Главная страница » Полезная информация » Введение в химию фтора
Введение в химию фтора
Химия фтора — история освоения
Более 70 лет фтористые соединения используются в химической, электрической, космической и других промышленных направлениях. В технологических процессах с давних времен применялись относительно немногие (природные, например, криолиты) фториды металлов и их соединения. До этого попытки получить элементарный фтор в чистом виде были безрезультатными на протяжении около 100 лет. В 19 веке одна из основных задач химии считалась выделение чистого фтора. Это было решено в 1886 году французским ученым-химиком А. Муассаном. Получение свободного фтора дало возможность изучить его предсказанную ранее огромную реакционную способность. Эти отличительные свойства фтора и его соединений – фторидов – как раз и препятствовали ранее проводимым исследованиям.
Открыватель фтора А. Муассан
Исследователей, после открытия чистого фтора, заинтересовали ранее не встречавшиеся свойства. Тогда еще ученые не задумывались о использовании фтора в промышленности, а изучали его свойства. Д.И. Менделеев писал, что «ныне и фтор, ….. совокупность общих химических сведений о фторе, как элементе, от этого выиграла немного».
В 40-х годах 20го века еще только единицы задумывались о его техническом применении. Например, в «Технической энциклопедии» 1934 г., под фтором значилось: «…фтор не имеет практического значения для промышленности». Это описание, вероятнее всего, и показывало текущее на тот момент отношение промышленности к чистому фтору.
Особые свойства химии фтора ( в том числе и его соединений, например натрия фтористого) заключаются, прежде всего, в достаточно интересных свойствах. Среди них стоит выделить высокий окислительный потенциал, который превосходит даже озон, а также самую высокую электроотрицательность по сравнению с другими химическими элементами. Фтор характеризуется небольшими размерами как в молекулярной, так и в атомарной форме, а также обладает высокой энергией связывания. Кроме того, молекула фтора имеет низкую энергию диссоциации. Эти ключевые характеристики делают фтор существенно отличным от других элементов периодической системы Менделеева.
Большой тепловой эффект реакции фтора с гидразином, аммиаком и водородом, и некоторыми другими веществами позволил создавать на основе фтора достаточно сильные источники энергии. А также чем активнее фтор реагирует с другим веществом, тем сильнее энергия образующихся связей, и тем стабильнее образующееся при такой реакции вещество. В свою очередь такая сильная связь дает повышенную стабильность к последующим химическим и температурным воздействиям на полученное вещество. Это и стало одним из важных свойств соединений для использования в новых технологиях того времени.
Сразу после открытия чистого фтора ученые стали изучать взаимодействие с углеродом. Но такие соединения длительное время не находили использования в промышленности. Лишь потребность в стабилизации атомной энергии стала толчком к изучению наиболее эффективных способов соединения фтора с органическими материалами, что привело к появлению большого количества фторуглеродов. Это вещества, состоящие из фтора и углерода, при этом повторяющие строение молекул углеводородов – в природе такие соединения не встречаются. Такие вещества обладают рядом специфических особенностей, наиболее важными из которых – небольшие межмолекулярные связи, химическая стойкость, термостойкость, пониженная температура кипения, слабое поверхностное натяжение, отличные диэлектрические свойства и др. Конечно же такое необычное сочетание свойств в одном материале стало определяющим для применения в целом ряде технологий того времени.
Некоторое применение Фторидов в промышленности:
— в охлаждающих устройствах (фреон – фторуглерод),
— использование в качестве теплоносителей (особенно актуально для авиации и ракетостроения),
— как газовые диэлектрики,
— как антипирен (гасящие свойства, используемые в ракетостроении),
— применяют как легко кипящий растворитель при изготовлении аэрозольных упаковок для распыления различных красящих веществ, моющих и бактериальных средств,
— при очистке углеводородных масел
— при полимеризации фторолефинов – основа фторопластов (например, фторопласт-4 выдерживает нагрев в 400 градусов и химическистоек). Фторопласты так же применяются в медицине и пищевом производстве.
— в синтезе перфторэфиров – получение «вечных» смазок, которые очень стойки к окислению.
— способность уменьшать поверхностное натяжение жидких сред применяется для получения ПАВов – такие материалы служат для водо- и маслоотталкивания, защита от бактериального воздействия (обрабатывают текстиль, бумагу, кожу для повышения прочности, кислотостойкости и т.п.).
— фтористоводородная кислота (фтористый водород) как сильный катализатор в реакциях органической химии, при обработке руды для получения металлов, при производстве стекла и оптических стекол. Так же используют при получении светостойких красителей, антисептических и канцерогенных препаратов, анестетиков и др.
Интересно что чистый фтор является как бы пограничным между органической и неорганической химии. Особая способность по созданию соединений с металлами и не металлами дает возможность по созданию устойчивых материалов, не имеющих аналогов (с другими соединениями) по очень широкому спектру свойств. Этот элемент очень сильно раздвигает границы использования различных веществ в технологиях.
Купить Аммоний фтористый и другие фториды вы можете в нашей компании написав на емаил order@chimko.com или позвонив нам по телефонe +7(495)133-02-40