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看似危險的“氟”怎樣成為我們身邊安全有用的東西？



氟被稱為反應(yīng)性最強(qiáng)的元素，它看似危險，卻在我們身邊隨處可見，這是因為化學(xué)工作者們都已經(jīng)將它們變成了安全的物質(zhì)，接下來的幾集我們就來看看化學(xué)家們是如何一步一步將氟變成了我們身邊安全有用的東西。

首先當(dāng)然是從自然界的礦石中把氟氣制取出來，我們已經(jīng)知道現(xiàn)在實驗室制取氟氣已經(jīng)有更好更安全的方法了：先用雙氧水、氟氫化鉀處理高錳酸鉀，得到氟錳酸鉀，然后再用氟錳酸鉀和“超級酸”五氟化銻反應(yīng)，就可以得到氟氣了。

上面的方法太貴，不經(jīng)濟(jì)，所以現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)還是采用莫瓦桑的電解法，只是防護(hù)措施已經(jīng)好太多了。人們發(fā)明了鈍化工藝，鈍化的不銹鋼瓶可以安全的儲存氟氣，另外還可以用更安全的蒙乃爾銅鎳合金做成容器。

氟氣被大量用來制取六氟化硫，這是一種很重的氣體，比空氣重四倍多，所以，如果你將這種氣體儲存在容器內(nèi)，它不會逃出來。如果你在上面放一張薄的錫箔紙，紙會漂浮在氣體上，不會掉下去，這簡直可以用來變魔術(shù)了。

因為它很重，如果你吸入了這種氣體，會讓你的聲帶特別渾厚。我們實在不建議你做這樣的實驗，雖然六氟化硫是無毒的，但是不純的工業(yè)六氟化硫會含有氟化氫等有毒氣體。

六氟化硫真正有用的地方是它的絕緣性能特別好，所以被用來填充在變壓器等電子設(shè)備中，用作斷路器。在高壓開關(guān)、大容量變壓器、高壓電纜等地方我們都能看到它的身影。

說點(diǎn)氟更大的應(yīng)用，那就是原子彈！最早的時候，原子彈的核材料是鈾，鈾在自然界的同位素有鈾235和鈾238，鈾238是一種穩(wěn)定的同位素，鈾235則很容易發(fā)生裂變，但是鈾235在自然界的比例只有0.7%，如果要制造原子彈，就必須要把鈾235和鈾238分離開，得到鈾235純度更高的“高濃縮鈾”。

鈾235和鈾238性質(zhì)幾乎完全一樣，微小的差別就是他們的原子質(zhì)量，相差僅僅1.3%。對于科學(xué)家來說，這么“巨大”的差別已經(jīng)足夠?qū)⑺麄兎蛛x了。如果能得到鈾或者鈾的化合物的氣體，用離心力就可以將不同質(zhì)量的鈾同位素分離開。

鈾是很重的固體，沸點(diǎn)高達(dá)3700多度，如果要將鈾加熱到氣體形態(tài)顯然很耗費(fèi)能量。它的氟化物六氟化鈾的沸點(diǎn)只有60多度，這實在是一個好東西，所以先將鈾氧化成六氟化鈾，再用離心機(jī)將他們分離開。這樣可以得到80%鈾235的高濃縮鈾。

氟只有一種穩(wěn)定的同位素19F，這讓它可以用來做核磁共振成像。

另一種同位素18F是一個很好的正電子源，常被用于正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像（PET）示蹤劑的合成。目前臨床最常用的示蹤劑——氟-18代脫氧葡萄糖（18F-FDG）就是含有氟-18的示蹤劑。

對于人體來說，氫氟酸是極度危險的。氟離子進(jìn)入血液或組織可與其鈣鎂離子結(jié)合，使其成為不溶或微溶的氟化鈣和氟化鎂，量大的話直接堵塞血管；氫氟酸的滲透性特別強(qiáng)，接觸皮膚后它會迅速穿透角質(zhì)層，滲入深部組織，溶解細(xì)胞膜，引起組織液化；重者可深達(dá)骨膜和骨質(zhì)，使骨骼成為氟化鈣，形成愈合緩慢的潰瘍。

2013年12月27日，安徽省郎溪縣某中學(xué)的學(xué)生在教師帶領(lǐng)下做萃取實驗和雕花玻璃腐蝕實驗，實驗過程中多名學(xué)生手指沾染了氫氟酸，事后感覺不適，其中7名學(xué)生被送到南京市軍區(qū)總院救治。

這里我們只能感嘆我們的教育工作者對于安全的無視了，要知道，在要接觸氫氟酸的工廠里、實驗室里，工人們、實驗員們必須要全副武裝帶好面罩、手套、實驗服，車間或者實驗室里都有噴淋裝置。雖然，我在文章中一直向大家介紹化學(xué)家們面對課題時的無畏，但是到了現(xiàn)在，前輩們已經(jīng)用血淚、甚至生命讓我們了解了哪些是安全的，哪些是有風(fēng)險的，我們還對這其中的風(fēng)險過于無視，那就是無知者無畏了。



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