氟属于卤素,是在化合物中显负一价的非金属元素,通常情况下氟气是一种浅黄绿色的、有强烈助燃性的、刺激性毒气,是已知的最强的氧化剂之一,元素符号F
氟气的发现
经过19世纪初期的化学家反复分析,肯定了盐酸的组成,确定了氯是一种元素之后,氟就因它和氯的相似性很快被确认是一种元素,相应地存在于氢氟酸中。虽然它的单质状态一直拖延到19世纪80年代才被分离出来。
氟和氯一样,也是自然界中广泛分布的元素之一,在卤素中,它在地壳中的含量仅次于氯。
早在16世纪前半叶,氟的天然化合物萤石( CaF)就被记述于欧洲矿物学家的著作中,当时这种矿石被用作熔剂,把它添加在熔炼的矿石中,以降低熔点。因此氟的拉丁名称fluorum从fluo(流动)而来。它的元素符号由此定为F。
拉瓦锡在1789年的化学元素表中将氢氟酸当作是一种元素。到1810年戴维确定了氯气是一种元素,同一年法国科学家安培根据氢氟酸和盐酸的相似性质和相似
组成,大胆推断氢氟酸中存在一种新元素。他并建议参照氯的命名给这种元素命名为fluorine。但单质状态的氟却迟迟未能制得,直到1886年6月26日,才由法国化学家弗雷米的学生莫瓦桑制得。莫瓦桑因此获得1906年诺贝尔化学奖,他是由于在化学元素发现中做出贡献而获诺贝尔化学奖的第二人。
氟气的制取
莫瓦桑1852年9月28日生于巴黎蒙托隆街5号,少年时代饱尝贫困之苦,未能接受高等教育,靠自学步入了化学这一科学殿堂。
莫氏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,为了减低电解的温度,他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掉,分离又告失败,其中还发生了四次的中毒事件而迫使暂停实验。
1886年总结其恩师弗雷米电解氟化氢的失败经验,他决定采用液态氟化氢作电解质,在这种不导电的物质中加入氟氰化钾,进行实验。6月26日那天,开始进行实验,阳极放出了气体,他把气流通过硅时顿起耀眼的火光,根据他的报告:被采集的气体呈黄绿色,氟元素终于被成功分离了。
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