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

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

От древнеримских проскрипций до наших дней

Наука и жизнь
Это элементарно Это элементарно

Ученые пытаются вывести формулу любви и доказать, что чувства — сплошная химия

Добрые советы
Ее светлость Ее светлость

Эрика проделала длинный путь из закарпатской деревушки до этой волнующей обложки

Maxim
Почему сиквелы хуже оригинальных фильмов? Почему сиквелы хуже оригинальных фильмов?

GQ разбирается, что подталкивает режиссёров снимать сиквелы

GQ
Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки

Удается ли вам спать достаточное количество часов?

Psychologies
Ульф Нильсон: «Смерть — табу для взрослых, но не для детей» Ульф Нильсон: «Смерть — табу для взрослых, но не для детей»

Как стать детским писателем, и какие темы волнуют любого ребенка?

Psychologies
Перед большим полётом Перед большим полётом

Совсем недавно орнитолог Григорий Ерёмкин пригласил меня в гости к журавлям

Наука и жизнь
Светлана Ходченкова: «Стараюсь выгоду в виде удовольствия извлекать из всего» Светлана Ходченкова: «Стараюсь выгоду в виде удовольствия извлекать из всего»

Актриса рассказала, на что пошла ради съемок в триллере «Герой»

Grazia
Чай по-менделеевски Чай по-менделеевски

Кулинарные истории

Наука и жизнь
Куда поедем? Куда поедем?

Есть веская причина, по которой кабины лифта не останавливаются на твоем этаже

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
Дефицит кальция у детей Дефицит кальция у детей

Кальций – макроэлемент, который необходим для большинства процессов в организме

Здоровье
Неподкупный и безжалостный Неподкупный и безжалостный

Основоположником идейного террора можно считать Робеспьера

Дилетант
Ампулы для волос – что это и как ими пользоваться? Ампулы для волос – что это и как ими пользоваться?

В последние годы средства для красоты волос приобрели суперспособности

Cosmopolitan
Ню в невесомости Ню в невесомости

Анна Грачевская – девушка явно не робкого десятка

Playboy
Университет в Колорадо начал готовить студентов к колонизации космоса Университет в Колорадо начал готовить студентов к колонизации космоса

Студенты Школы горного дела в Колорадо учатся добывать ресурсы на Луне и Марсе

Forbes
Любовь прошла?.. Любовь прошла?..

Как понять, не пора ли тебе скинуть эмоциональный багаж?

Лиза
Столбняк Столбняк

Есть ли риск подхватить столбняк сегодня

Здоровье
10 самых сложных ультрамарафонов мира 10 самых сложных ультрамарафонов мира

Ультрамарафон — любая дистанция больше 42 км 195 м

РБК
«Времена» и нравы «Времена» и нравы

Лилит Адибекян удалось выманить большие бренды из центра

Vogue
10 худших звездных нарядов недели 10 худших звездных нарядов недели

Звезды продолжают выгуливать наряды, а мы — разбирать модные провалы

Cosmopolitan
«Умный, но ленивый»: зачем школьнику быть лентяем «Умный, но ленивый»: зачем школьнику быть лентяем

Ленивых детей не бывает, лень — это всегда маска, защитная реакция

Psychologies
«Я меняю систему изнутри» «Я меняю систему изнутри»

Вне сцены Сергей Полунин — скромный человек, но амбиций не скрывает

OK!
Берем глубже: как выбрать погружной насос для колодца? Берем глубже: как выбрать погружной насос для колодца?

Какой насос для колодца лучше выбрать?

CHIP
Как настроить фары на автомобиле Как настроить фары на автомобиле

От правильной регулировки оптики зависит безопасность на дорогах

Популярная механика
Кому он нужен, этот секс? Кому он нужен, этот секс?

Как на самом деле женщины относятся к сексу

Домашний Очаг
Правила жизни Тома Йорка Правила жизни Тома Йорка

Музыкант, 49 лет, Оксфорд

Esquire
(Не) только шелковое сердце (Не) только шелковое сердце

Не закрыться в себе и поверить в светлые чувства после череды предательств

Cosmopolitan
Новые правила ОСАГО: как теперь ездить Новые правила ОСАГО: как теперь ездить

В ГИБДД объяснили, будут ли штрафовать водителей без бумажного полиса

РБК
Как создать загрузочную флешку с windows 7: простое руководство Как создать загрузочную флешку с windows 7: простое руководство

Мы расскажем, как сделать загрузочную установочную флешку с Windows 7

CHIP
Открыть в приложении