

Historia

Fluor (L fluere oznaczający przepływ lub strumień) w postaci fluorytu został opisany w 1529 r. przez Georigiusza Agricolę w celu wykorzystania go jako topnika, czyli substancji używanej do promowania fuzji metali lub minerałów. W 1670 roku Schwandhard odkrył, że szkło zostało wytrawione w kontakcie z fluorytem poddanym działaniu kwasu. Karl Scheele i wielu późniejszych badaczy, w tym Humphry Davy, Gay-Lussac, Antoine Lavoisier i Louis Thenard eksperymentowali z kwasem fluorowodorowym (niektóre eksperymenty kończyły się tragedią).

Pierwiastek ten nie został wyizolowany przez wiele lat z powodu faktu, że gdy jest oddzielony od jednego ze swoich związków, natychmiast atakuje pozostałe materiały związku. Ostatecznie w 1886 roku fluor został wyizolowany przez Henri Moissana po prawie 74 latach ciągłych starań.

Pierwsza komercyjna produkcja fluoru miała miejsce przy projekcie bomby atomowej Manhattan w czasie II wojny światowej, gdzie związek heksafluorek uranu (UF6) został użyty do oddzielenia izotopów uranu. Proces ten jest wykorzystywany do dziś w zastosowaniach związanych z energią jądrową.

Związki

Fluor może być często zastępowany wodorem, gdy występuje w związkach organicznych. Poprzez ten mechanizm, fluor może mieć bardzo dużą liczbę związków. Związki fluoru z udziałem gazów szlachetnych zostały potwierdzone w przypadku fluorków kryptonu, radonu i ksenonu. Pierwiastek ten jest odzyskiwany z fluorytu, kriolitu i fluorapatytu.

Środki ostrożności

Fluor i HF muszą być traktowane z wielką ostrożnością, a kontakt ze skórą i oczami powinien być ściśle unikany.

Zarówno fluor pierwiastkowy, jak i jony fluorkowe są wysoce toksyczne. Gdy jest wolnym pierwiastkiem, fluor ma charakterystyczny ostry zapach, który jest wykrywalny w stężeniach już od 20 ppb. Zaleca się, aby maksymalne dopuszczalne stężenie dla dziennego 8-godzinnego narażenia ważonego czasem wynosiło 1 ppm (niższe niż np. cyjanowodór)

Jednakże procedury bezpiecznego obchodzenia się z tym pierwiastkiem umożliwiają transport ciekłego fluoru w tonach.

Reference

• 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)

.