گاز فلوئور F2 Gas

فروش گاز فلوئور | فروش Fluorine | فروش گاز F2 | گاز فلوئور| گاز F2 | فلوئور خالص | فلوئور وارداتی

مشخصات کلی گاز فلوئور

فلوئور الكترونگاتيوترين عنصر جدول تناوبی است و می تواند با ساير عناصر تركيب شود. عنصر فلوئور گازی یک ظرفیتی، هالوژن، به رنگ زرد کم رنگ و سمی بوده و نوع خالص آن بسیار خطرناک و در صورت تماس با پوست، سوختگیهای شیمیائی شدید ایجاد می‌کند.

نام فلورين و فلوئور اسپار از كلمه لاتين Fluere به معنی جريان يا فلاكس می ‌باشد. در سال ۱۵۲۵ استفاده از فلوئور اسپار به عنوان فلاكس مطرح گردد.
فرسمان دانشمند روسی این عنصر را همه چيز خور خوانده است و بی ‌شك تعداد بسيار كمی از اجسام، چه طبيعی و چه ساخته دست انسان، وجود دارند كه بتوانند در برابر اثر فلوئور مقاومت كنند.

سرگذشت این گاز خود حاكی از اين خصوصيت آن است. به استثنای گازهای نادر، Fluorine آخرین غیرفلزی بود كه به صورت آزاد تهيه شد. یكصد سال از تاریخ پیشگویی وجود چنين عنصری گذشت تا آنكه دانشمندان قادر به توليد آن به صورت گازی شدند. شيميدانان در طی اين دوره , پانزده بار دست به تهیه آن زدند ولی هر بار كوشش‌هایشان بی ‌ثمر ماند و در موارد متعددی حتی جان خود را از دست دادند.

در عين حال كانی طبيعی معروف فلوئور يعنی فلورین از زمانهای بسیار دور برای هر كلكسیونر سنگی آشنا بوده است. نام اين كانی بی ‌ضرر در دست نوشته‌های مربوط به قرن شانزدهم هم ذكر شده است.

تاریخچه

سال ۱۷۷۱ ميلادی، يعنی سال جداسازی اسید فلوئوريدريك توسط شیله , دانشمند سوئدی را تاريخ كشف فلوئور در نظر می ‌گيرند. خلوص اسيد به دست آمده به روش شيله همچنان به عنوان یك مسئله برجای ماند تا آنكه در سال ۱۸۰۹ ميلادی، گی‌لوساك و تنار, اسيد فلوئوريدريكی نسبتاً خالص به دست آوردند.

فارادی در سال ۱۸۳۴ میلادی, كوشيد تا معمای تهيه فلوئور آزاد را حل كند اما او حتی با الكتروليز فلوئوريدهای مذاب هم نتوانست به نتيجه‌ای برسد.

در سال ۱۸۳۶ ميلادی برادران ناكس ايرلندی به قصد حل اين مشكل به ميدان آمدند. آنها در طی پنج سال آزمايشات خطرناكی انجام دادند كه هيچ يك به نتيجه‌ای نرسيد. اين دو برادر در طول كار به شدت مسموم شدند و یكی از آنها، جان خود را از دست داد.

سرانجام لحظه‌ای فرا رسد كه مواسان, دانشمند فرانسوی ( Henri Moissan), سرنوشت Fluorine را در دستهای خود گرفت. او ابتدا خطاهای پیشینیان خود را تحليل كرد و در روز ۲۶ ژوئن ۱۸۸۶ ميلادی , اولين آزمايش موفقت آميز خود را كه ضمن آن در اثر واكنش F با سيلسيم شعله‌ای مشاهده كرد, انجام داد. پس از آن گزارشی به آكادمی علوم پاريس فرستاد و در آن نظرات مختلفی كه در مورد ماهيت اين كار امكان داشت مطرح شود, درج كرد.

به اين ترتيب پس از انجام موفقيت‌آميز آزمايش در حضور اعضای اكادمی پاريس همگی گواهی بر موفقيت او دادند و سال ۱۸۸۶ ميلادی , سالی تاريخی در بيوگرافی فلوئور شد.

اولین تولید تجاریFluorine در پروژه بمب اتمی پروژه Manhattan در جنگ جهانی دوم بود که ازترکیب هگزا فلوئورید اورانیم6UF جداسازی ایزوتوپهای اورانیوم استفاده شد. از این فرآیند هنوز هم در تجهیزات نیروی هسته‌ای کاربرد دارد.

مشخصات

فلوئور عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان F و عدد اتمی ۹ یافت می‌شود. این عنصرگازی یک ظرفیتی اولین عضو از خانواده هالوژن ها، به رنگ زرد کم رنگ و سمی می‌باشد واز تمامی عناصر، الکترونگاتیو تر و واکنش‌پذیر تر است. نوع خالص آن بسیار خطرناک و درصورت تماس با پوست، سوختگیهای شیمیائی شدید ایجاد می‌کند.

Fluorine خالص، گاز زردرنگ و فرسایشگری است که عامل اکسید کننده‌ای قوی می‌باشد.این گاز از تمامی عناصر الکترونگاتیوتر و واکنش پذیرتر است و با بیشتر عناصر دیگر از جمله گازهای بی اثر، زنون و رادون تولید ترکیب می‌کند.Fluorine حتی در تاریکی و شرایط سرد با هیدروژن بصورت انفجاری واکنش می‌کند.

در فوران این گاز، شیشه، فلزات، آب ومواد دیگر بصورت شعله‌های درخشان می‌سوزند. این گاز همیشه بصورت ترکیب وجود داشته و چنین تمایلی را با سایر عناصر مخصوصاً سیلیسیوم دارد که نه می‌توان آن را در ظروف شیشه‌ای تهیه و نه در آنها نگهداری کرد .Fluorine در محلولهای آبی عموماً به شکل یون فلوئور F- دیده می‌شود. فلورایدها ترکیباتی هستند که در آنها F با بعضی از اجزای مثبت، ترکیب می‌شود و اغلب آنها یوندار می‌باشند.

فلوئور اغلب می‌تواند در ترکیبات آلی جایگزین هیدروژن شود. با این مکانیسم Fluorine می‌تواند ترکیبات بسیار زیادی داشته باشد.ترکیبات F که شامل گازهای نادر هستند با فلوئوریدهای کریپتون، رادون و زنون تایید شده‌اند.این عنصر از fluotite، cryolite و fluorapatite بازیافت می‌شود.

منابع غذایی در بدن

وجود F در مواد غذایی مانند ید بستگی به خاک آن منطقه دارد ، اگر خاک منطقه Fluorine داشته باشد آب و مواد معدنی منطقه از نظر F غنی هستند . این گاز در انواع سبزیها ،چای و قهوه وجود دارد.

کانی (ماده معدنی) فلورین 

كانی فلورين يا فلوئوريت به فرمول شيميایی CAF2 مهمترين كانی فلوئور در طبيعت میباشد که می توان Fluorine را از آن بدست آورد.
این کانی به رنگ های زرد ، سبز ، صورتی, آبی ، بنفش ، بی رنگ و گاهی سیاه بوده و در سيستم کوبيک ( مکعبی ) متبلور مي شود. به صورت نیمه شفاف بوده و دارای جلای شیشیه ای است . وزن مخصوص اين کاني ۱۸/۳ و سختي آن ۴ مي باشد.

معمولاً فضای خالی بين ساير کانی ها را پر می کند و در طبيعت بیشتر به صورت رگه ای مشاهده شده و همراه با کانی هایی کلسيت – کوارتز – باريت- سلستين و سولفيد های گوناگون همراه است . فلوئوريت در صورت خالص بودن ۷/۴۸ % فلوئور و ۳/۵۱ % کلسيم دارد . در تصاویر زیر سیستم مکعبی و جلای شیشه ای فلوئوریت , قابل تشخیص است.

کاربردها

نقش در بدن

آزمایشی در دو منطقه آمریکا انجام شد که آب آنها کمتر از ۷ درصد میلی گرم در لیتر یا ppm فلوئور داشت . به آب یکی از مناطق F اضافه کردند و به آب منطقه دیگر F اضافه نشد . بعد از گذشت ۱۰ سال کودکان را مورد مطالعه قرار دادند . مشاهده کردند کودکانی که بعد از ۱۰ سال از اضافه شدن F ، ۱۶ ساله شده اند ۴۰ درصد پوسیدگی دندانهایشان نسبت به منطقه ای که به آب آن فلوئور اضافه نشده بود کاهش یافته است .

در کودکان ۱۲ ساله در حقیقت ۴۸ درصد از پوسیدگی دندانها کاهش یافته بود . بدین ترتیب اگر از بدو تولد بتوان F را به آب آشامیدنی اضافه کرد یا Fluorine مورد نیاز بدن را تأمین کرد ، خطر پوسیدگی دندان ها کاهش می یابد . ضمن اینکه مطالعات بعدی نشان داد اصولاً مردمی که از آبهایی استفاده می کنند که Fluorine کافی را دارد در آینده کلسی فیکاسیون عروق قلبی مخصوصاً عروق کروند و آئورت کمتر اتفاق می افتد .

اما اگر میزان F از یک و نیم ppm تجاوز کند و به ۲ برسد فلوئورزیس دندانی شروع می شود و اگر به ۵/۲ برسد معمولاً نشانه های انباشت F در دندانها که فلوئورزیس نام دارد مشاهده می شود.

نکته مهم این است که اگر F آب در حدppm 5/2 باشد فلوئورزیس ، زیبایی دندانها را از بین می برد . منظره عمومی دندانها گچ می شود و شفافیت و براقی آنها را از بین می برد .

روی این حالت گچ دندانها ، یک نوار براق وجود دارد و روی این نوار براق لکه های قهوه ای رنگ دیده می شود . زمانی که Fluorine آب در حد ppm 5/2یا میلی گرم در یک لیتر است فلوئورزیس زیبایی دندانها را از بین می برد اما باعث استحکام دندانها می شود . در حالی که وقتی مقدار F آب از حد ppm 5/2 بیشتر شود و مخصوصاً زمانی که به ۵ تا ۶ ppm برسد فلوئورزیس باعث استحکام دندانها نمی شود بلکه موجب تخریب بافت دندانی می شود و دندانها کاملاً قهوه ای رنگ شده و به مرور زمان پوسیده و پوک میشوند و کم کم می ریزند.

اگر F آب به بیش از ppm 10برسد برای افرادی که بیش از ۳۰ سال در چنین منطقه ای زندگی می کنند نه تنها دندانها از بین می رود بلکه تئوزیز استخوانی هم ایجاد می شود. به گونه ای که اگر از ستون فقرات این افراد رادیولوژی تهیه کنید یک لایه ستون یکنواخت به همراه زوائدی دیده می شود و افراد از دردهای استخوانی به شدت رنج می برند.

نکته ای که حائز اهمیت است این است که در مناطقی که فلوئور آب زیاد است فلوئورزیس در دندانهای شیری معمولاً مشاهده نمی شود اما در دندانهای دائمی مشاهده می شود .

جذب F به آسانی در دستگاه گوارش از معده شروع می شود و پس از جذب از طریق ادرار دفع می گردد . حدود ۹۰ درصد F مواد غذایی جذب می گردد ، قسمتی که لازم است توسط دندان ها و استخوان ها استفاده می شود و مابقی از طریق ادرار دفع می گردد .

سایر کاربردها

F در تولید پلاستیکهای کم اصطکاک از قبیل تفلون و نیز در هالونها مانند فریون کاربرد دارد.سایر کاربردهای آن عبارت‌اند از:
• اسید هیدروفلوریک با فرمول شیمیایی (HF) برای حکاکی روی شیشه در لامپ و محصولات دیگر بکار می‌رود.
• از F تک اتمی در تولید نیمه هادی به منظور Plasma ashing استفاده می‌گردد.
•F به همراه ترکیباتش در تولید اورانیوم (ازهگزا فلوراید) و بیش از صد نوع ماده شیمیایی فلوئوردار تجاری از جمله تعداد زیادی از پلاستیکهای مقاوم در برابر گرما، کاربرد دارد.
• فلوئوروکلروهیدروکربن (Fluorochlorohydrocarbons) در تهویه و در سردسازی کاربرد وسیعی دارند. استفاده از کلروفلوئوروکربن ها (Chlorofluorocarbons) در این موارد ممنوع شده چون آنها مشکوک به بزرگ کردن سوراخ لایه اوزون می‌باشند. هگزافلوئورید گوگرد (Sulfurhexafluoride) گازی بسیار راکد و غیر سمی است. این گروه از ترکیبات گازهای گلخانه‌ای قوی هستند.
• آلومینیات هگزافلوئورید پتاسیم، – اصطلاحاً Cryolite یا یخسنگ نامیده می‌شود- در الکترولیز آلومینیوم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• از فلوئورید سدیم به‌عنوان یک حشره کش بخصوص بر علیه سوسکها استفاده می‌شود.
• بعضی دیگر از فلوئوریدها برای جلوگیری از پوسیدگی دندان به خمیر دندان و(تا حدی بحث انگیز) به منابع آب شهری افزوده می‌شود.
بعضی از محققین امکان استفاده از این گاز خالص را به‌عنوان سوخت موشک بررسی کرده‌اند، چون این گاز دارای ضربه مخصوص بالائی می‌باشد.

اطلاعات ایمنی 

با Fluorine و HF باید با دقت زیادی رفتار شود و از هرگونه تماس آنها با پوست و چشم جداً اجتناب گردد. یونهای فلوئوراید و F خالص هردو بسیار سمی هستند. فلوئور وقتی عنصر آزاد است دارای بوی تندی است که با غلظتی به کمی ppb 20 قابل شناسائی می‌باشد. بیشینه غلظت مجاز برای تماس ۸ ساعته روزانه با آن ppm1 پیشنهاد می‌شود.
با اینهمه، روشهای ایمن جابجائی این عنصر امکان ترابری فلوئور مایع را بصورت مقادیر تنی امکان‌پذیر می‌کند.

خطرات فیزیكی

قابلیت اشتعال/ احتراق: گاز غیر قابل اشتعال، اما يك اكسید كننده بسیار قوی.
مواد ناسازگار/ واكنش پذير: آب، اسید نیتريك، اكسید كننده ها، تركیبات آلی )با تمامی مواد قابل احتراق واكنش می دهد، در واكنش با آب تولید هیدروفلوريك اسید می كند.)
خطرات سمی
مواجهه: استنشاقی، تماس پوستی و يا چشمی
علائم: تحريك چشم ها، بینی، سیستم تنفسی، اسپاسم لارنژ، خس خس سینه، ادم ريه، سوزش چشم و پوست،
در حیوانات: آسیب كبد و كلیه CNS.
ارگان هدف: چشم ها، پوست، سیستم تنفسی، كبد و كلیه ها
اقدامات حفاظتی
حفاظت فردی: مايع: اجتناب از تماس پوستی و چشم، شستشوی پوست آلوده، در دسترس بودن فواره چشمی و دوش ايمنی، استفاده از وسايل حفاظت تنفسی مناسب از نوع ماسك تنفسی خود تأمین با فشار مثبت.
اقدامات كنترل اضطراری
آتش سوزی: فقط استفاده از آب یا فوگ. عدم استفاده از پودر خشک، CO2 و هالون ها. پیشگیری از ورود آب به داخل مخازن. در صورت امکان دور کردن مخازن از محل آتش سوزی.
نشتی يا ريخت و پاش: استفاده از تجهیزات فردی كامل و تماس نداشتن و راه نرفتن روی مواد پاشیده شده. دور ساختن مواد قابل احتراق از محل ريخت و پاش، جلوگیری از ادامه نشت در صورت امكان. پیشگیری از ورود جريان ماده به آبروها، زيرزمین و فضاهای بسته. استفاده از اسپری آب برای كاهش بخارات در صورت امكان. عدم استفاده از جريان مستقیم آب. در صورت امكان برگرداندن مخزن نشت كننده برای خروج گاز به جای مايع. ايزوله كردن محوطه تا پراكنده شدن كامل گاز.
كمک های اولیه
تماس چشمی: شستشوی فوری با آب فراوان
تماس پوستی: شستشو با آب فراوان
تماس استنشاقی: اقدامات حمايتی تنفسی: انتقال فرد به هوای آزاد، قراردادن مصدوم در وضعیت مناسب، دادن
تنفس مصنوعی در صورت وقفه تنفسی و فراهم نمودن كمك های پزشكی فوری.

اطلاعات فنی 

در دمای اتاق، Fluorine به صورت گاز دو اتمی است، در حالت خالص، به رنگ زرد کم رنگ( گاهی اوقات زرد مایل به سبز) می باشد. در غلظتppb 20 با بوی تندی قابل شناسایی است. در دمای 188- درجه سانتی گراد به صورت مایع زرد روشن در می آید( دمای انتقال شبیه به نیتروژن و اکسیژن).

فلوئور هم در حوزه شیمی آلی و هم در حوزه شیمی معدنی شیمی غنی دارد. این عنصر با فلزها، غیر فلزها، متالوئیدها و اغلب گازهای نجیب ترکیب شده و معمولا برای ان عدد اکسایش 1- در نظر گرفته می شود. فلوئور به دلیل الکترونگاتیوی بالا، پیوند یونی تشکیل می دهد. هنگامی که پیوند کووالانسی تشکیل دهند قطبی بوده و تقریبا همیشه تنها هستند.

انرژی پیوند 2F بسیار پایین تر از 2Cl و 2Br و مانند پیوند پراکسید به راحتی شکافته شده و به فلوئور اتمی که واکنش پذیری بسیار بالایی دارد تبدیل می شود که در این صورت F به دلیل الکترونگاتیوی بالا، پیوندهای بسیار قوی تشکیل می دهد.

مواد غیر واکنشی مانند فولاد پودر شده، قطعات شیشه ای و فیبرهای آزبست به سرعت با این گاز سرد واکنش می دهند، چوب و آب به خودی خود تحت یک جت حاوی فلوئور شعله ور می شوند.

واکنش F با فلزات نیاز به شرایط متنوعی دارد؛ با فلزات قلیایی انفجار صورت می گیرد و با فلزات قلیایی خاکی واکنش شدیدی رخ می دهد. جهت تشکیل فلوئوریدهای فلزی اغلب فلزات دیگر مانند آلومنیوم و آهن باید به صورت پودر شده باشند و فلزات نجیب جهت واکنش دادن با فلوئور ، نیاز به فلوئورید خالص در دمای 450-300 درجه سانتی گراد دارند. برخی عناصر غیر فلزی جامد مانند گوگرد و فسفر با فلوئور مایع در دمای هوا واکنش می دهند. هیدروژن سولفید و سولفور دی اکسید سریعا با فلوئور ترکیب می شوند؛ البته گاهی اوقات سولفور دی اکسید به صورت انفجاری واکنش نشان می دهد. سولفوریک اسید فعالیت بسیار کمتری نشان می دهد و نیاز به دماهای بسیار بالا دارد.

هیدروژن همانند تعدادی از فلزات قلیایی، به صورت انفجاری با Fluorine واکنش می دهند. کربن در دمای اتاق با Fluorine واکنش داده و فلوئورو متان ایجاد می کند. گرافیت با فلوئور در دمای بالاتر از 400 درجه سانتی گراد ترکیب شده و کربن فلوئورید غیر استوکیومتری حاصل می کند. دماهای بالاتر تولید فلوئور کربن های گازی می کند( گاهی اوقات با انفجار).

کربن دی اکسید و کربن مونوکسید در دمای اتاق یا کمی بالاتر با Fluorine واکنش می دهند؛ در حالیکه پارافین و سایر ترکیبات شیمیایی آلی، واکنش های شدیدی با فلوئور دارند.

آمونیاک ممکن است به صورت انفجاری واکنش نشان دهد.
اکسیژن با Fluorine تحت شرایط معمولی ترکیب نمی شود، اما با تخلیه الکتریکی تحت دما و فشار پایین با فلوئور واکنش می دهد.
هالوژن های سنگین تر با Fluorine مانند گاز نجیب رادون واکنش نشان می دهند اما با گازهای نجیب زنون و کریپتون تحت شرایط خاص واکنش می دهند.