Фтор F

Открытие

Минерал флюорит (фторид кальция) использовался как флюс при выплавке металлов ещё в XVI веке; Георгий Агрикола описал его в 1529 году. В 1770-х годах Карл Вильгельм Шееле обработал флюорит кислотой и получил плавиковую кислоту, разъедающую стекло. К началу XIX века химики, в том числе Андре-Мари Ампер и Хамфри Дэви, подозревали, что в этой кислоте содержится неизвестный элемент, похожий на хлор.

Выделить его оказалось необычайно трудно и опасно. Элемент разъедал любой сосуд, а пары фтороводорода травмировали нескольких экспериментаторов; по сообщениям, некоторые из них погибли от отравления. Успех пришёл лишь 26 июня 1886 года, когда французский химик Анри Муассан провёл электролиз раствора гидрофторида калия в жидком фтороводороде при низкой температуре в платино-иридиевой аппаратуре. На аноде он собрал газ, от которого воспламенялся кремний, и в 1906 году получил Нобелевскую премию по химии.

Происхождение названия

Название происходит от флюорита, имя которого, в свою очередь, восходит к латинскому fluere — «течь», поскольку минерал помогает рудам плавиться и течь в печи. Тот же минерал дал название флуоресценции, так как некоторые его образцы светятся в ультрафиолете. Символ — F. Русское «фтор» предложил Андре-Мари Ампер (от греческого phthoros — «разрушение»); оно прижилось в русском и греческом языках.

Основные применения

• Здоровье зубов: фторид в зубной пасте, а в некоторых странах и в питьевой воде, укрепляет эмаль против кариеса.
• Полимеры: ПТФЭ (тефлон), случайно открытый в 1938 году, даёт антипригарную посуду и химически стойкие уплотнения.
• Ядерное топливо: гексафторид урана — газ, используемый для обогащения урана.
• Фармацевтика и агрохимия: введение атомов фтора может сделать лекарство устойчивее в организме; многие широко используемые препараты содержат фтор.
• Охлаждение и электроника: фторированные хладагенты, травящие газы для производства полупроводников и гексафторфосфат лития в электролитах литий-ионных аккумуляторов.

Изотопы

У фтора только один стабильный изотоп — фтор-19. Самый важный радиоактивный изотоп — фтор-18 с периодом полураспада около 110 минут. Присоединённый к молекуле сахара, он образует ФДГ — самый распространённый радиофармпрепарат в ПЭТ, который выделяет ткани, потребляющие много глюкозы, например многие опухоли. Из-за короткого периода полураспада его приходится производить на циклотроне неподалёку от больницы.

В повседневной жизни

Фторид в малых количествах, как в зубной пасте, безопасен и полезен, но проглатывание больших количеств вредно, а длительный избыток в детстве может вызвать флюороз зубов — едва заметные белые пятна на эмали. Газообразный фтор и плавиковая кислота чрезвычайно опасны; кислота способна проникать сквозь кожу и повреждать глубже лежащие ткани.

Хлорфторуглероды (ХФУ, фреоны), некогда широко применявшиеся в холодильниках и аэрозолях, разрушали озоновый слой и были выведены из употребления по Монреальскому протоколу 1987 года.