分享

元素的世界——No.9?氟(F)

 茶香飘万里 2013-02-10

元素的世界——No.9 氟(F)

如果说元素也有性别,那F(氟)绝对是一个女人。
元素大厦的一隅,不引人注意的角落,那神秘的女子与众不同的的存在着。
那是第九号房间,她作为神秘的大姐引领着一个叫做“卤素”的家族。
她那些拥有着雄心壮志的邻居兄弟占据着宇宙中广大的地盘。按元素在宇宙中的丰度来看,她的邻居——碳(6)、氮(7)、氧(8)、氖(10)——都在前六位之中,仅次于氢和氦。但氟甚至排在前20以外。就好象是在高楼大厦间筑起的小破屋。然而,就是在如此不起眼的一个角落,却居住着如此一个尤物。

当她孤独存在时,总是拖曳着淡黄色的美丽裙裾,散发着蛊惑人心的味道,以轻灵飘逸的气体形式存在于这个世界。然而,她的倩影又是如此的难以寻觅,有多少化学家千方百计的意欲一觅她的芳踪,然而这位神秘的女子,她的元素朋友多的出奇,隐匿于形色的矿物之中,让化学家挠头万分,甚至将其看成难以驯服的“野马”(这个词对于美丽女子来说多么不厚道)。化学家们无法用任何化学试剂将她从矿物中提取出来,在近半个世纪的时间里,先后有十几位化学家致力于把他们眼中的“公主”从高塔中解救,然而都未获得成功。甚至有的科学家因接触过多的氟化物中了毒,有的甚至为此献出了生命,“氟气的制备”成为化学史上悲壮的一页。女人,应该有任性的权力吧,或者是羞涩,或者清高,或者其他的什么怪僻,或者,真的是因为被其他元素的强烈依恋所禁锢,她始终不愿自己赤裸裸的暴露在人类的视线中。
可是,英勇智慧的王子终于还是出现了,那时法国化学家莫瓦桑,他吸取前人失败的教训,没有用化学方法去挽救氟气,因为没有任何化学物质愿意背叛元素世界,将他们的美丽女人拱手交出。莫瓦桑采用了电解的方法,利用电的威力把氟从矿物中提取出来。由于氟特别活泼,必须选用特别耐腐蚀的材料制作电解槽,当时只有昂贵的金属铂制作的电解槽才能符合要求,其他如陶瓷、玻璃的电解槽都不适用。制作电极的材料也不能选用传统的碳电极、石墨电极或铁电极,而要用铱合金制作电极。(看来美丽女人就是清高呵~)接着,莫瓦桑将原料无水氟化氢和氟化钾仔细提纯。终于在1886年6月26日,在铂金容器中电解20%的氟化钾无水氟化氢熔融液,首次成功地制得并分离出单质氟气。从此公主被解救了,莫瓦桑本人也因此获得了1906年诺贝尔化学奖。

或许清高,或许神秘,氟却仍然是个温柔的女子。被人类玩于股掌,从人类的视角上看,她跟石头的关系也不错,被叫做“亲石元素”。含氟的矿石很多,目前已知的就有86种。(汗~真多哈)萤石就不说啦,还有一种重要的络合氟化物是冰晶石,主要用在炼铝工业上。氟与磷是亲密的伙伴,它们往往形成共生矿石——氟磷灰石。人们用它生产生产磷肥。人类总是把自己想得太过伟大,氟里昂,人类自种的苦果。而含氟牙膏,据传是有好处的,可最近又传出来会引起牙病。其实,氟本只是个柔弱女子,人对自然的肆意侵犯,并不是她的错。

不过从传统意义上说,她真的不是一个安分的女子,拥有着如此活泼的天性与诱人的魅力,她能蛊惑几乎所有的元素与之发生如此激烈的化学反应。甚至那些坐怀不乱的氙,氪之流的老夫子们也难挡她的魅力。(皑皑,始终还是有Pt不为所动啊~)有什么办法呢?9个质子的天生丽质,其他的人趋之若鹜,挡也难挡啊。她与氢的恋情如此的强烈,他们结合形成的氢氟酸(HF),那强烈的腐蚀性,甚至能溶解掉他们的房屋——盛装他们的玻璃试管。

尽管如此,其实氟并不是一个张扬的人,甚至可以说,是一个低调的女子。她拥有的除了惊人魅力,还有与众不同的神秘气质。尽管氟看上去似乎并不陌生,就像烟花柳巷中那些传奇般清丽的风尘——她隐身于牙膏、富含氟化物的水,以及漂亮的萤石矿(氟与钙结合的CaF2)中——但没有人知道她从什么地方来。甚至,她轻盈的身体留下的足迹都浅浅的,大部分光谱学家从未见过氟元素的谱线。由于她的稀有,产生的几条光谱线十分暗弱。
尽管银河系包含有1000亿颗恒星或更多,天文学家们只在不到100颗恒星中发现过氟。许许多多的天文学家以探寻她的来历为乐。有一种有趣的理论,氟的存在要归功于中微子这种每时每刻都从太阳核心射出,并穿过人类身体的鬼样粒子。而一种与之竞争的观点主张,她形成于红巨星中的氮兄弟发生聚变之际。同时,还有一种观点主张,是沃尔夫—拉叶(Wolf-Rayet)星这种已被吹去外壳的大质量蓝星耍了这个把戏。其实,这里有一个非常简单的线索,凡是所谓“尤物”,这个世上总不会太多。这是一个可能的机会:无论造就氟的是什么,都不可能造得太多。实际上,使恒星大量产生碳、氮、氧和氖的核反应必然大规模地绕过了氟。或者,在氟的内心深处,还隐匿着迄今无人知晓的核合成反应。加州大学Santa Cruz分校的Stan E. Woosley说:“最稀少的同位素实际上会是一些非常有趣的物理过程的表现,因为这些元素需要特殊的环境来制造。例如,产生铁是很容易的,但制造氟却极其困难。”结果是,由奇特的过程产生的氟并未被其他地方大量生成的元素所掩盖。(这就是氟的独特魅力吧~)

正所谓“红颜命薄”吧,尽管在目前的元素世界中大受青睐,然而,她却要面对一个与她为敌的宇宙。尤其从她的内心——“核”来说,氟是脆弱的。与其他元素不同,她只有一种稳定同位素:氟-19。(嗯哪,能体会她被嫉妒的孤独啊~)虽然一般说来,恒星是元素的制造者,但它们却经常毁灭自己原先就拥有的氟元素。这是因为恒星中含量最高的元素——氢和氦——会毁灭氟。在恒星炽热的内部,氢原子核——也就是质子——将氟劈裂成氧和氦;而氦-4能使氟转化成氖。因此,任何试图露面的氟原子都必须面对一个与它为敌的宇宙。

其实,凡是女人,心里总会有那么一片港湾等待栖息,她也有安定下来的时候。当她与乙烯结合,是如此甘愿的做他温柔忠贞的妻。他们转变成高分子化合物——聚四氟乙烯以后,就变得化学性质极其稳定,外界的热、光、化学物质腐蚀都不能轻易破坏。也只有熔融的碱金属,那用尽全身力量才释放的火热,才能让这红杏小小的出一下墙~~

最后,嘿嘿,让我这个旁白再总结一下氟的性格吧。女人嘛,慑人的魅力,火样的热情,烟般的谜踪,脆弱与阴毒,背叛与坚贞,双重的性格,妖媚性感的外形,冰清玉洁的气质,水媚妖姬,火冰可儿……
……等等,好像有雷同?!
(飞飞你这个猪,怎么能把我们美丽的氟姐姐跟如今的网络名人混了???砖头我打!!!)
其实……偷偷说一句,偶可是她的大粉丝哦~~
闪啦闪啦,不提fr,大家能认识Fjj我就很高兴啦,咔咔~

跑回来再说一句,明天的老夫子,那懒惰的氖,大家期待吧!

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多