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

Кто я? Кто я?

Кто ты такой? Вопрос, который мы задаем себе в течение жизни

Psychologies
Брюки палаццо: с чем носить тренд сезона 2019-2020 Брюки палаццо: с чем носить тренд сезона 2019-2020

Скинни-джинсы или прямые брюки уже не так популярны, как брюки палаццо

Cosmopolitan
Идеи, теории и полимеры Идеи, теории и полимеры

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

Наука и жизнь
Цена наказания для Украины: куда, зачем и на чьи деньги потечет «Северный поток-2» Цена наказания для Украины: куда, зачем и на чьи деньги потечет «Северный поток-2»

Будущее проекта «Северный поток-2» остается неясным

Forbes
Чай по-менделеевски Чай по-менделеевски

Кулинарные истории

Наука и жизнь
Названы страны мира с лучшей репутацией. Россия оказалась между Нигерией и Пакистаном Названы страны мира с лучшей репутацией. Россия оказалась между Нигерией и Пакистаном

Первое место у Швеции, последнее – у Ирака. Россия – пятая с конца

Forbes
Микробы от похмелья Микробы от похмелья

Бактерии, которые способны утилизировать алкогольный токсин в кишечнике

Популярная механика
Умный — значит деревянный: как Smart Wood вернула моду на дома из дерева Умный — значит деревянный: как Smart Wood вернула моду на дома из дерева

Smart Wood занимается строительством высокотехнологичных деревянных домов

РБК
Перед большим полётом Перед большим полётом

Совсем недавно орнитолог Григорий Ерёмкин пригласил меня в гости к журавлям

Наука и жизнь
Александр Ерохин: «Выход сборной на Евро – главный подарок на мой день рождения» Александр Ерохин: «Выход сборной на Евро – главный подарок на мой день рождения»

Футболист сборной России и питерского «Зенита» Александр Ерохин

GQ
Борьба с «врагами народа» Борьба с «врагами народа»

От древнеримских проскрипций до наших дней

Наука и жизнь
Скажи мне, кто твой друг Скажи мне, кто твой друг

Что такое нетворкинг и как его правильно использовать

Cosmopolitan
Торквемада: «молот еретиков» Торквемада: «молот еретиков»

Для одних — безумец и садист, а для других — великий государственный деятель

Дилетант
Шёлковый путь Шёлковый путь

Концепцию интерьера автор проекта построила вокруг темы шинуазри

SALON-Interior
Вездесущий клещ Вездесущий клещ

Нина Тикунова поделилась своим видением клещевой проблемы в России и в мире

Наука
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
Зачем ВРАЛ? Каких масштабов достигла псевдонаука в России Зачем ВРАЛ? Каких масштабов достигла псевдонаука в России

Каких масштабов достигла псевдонаука в России

Русский репортер
За двумя зайцами… За двумя зайцами…

Хочешь, чтобы на счете всегда было достаточно средств, а в кошельке – купюр?

Cosmopolitan
Дженнифер Энистон призналась, что Вайнштейн заставлял носить платья его жены Дженнифер Энистон призналась, что Вайнштейн заставлял носить платья его жены

Дженнифер Энистон заявила, что Харви Вайнштейн ограничивал ее в выборе одежды

Cosmopolitan
Время назад! Время назад!

Почему с возрастом ход времени будто ускоряется

Здоровье
«Интерны» 9 лет спустя: чем сейчас занимаются Левин, Лобанов, Купитман и другие «Интерны» 9 лет спустя: чем сейчас занимаются Левин, Лобанов, Купитман и другие

В 2010 году на телеканале ТНТ стартовал сериал «Интерны»

Cosmopolitan
Гуси‑лебеди Гуси‑лебеди

Как неказистый домик превратился в благородный особняк

AD
Ланч от Игнашевича: как тренер «Торпедо» и совладелец сети «Кофепорт» зарабатывают миллионы на супе Ланч от Игнашевича: как тренер «Торпедо» и совладелец сети «Кофепорт» зарабатывают миллионы на супе

«Суп-кафе» Мильруда и Игнашевича приносит по 20 млн рублей прибыли в год

Forbes
Как удлинить интернет кабель: 4 разных способа Как удлинить интернет кабель: 4 разных способа

Существует несколько способов удлинить интернет-кабель

CHIP
5 полностью беспроводных наушников до 1500 рублей 5 полностью беспроводных наушников до 1500 рублей

Хотите крутые беспроводные наушники? Тогда зачем платить больше!

CHIP
Формула смазки: что объединяет гоночное и гражданское масла Формула смазки: что объединяет гоночное и гражданское масла

Существуют бренды, которые превратились в живых легенд мирового автоспорта

Популярная механика
Художница Хлоя Вайз о вуайеризме, влиянии Дании и мимолетности моды и искусства Художница Хлоя Вайз о вуайеризме, влиянии Дании и мимолетности моды и искусства

Она нарисовала летнюю кампанию для Jacquemus, а потом переехала в Копенгаген

Vogue
6 ошибок при менопаузе 6 ошибок при менопаузе

Иногда неприятные изменения при менопаузе — результат наших собственных ошибок

Cosmopolitan
Огромные глаза и рост 194 см: необычные участники «Топ-модели по-американски» Огромные глаза и рост 194 см: необычные участники «Топ-модели по-американски»

Самые необычные участницы и участники за время проведения шоу

Cosmopolitan
Revolut собирается привлечь от инвесторов $1,5 млрд Revolut собирается привлечь от инвесторов $1,5 млрд

Revolut может стать самым дорогим финтех-стартапом Европы

Forbes
Открыть в приложении