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一段悲壮的历史氟的发现

时间:2022-08-23 百科知识 版权反馈
【摘要】:氟元素的发现过程是一段极其悲壮的历史,也是化学元素史上参加人数最多、危险最大、工作最难的研究课题。从德国化学家马格拉夫发现氢氟酸,到法国化学家莫瓦桑制得单质氟为止,历时一百多年。莫瓦桑是第一个分离出单质氟的化学家。通常情况下,氟气是一种浅黄绿色、有强烈助燃性的刺激性毒气,是已知的最强的氧化剂之一。由于他的杰出成就,莫瓦桑荣获了1906年度诺贝尔化学奖。但是,长期的研究严重损坏了他的健康。

氟元素的发现过程是一段极其悲壮的历史,也是化学元素史上参加人数最多、危险最大、工作最难的研究课题。从德国化学家马格拉夫发现氢氟酸,到法国化学家莫瓦桑制得单质氟为止,历时一百多年。

在莫瓦桑之前,包括像戴维、安培、尼克雷、弗雷米等一些知名的化学家都为制取单质氟做出过艰苦的努力。

1771年,舍勒用曲颈甑加热萤石和浓硫酸的混合物时,曾发现玻璃瓶内壁被腐蚀。后来,很多化学家研究了氢氟酸,发现它的性质很像盐酸,但比盐酸稳定,而且对玻璃和一些硅酸盐矿物质的腐蚀性很强。另外,它有剧毒,挥发出的蒸气更危险。此后,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,他建议参照氯的命名给这种元素命名为“氟”,即拉丁文中“流动”的意思。但几十年过去了,单质状态的氟却迟迟未能被制备出来。

亨利·莫瓦桑

莫瓦桑是第一个分离出单质氟的化学家。1852年9月28日,莫瓦桑出生于法国巴黎一个贫民家庭。少年时代的莫瓦桑最喜欢学习化学,他从老师那里借来了各种化学书,如饥似渴地攻读,同时,还自己动手做各种化学实验。但是因为家境贫寒,中学毕业后莫瓦桑不得不中断学业,在巴黎的一家药铺做学徒。虽然学徒的生活很艰苦,但莫瓦桑依然没有放弃学习。他数十年如一日,坚持自学,最终获得了大学学士学位

1872年,莫瓦桑跟随法国自然博物馆馆长弗雷米学习,从此开始了他的化学研究生涯。在学习过程中,无论多么艰难,莫瓦桑始终充满了信心,从来不畏惧任何困难。1879年,莫瓦桑进入巴黎农艺研究院学习植物生理学,次年获得博士学位。此后,他开始转向研究无机化学,在铁类金属氧化方面作出了卓有成效的贡献。1880年,他在巴黎药学院任助教,开始致力于氟的研究。

学海拾贝

在卤族元素中,氟在地壳中的含量仅次于氯。通常情况下,氟气是一种浅黄绿色、有强烈助燃性的刺激性毒气,是已知的最强的氧化剂之一。氟的用途广泛,液态氟可做火箭燃料的氧化剂;含氟塑料和含氟橡胶有特别优良的性能。

由于氟元素腐蚀性很强,而且一遇到潮湿的空气便立即起反应,所以尽管经过了大半个世纪,前人的实验仍未获得成功。曾有人奉劝莫瓦桑不要去碰氟这种死亡元素,但他还是决定揭开氟的神秘面纱。莫瓦桑认真总结了前人的经验教训,对三氟化磷和三氟化砷进行电解。在这段时间内,因实验室工作条件极差,他曾4次中毒而中止实验。后来他将干燥的氢氟化钾溶于无水的氢氟酸中,以此混合溶液作为电解质,铂铱合金作为电极,经过多次反复实验,终于在1886年6月26日首次成功地获得了单质氟。

由于他的杰出成就,莫瓦桑荣获了1906年度诺贝尔化学奖。但是,长期的研究严重损坏了他的健康。从瑞典斯德哥尔摩参加颁奖仪式归来后不久,莫瓦桑不幸病逝于巴黎,终年55岁。

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