Написать эту заметку меня побудило желание рассказать об удивительном элементе

Наука и жизньНаука

Фтор: разрушающий или созидающий?

Доктор химических наук Александр Рулёв, Иркутский институт химии им. А. Е. Фаворского СО РАН

0:00 /
1060.467
Анри Муассан получает фтор в своей лаборатории в Фармацевтической школе в Париже. Факсимиле мгновенной фотографии со вспышкой порошка из статьи de G. Tissandier // La Nature, 875, 22 février 1890, p. 177. 

Написать эту небольшую заметку меня побудило желание рассказать об удивительном элементе, а также поведать о его органических соединениях, показать, насколько сильно введение фтора в молекулу может изменить её свойства. В этом наша научная группа убеждалась всякий раз, когда, разрабатывая методы сборки фторированных азотсодержащих гетероциклов, открывала новые неожиданные реакции.

Нобелевский лауреат
по химии Фердинанд
Фредерик Анри Муассан,
впервые выделивший
фтор. Фото: sv:Generalstabens
litografi ska anstalt/
Wikimedia Commons/PD.

Среди всех химических элементов ему больше всего подходит облик древнеримского бога Януса, имеющего, как известно, два лица. Он — обладатель уникальной реакционной способности, энергично взаимодействующий почти со всеми элементами, и в то же время его соединения характеризуются высокой химической стойкостью. Он возглавляет 17 группу таблицы элементов и самый распространённый в земной коре среди всех галогенов, несмотря на то, что в индивидуальном виде был получен последним из них (не считая, разумеется, радиоактивных астата и теннессина). Будучи самым электроотрицательным элементом, позволяет достаточно уверенно предсказывать его влияние на свойства молекулы, хотя до сих пор любит преподносить учёным сюрпризы. Он — необходимый для здоровья человека элемент и одновременно чрезвычайно токсичное вещество. Он был наречён задолго до того, как его удалось выделить в чистом виде. Его греческое имя φθόριος переводится как «разрушающий», но более распространено его латинское название fluorum, означающее «текущий». Конечно же речь о фторе. Так кто же он — разрушитель или созидатель?

История химии фтора действительно полна драматических страниц. Многие естествоиспытатели сильно пострадали, поплатившись здоровьем, а иногда и жизнью, пытаясь выделить этот элемент! Среди них — выдающиеся химики, имена которых хорошо известны каждому со школьной скамьи: швед Карл Вильгельм Шееле (1742—1786), англичане Хэмфри Дэви (1778—1829) и Джордж Гор (1826—1908), французские учёные Андре-Мари Ампер (1775—1836), Жозеф-Луи Гей-Люссак (1778—1850), Луи Жак Тенар (1777—1857), Эдмон Фреми (1814—1894) и Джером Никлес (1820—1869), бельгиец Полен Луе (1818—1850) и братья Томас и Джордж Нокс из Ирландии. Укротить этого химического дракона оказалось по силам лишь знаменитому французскому химику Анри Муассану (1852—1907).

В 1880 году Муассан защитил диссертацию, в которой обобщил результаты изучения оксидов железа и хрома. Но вскоре он изменил направление исследований и взялся ни много ни мало за решение проблемы выделения фтора. По воспоминаниям современников, его научные амбиции всегда были велики. Казалось, молодой экспериментатор готов бросить вызов любой опасности, пытаясь постичь неизведанное. И добился успеха: 26 июня 1886 года электролизом безводного фтороводорода, содержащего фторид калия, он впервые сумел выделить фтор, что, по мнению Эдмона Фреми, «является одним из величайших открытий в неорганической химии, которое может иметь для науки неисчислимые последствия». Уже через два дня об успехе Анри Муассана было сообщено на заседании Академии наук, а сам он представил краткое сообщение, осторожно озаглавленное «Действие электрического тока на безводную фтористоводородную кислоту». Такая нерешительность Муассана, по-видимому, связана с неудачами его предшественников, пытавшихся получить фтор: «Позволено мне будет не делать окончательных выводов о действии тока на фтористоводородную кислоту; сегодня я лишь сообщаю первые результаты; я продолжаю эти исследования и надеюсь вскоре представить на суд Академии новые эксперименты в этой области. Мы можем выдвигать различные гипотезы о природе полученного газа; логичнее всего было бы полагать, что это фтор…»

Обложка журнала
«Comptes Rendu» с первым
сообщением Анри
Муассана  о выделении
фтора. Фото:
https://www.biodiversitylibrary.
org/item/23483#page/9/
mode/1up

Для проверки высказанной гипотезы Академия наук создала комиссию, в которую вошли самые именитые химики страны — Марселен Бертло, Анри Дебре и Эдмон Фреми. Муассан тщательно готовился к контрольному эксперименту. Специально для демонстрации опыта он получил очень чистый безводный фтороводород, что представляло немалые трудности. Вот как описывал этот процесс сам учёный: «Получение чистой и безводной фтористоводородной кислоты начинают с приготовления гидрофторида калия (KHF2 — А. Р.), соблюдая все предосторожности, описанные г-ном Фреми. После получения чистой соли её сушат на водяной бане при 100о и затем содержащую её платиновую чашку для выпаривания помещают в вакуум (вакуумный эксикатор. — А. Р.) в присутствии концентрированной серной кислоты и двух или трёх кусочков плавленого гидроксида калия в серебряном тигле. Кислота и едкий калий меняются каждое утро в течение пятнадцати дней, а вакуум поддерживается около 2 мм ртутного столба. Во время высушивания нужно не забывать ежедневно растирать соль в железной ступке для того, чтобы обновлять её поверхностный слой. После высушивания гидрофторид калия превращается в порошок, который может быть использован для получения фтороводородной кислоты».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Свинушка — гриб, который нельзя есть дважды Свинушка — гриб, который нельзя есть дважды

Грибники хорошо знакомы с грибом свинушкой, или свинухой тонкой

Наука и жизнь
Хвостатая команда Хвостатая команда

Танцы с собаками продлевают жизнь и снимают стресс

StarHit
Зачем мы отправляем друг другу откровенные фото Зачем мы отправляем друг другу откровенные фото

Что побуждает заниматься этим женщин и какие мотивы у мужчин?

Psychologies
Звезда родилась Звезда родилась

Как 17-летней Билли Айлиш удалось стать звездой поколения Z

Grazia
Поэт в жизни или Счастливый неудачник… Поэт в жизни или Счастливый неудачник…

О литературном герое Илье Ильиче Обломове

Наука и жизнь
Задала тон Задала тон

Осенне-зимняя коллекция Pinko привлекла внимание огромного количества модниц

Grazia
Идеи, теории и полимеры Идеи, теории и полимеры

А. А. Берлин — один из создателей научной школы по химической физике полимеров

Наука и жизнь
Правило 46: Больше грязи – больше связи Правило 46: Больше грязи – больше связи

Наш гуру Алексей Ситников настаивает, что «чистый» и «экологичный» — разные вещи

Tatler
Борьба с «врагами народа» Борьба с «врагами народа»

От древнеримских проскрипций до наших дней

Наука и жизнь
Разработчик «волшебной» копии iPhone потребовал от Apple $300 000 Разработчик «волшебной» копии iPhone потребовал от Apple $300 000

Стартап Corellium подал иск к Apple на $300 000

Forbes
Чай по-менделеевски Чай по-менделеевски

Кулинарные истории

Наука и жизнь
Как единственная российская игра попала в Apple Arcade Как единственная российская игра попала в Apple Arcade

Spaceland – шедевр в стиле XCOM для мобильных устройств

GQ
Электрический аммиак Электрический аммиак

Растворённые в воде нитраты можно превращать в полезный аммиак

Наука и жизнь
PRO Сушка PRO Сушка

Сохранить полезные свойства овощей и фруктов можно, засушив их

Худеем правильно
Модный оракул Модный оракул

Выясняем, каково это — быть гуру стиля для нескольких поколений

Glamour
Русский француз Русский француз

31 октября в прокат выходит фильм «Француз» с Антоном Ривалем в главной роли

OK!
Цена успеха: как дорого мы готовы заплатить Цена успеха: как дорого мы готовы заплатить

Как устроен успех и можно ли быть успешным во всем?

Psychologies
«Белые воротнички — это новый черный»: как устроен HR-проект Алены Владимирской для менеджеров среднего звена «Белые воротнички — это новый черный»: как устроен HR-проект Алены Владимирской для менеджеров среднего звена

Известный HR-специалист Алена Владимирская запускает новый проект Careefan

Forbes
Жизнь по календарю Жизнь по календарю

Приложение-трекер для репродуктивного здоровья Flo инвесторы оценили в $230 млн

Forbes
Газ — топливо современности: объясняем, почему это действительно так Газ — топливо современности: объясняем, почему это действительно так

Альтернативные источники энергии регулярно фигурируют в новостях

Популярная механика
Как одеться в стиле «Матрицы» Как одеться в стиле «Матрицы»

Рассказываем, как повторить образ Нео

GQ
Помолодеть за 120 кадров: как футуристический боевик «Гемини» с Уиллом Смитом совершил прорыв в кинотехнологиях Помолодеть за 120 кадров: как футуристический боевик «Гемини» с Уиллом Смитом совершил прорыв в кинотехнологиях

10 октября в российских кинотеатрах выходит «Гемини»

Forbes
Курс на цифру Курс на цифру

Заменят ли в будущем роботы живых людей на производстве

Русский репортер
Шоу продолжается! Шоу продолжается!

В последнее время Дженнифер Энистон все чаще привлекает внимание мировой прессы

Grazia
Меган Маркл в платье выше колен нарушила протокол на встрече со студентами Меган Маркл в платье выше колен нарушила протокол на встрече со студентами

Герцогиня Сассекская встретилась со студентами университета Йоханнесбурга

Cosmopolitan
5 самых жестких «сливов» об участниках проекта «План Б» 5 самых жестких «сливов» об участниках проекта «План Б»

На ТНТ стартовало шоу «План Б», героями которого стали Бузова и Батрутдинов

Cosmopolitan
В тройном объеме В тройном объеме

Мама Сергея Лазарева рассказала о внучке

StarHit
Налетай, торопись, покупай живопись Налетай, торопись, покупай живопись

Где покупать современное искусство и коллекционный дизайн

AD
Начинай сначала. Как я искала деньги на стартап Начинай сначала. Как я искала деньги на стартап

Открыть бизнес без стартового капитала – задача не из простых

Cosmopolitan
Вертолетные площадки, бассейны, зимние сады и винные погреба на яхтах Monaco Yacht Show Вертолетные площадки, бассейны, зимние сады и винные погреба на яхтах Monaco Yacht Show

Forbes Life побывал на выставке Monaco Yacht Show и рассказал о новых яхтах

Forbes
Открыть в приложении