10 حقیقت شگفت‌انگیز درباره فلورین: از خمیردندان تا الماس!
فلورین (F) عنصری است که به طور روزمره با آن سروکار دارید، بیشتر به شکل فلوراید در آب آشامیدنی و خمیردندان. در اینجا 10 واقعیت جالب در مورد این عنصر مهم آورده شده است.
حقایق سریع درباره فلورین- نام عنصر: فلورین
- نماد عنصر: F
- عدد اتمی: 9
- وزن اتمی: 18.9984
- گروه: گروه 17 (هالوژن‌ها)
- دسته: نافلز
- آرایش الکترونی: [He]2s22p5
- واکنش‌پذیری بالا: فلورین واکنش‌پذیرترین و الکترونگاتیوترین عنصر شیمیایی است. تنها عناصری که با آنها به شدت واکنش نمی‌دهد، اکسیژن، هلیوم، نئون و آرگون هستند. این عنصر یکی از معدود عناصری است که با گازهای نجیب زنون، کریپتون و رادون ترکیب تشکیل می‌دهد.
- سبک‌ترین هالوژن: فلورین سبک‌ترین هالوژن با عدد اتمی 9 است. وزن اتمی استاندارد آن 18.9984 است و بر اساس تنها ایزوتوپ طبیعی آن، فلورین-19، تعیین شده است.
- تاریخچه کشف: جرج گور در سال 1869 موفق به جداسازی فلورین با استفاده از یک فرایند الکترولیتی شد، اما آزمایش با واکنش انفجاری فلورین با گاز هیدروژن به فاجعه انجامید. هنری مویسان در سال 1906 جایزه نوبل شیمی را به دلیل جداسازی فلورین در سال 1886 دریافت کرد. او نیز از الکترولیز برای به دست آوردن عنصر استفاده کرد، اما گاز فلورین را از گاز هیدروژن جدا نگه داشت. کار مویسان بارها به دلیل مسمومیت با این عنصر واکنش پذیر متوقف شد. مویسان همچنین اولین کسی بود که الماس مصنوعی را با فشرده سازی زغال چوب ساخت.
- فراوانی در پوسته زمین: فلورین سیزدهمین عنصر فراوان در پوسته زمین است. این عنصر آنقدر واکنش‌پذیر است که به طور طبیعی به شکل خالص یافت نمی‌شود، بلکه فقط در ترکیبات وجود دارد. فلورین در مواد معدنی از جمله فلوریت، توپاز و فلدسپار یافت می‌شود.
- کاربردهای متنوع: فلورین کاربردهای فراوانی دارد. به عنوان فلوراید در خمیردندان و آب آشامیدنی، در تفلون (پلی تترا فلوئورواتیلن)، داروها از جمله داروی شیمی درمانی 5-فلوئورواوراسیل و اسید هیدروفلوئوریک استفاده می‌شود. همچنین در مبردها (کلروفلوئوروکربن‌ها یا CFCها)، پیشرانه‌ها و برای غنی‌سازی اورانیوم توسط گاز UF6 به کار می‌رود. فلورین یک عنصر ضروری در تغذیه انسان یا حیوان نیست. پیش‌تر تصور می‌شد که استفاده موضعی از فلوراید، مانند خمیردندان یا دهان‌شویه، برای تبدیل هیدروکسی آپاتیت مینای دندان به فلوروآپاتیت قوی‌تر مؤثر است، اما مطالعات جدیدتر نشان می‌دهد که فلوراید به بازسازی مینای دندان کمک می‌کند. مقادیر کم فلورین در رژیم غذایی ممکن است بر استحکام استخوان تأثیر بگذارد. در حالی که ترکیبات فلورین در حیوانات یافت نمی‌شوند، ارگانوفلورین‌های طبیعی در گیاهان وجود دارند که معمولاً به عنوان دفاع در برابر گیاه‌خواران عمل می‌کنند.
- نگهداری دشوار: به دلیل واکنش پذیری بسیار بالا، نگهداری فلورین دشوار است. به عنوان مثال، اسید هیدروفلوئوریک (HF) به قدری خورنده است که شیشه را حل می‌کند. با این وجود، HF ایمن‌تر و آسان‌تر از فلورین خالص قابل حمل و نقل و استفاده است. هیدروژن فلوراید در غلظت‌های پایین یک اسید ضعیف در نظر گرفته می‌شود، اما در غلظت‌های بالا به عنوان یک اسید قوی عمل می‌کند.
- فراوانی در جهان: اگرچه فلورین نسبتاً در زمین فراوان است، اما در جهان نادر است و تصور می‌شود غلظت آن حدود 400 قسمت در میلیارد باشد. در حالی که فلورین در ستارگان تشکیل می‌شود، همجوشی هسته‌ای با هیدروژن، هلیوم و اکسیژن تولید می‌کند یا همجوشی با هلیوم، نئون و هیدروژن می‌سازد.
- حمله به الماس: فلورین یکی از معدود عناصری است که می‌تواند به الماس حمله کند.
- ویژگی‌های فیزیکی: عنصر خالص غیرفلزی در دمای اتاق و فشار یک گاز است. فلورین از یک گاز دو اتمی زرد بسیار کم رنگ (F2) به یک مایع زرد روشن در دمای 188- درجه سانتیگراد (-307 درجه فارنهایت) تغییر می‌کند. فلورین شبیه هالوژن دیگری، یعنی کلر است. حالت جامد دارای دو آلوتروپ است. فرم آلفا نرم و شفاف است، در حالی که فرم بتا سخت و مات است. فلورین بوی تند مشخصی دارد که در غلظت کم 20 قسمت در میلیارد قابل استشمام است.
- ایزوتوپ‌ها: فقط یک ایزوتوپ پایدار از فلورین وجود دارد، F-19. فلورین-19 به شدت به میدان‌های مغناطیسی حساس است، بنابراین در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی استفاده می‌شود. 17 رادیوایزوتوپ دیگر از فلورین سنتز شده‌اند که عدد جرمی آنها از 14 تا 31 متغیر است. پایدارترین آنها فلورین-17 است که نیمه عمر آن کمتر از 110 دقیقه است. دو ایزومر متاستابل نیز شناخته شده‌اند. ایزومر 18mF دارای نیمه عمری در حدود 1600 نانوثانیه است، در حالی که 26mF دارای نیمه عمری 2.2 میلی ثانیه است.
- جدول تناوبی
- شیمی
- علم
