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

Микробы от похмелья Микробы от похмелья

Бактерии, которые способны утилизировать алкогольный токсин в кишечнике

Популярная механика
«А ведь раньше я съедала 4500 ккал в день!» «А ведь раньше я съедала 4500 ккал в день!»

Много лет понадобилось героине, чтобы понять, что жизнь состоит не только из еды

Худеем правильно
Борьба с «врагами народа» Борьба с «врагами народа»

От древнеримских проскрипций до наших дней

Наука и жизнь
Как выглядит печаль, или Почему полезно представлять тяжелые чувства Как выглядит печаль, или Почему полезно представлять тяжелые чувства

Справиться с печалью и другими негативными эмоциями бывает довольно сложно

Psychologies
«Зелёные русалки» наших вод «Зелёные русалки» наших вод

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

Наука и жизнь
С чем носить шорты осенью-2019: 8 модных образов С чем носить шорты осенью-2019: 8 модных образов

Шорты в прохладную погоду носить можно, если правильно сочетать вещи

Cosmopolitan
Где лечиться? Где лечиться?

В какую поликлинику идти – государственную или частную

Домашний Очаг
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
Идеи, теории и полимеры Идеи, теории и полимеры

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

Наука и жизнь
Наталья Бочкарева тогда и сейчас: что изменилось во внешности «Даши Букиной» Наталья Бочкарева тогда и сейчас: что изменилось во внешности «Даши Букиной»

За Натальей Бочкаревой закрепилась самая яркая ее роль

Cosmopolitan
Чай по-менделеевски Чай по-менделеевски

Кулинарные истории

Наука и жизнь
Бутинизация патриотизма. Почему героизация Марии Бутиной опасна для общества и власти Бутинизация патриотизма. Почему героизация Марии Бутиной опасна для общества и власти

Российский МИД обязан был защищать Марию Бутину

СНОБ
Сокровища Урарту Сокровища Урарту

Четыре сокровища древнего Урарту

Вокруг света
Объявляется проверка! Объявляется проверка!

Как технологии выводят заботу о здоровье на новый уровень

Grazia
Роковая ошибка Сталина Роковая ошибка Сталина

Стратегия советского диктатора помогла Гитлеру прийти к власти

Дилетант
Самые запоминающиеся фото об экологических проблемах мира 2019 года Самые запоминающиеся фото об экологических проблемах мира 2019 года

Лучшие работы фотоконкурса Environmental Photographer — 2019

Forbes
К чему снятся змеи: толкование символа и мнение психолога К чему снятся змеи: толкование символа и мнение психолога

Как толковать символ змеи во снах? Поможет разобраться психоаналитик

Psychologies
Забавные, но эффективные способы борьбы с тревогой Забавные, но эффективные способы борьбы с тревогой

Можно ли самому справиться с тревожным расстройством?

Psychologies
Бермудский треугольник Бермудский треугольник

Измены – одна из самых табуированных тем в обществе

Grazia
Обзор Android 10 Q: новые функции системы Обзор Android 10 Q: новые функции системы

С Android Q, он же Android 10, у вашего смартфона появится много возможностей

CHIP
Банк России подготовил почву для нового снижения ставок по вкладам Банк России подготовил почву для нового снижения ставок по вкладам

В сентябре ставки по банковским вкладам продолжили снижаться

Forbes
Идеальные ягодицы за 10 минут: как правильно приседать Идеальные ягодицы за 10 минут: как правильно приседать

Как накачать ягодицы и улучшить выносливость за короткое время

Cosmopolitan
То Ли еще будет То Ли еще будет

Австралийская топ-модель Эбби Ли покоряет Голливуд

Vogue
Тренировки с весом: жим штанги сидя и стоя Тренировки с весом: жим штанги сидя и стоя

Как и для чего нужно делать жим со штангой

Cosmopolitan
Знакомство с хакерами Знакомство с хакерами

Самым слабым местом в защите любого компьютера остается его владелец

GQ
Новые кроссовки с прошедших недель моды — 5 дизайнерских коллабораций Новые кроссовки с прошедших недель моды — 5 дизайнерских коллабораций

Hypebae собрали лучшие совместные коллекции кроссовок

Esquire
Триумф доски: как скейтеры покорили модную индустрию Триумф доски: как скейтеры покорили модную индустрию

Сегодня доходы марок уличной одежды составляют до $100 млн

Forbes
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
«Я не феминистка»: почему нас так пугает это слово (и зря) «Я не феминистка»: почему нас так пугает это слово (и зря)

Если вы считаете себя феминисткой, почему же не хотите так себя называть

Psychologies
Скажи мне, кто твой друг Скажи мне, кто твой друг

Что такое нетворкинг и как его правильно использовать

Cosmopolitan
Открыть в приложении