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

Философский камень, или немного sapientia ex cupro Философский камень, или немного sapientia ex cupro

Идеи вечной жизни, молодости и излечения от всех болезней не умерли

Наука и жизнь
Как понять, что девушка тебя хочет: 18 верных признаков Как понять, что девушка тебя хочет: 18 верных признаков

Все загадки разгаданы!

Playboy
«Зелёные русалки» наших вод «Зелёные русалки» наших вод

Кувшинка, словно сказочная наяда, являет себя миру, удивляя красотой

Наука и жизнь
О зубах начистоту О зубах начистоту

Зубная паста – такой же важный элемент ухода, как крем для лица

Здоровье
6 способов защиты от болезни Альцгеймера 6 способов защиты от болезни Альцгеймера

Есть полезные привычки, которые помогут сохранить ясность ума

Psychologies
Здравствуйте, я ваш папа! Здравствуйте, я ваш папа!

Стас Михайлов и Иосиф Пригожин о том, как они заменили родных отцов

StarHit
Чай по-менделеевски Чай по-менделеевски

Кулинарные истории

Наука и жизнь
Тайная дипломатия Тайная дипломатия

Практика заключения тайных договоров имеет многовековую историю

Дилетант
Борьба с «врагами народа» Борьба с «врагами народа»

От древнеримских проскрипций до наших дней

Наука и жизнь
Суп по правилам Суп по правилам

Поздняя осень – время, когда мысль о тёплом супчике греет душу

Худеем правильно
Идеи, теории и полимеры Идеи, теории и полимеры

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

Наука и жизнь
Цифровой формат Цифровой формат

21 октября Ким Кардашьян отмечает день рождения

Grazia
Ухо капитана Дженкинса Ухо капитана Дженкинса

Как из-за одного конфликта разразилась война, ставшая практически мировой

Дилетант
Что хочет услышать ваш психотерапевт Что хочет услышать ваш психотерапевт

Задача психотерапевта — внимательно слушать и задавать правильные вопросы

Psychologies
10 арктических машин 10 арктических машин

Десять достойных упоминания арктических вездеходов

Популярная механика
Куда свернуть? Куда свернуть?

Индустрия красоты никогда не поддерживала минимализм в подходе к потреблению

Домашний Очаг
Правило № 65. Деньги берутся из воздуха Правило № 65. Деньги берутся из воздуха

Коуч Алексей Ситников излагает свои правила игры «Кто хочет стать миллионером»

Tatler
Терпение: забытая ценность Терпение: забытая ценность

О том, какую пользу приносит нам терпение

Psychologies
Хабиб Нурмагомедов побил рекорд Федора Емельяненко. И снова выпрыгнул из клетки Хабиб Нурмагомедов побил рекорд Федора Емельяненко. И снова выпрыгнул из клетки

Хабиб Нурмагомедов второй раз защитил титул чемпиона UFC. Было тяжело.

Forbes
Личный опыт: круиз по Персидскому заливу Личный опыт: круиз по Персидскому заливу

Корреспондент Esquire съездил в круиз по Персидскому заливу

Esquire
Кто такой Хидэо Кодзима и почему он — гений Кто такой Хидэо Кодзима и почему он — гений

Почему Хидэо Кодзиму так любят в России

РБК
10 крупнейших хакерских атак всех времён 10 крупнейших хакерских атак всех времён

В популярной культуре хакеры зачастую выглядят героями, так ли это в реальности?

Популярная механика
Ого-гонь XXI века Ого-гонь XXI века

Со времен палки-копалки человечество пугали и завораживали пожары

Maxim

Какие существуют эко-френдли альтернативы традиционным похоронам

Esquire
Памяти великого театрального режиссера Марка Захарова Памяти великого театрального режиссера Марка Захарова

В возрасте 85 лет ушел из жизни Марк Захаров — руководитель «Ленкома»

Esquire
Сколько клея в автомобиле: рассказывает производитель Сколько клея в автомобиле: рассказывает производитель

Почему наша жизнь без клея была бы намного тяжелее, чем она есть

Популярная механика
Выбрасывайте уже ваш чемодан Выбрасывайте уже ваш чемодан

Все мы ненавидим разбирать чемоданы

GQ
Не просто цифры Не просто цифры

Представляем крупнейших меценатов России. Роман Авдеев

Robb Report
Путешествие как лекарство: что надо изменить, чтобы отдых стал приносить настоящее удовольствие Путешествие как лекарство: что надо изменить, чтобы отдых стал приносить настоящее удовольствие

О разных видах энергии, которую разные люди получают в путешествиях

Forbes
Полина Виторган: «Я всегда знала, что буду актрисой» Полина Виторган: «Я всегда знала, что буду актрисой»

Актриса театра и кино сыграла главную роль в спектакле «Зобеида»

Grazia
Открыть в приложении