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

Советский модернизм Советский модернизм

Вспоминая архитектурную «перестройку»

Наука и жизнь
И тыква превращается... И тыква превращается...

В октябре есть множество свежих овощей, вписанных в рацион правильного питания

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

Грибники хорошо знакомы с грибом свинушкой, или свинухой тонкой

Наука и жизнь
Юля Паршута: «Хочу держаться только за свою семью и человеческие принципы» Юля Паршута: «Хочу держаться только за свою семью и человеческие принципы»

Юля Паршута о своих мечтах и о том, почему не афиширует личную жизнь

Grazia
Чай по-менделеевски Чай по-менделеевски

Кулинарные истории

Наука и жизнь
В мире Чулпан В мире Чулпан

Чулпан Хаматова исполнила главную роль в сериале «Зулейха открывает глаза»

Домашний Очаг
Поэт в жизни или Счастливый неудачник… Поэт в жизни или Счастливый неудачник…

О литературном герое Илье Ильиче Обломове

Наука и жизнь
Как ускорить домашний Wi-Fi Как ускорить домашний Wi-Fi

Есть некоторые способы сделать подключение к интернету быстрее

Популярная механика
Идеи, теории и полимеры Идеи, теории и полимеры

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

Наука и жизнь
Что-то страшное грядет: самые жуткие происшествия на Хеллоуин Что-то страшное грядет: самые жуткие происшествия на Хеллоуин

Рассказываем о самых леденящих кровь происшествиях, которые произошли в Хеллоуин

Cosmopolitan
Борьба с «врагами народа» Борьба с «врагами народа»

От древнеримских проскрипций до наших дней

Наука и жизнь
Мужской клуб. Как женщина-оператор смогла добиться успеха в Голливуде Мужской клуб. Как женщина-оператор смогла добиться успеха в Голливуде

В кинопроизводстве в Голливуде занято поразительно мало женщин

Forbes
Свинка в сентябре Свинка в сентябре

Евгений Бабушкин стал апостолом Esquire в номинации «Литература» в 2019-м

Esquire
Зубная паста – каждому своя Зубная паста – каждому своя

Стоматологи не рекомендуют покупать одну пасту для всех членов семьи

Здоровье
Дружественные виды Дружественные виды

Вся жизнь — борьба, но есть в ней место и для сотрудничества

Вокруг света
Прицел на результат: что поможет крупному бизнесу выжить в эпоху тотальных перемен Прицел на результат: что поможет крупному бизнесу выжить в эпоху тотальных перемен

В чем нуждается бизнес и как должен преобразиться консалтинг

Forbes
Вечность пахнет нефтью Вечность пахнет нефтью

«Лэндмен»: нефтедобытчики куют американскую мечту

Weekend
Молодость в наших руках: как отложить старение Молодость в наших руках: как отложить старение

Похоже, мечты о долголетии начинают сбываться

Psychologies
Тайны вкуса Тайны вкуса

У каждого человека есть собственные вкусовые предпочтения

Здоровье
NASA нашло способ ускорить создание лунного корабля NASA нашло способ ускорить создание лунного корабля

Космические компании разработают и построят систему лунной доставки и посадки

Популярная механика
«На малом ходу». Нужно ли прогревать двигатель и как это правильно делать «На малом ходу». Нужно ли прогревать двигатель и как это правильно делать

Споры о том, прогревать ли автомобиль перед поездкой, возвращаются каждую осень

РБК
Обзор миникомпьютера Intel NUC7I5DNHE: великое в малом Обзор миникомпьютера Intel NUC7I5DNHE: великое в малом

Формат мини-ПК продолжает оставаться популярным для решения офисных задач

CHIP
Как одеваются отечественные рок-королевы: от Земфиры до Арбениной Как одеваются отечественные рок-королевы: от Земфиры до Арбениной

Что носили раньше и что носят теперь отечественные рок-голоса

Cosmopolitan
Полезный лайфхак: как подшить джинсы Полезный лайфхак: как подшить джинсы

Как совершить апгрейд при помощи базовых швейных инструментов

Cosmopolitan
Руки вверх! Тест-драйв новой Volvo S60 Руки вверх! Тест-драйв новой Volvo S60

Кажется, шведы будут лучшими там до тех пор, пока самим не надоест

РБК
Шишка, гвоздь, порез: какие повреждения шин можно починить Шишка, гвоздь, порез: какие повреждения шин можно починить

Повредить шину иногда можно практически на пустом месте

РБК
«Это была наша ошибка»: Фридман рассказал о потере денег из-за покупки испанских супермаркетов «Это была наша ошибка»: Фридман рассказал о потере денег из-за покупки испанских супермаркетов

Михаил Фридман назвал себя главной жертвой падения стоимости ретейлера Dia

Forbes
«Праздничные» дни «Праздничные» дни

Боль во время месячных многие воспринимают как неизбежное и вынужденное явление

Здоровье
Что такое углеродная нейтральность Что такое углеродная нейтральность

Все больше модных компаний заявляют о собственной углеродной нейтральности

Esquire
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