电解无水氟化氢所得到的氟气，经精制、液化，即得液氟。_化学吧_百度贴吧
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电解无水氟化氢所得到的氟气，经精制、液化，即得液氟。收藏
最最最危险的液体单质：液氟，具有极度强烈的腐蚀性和毒性
液氦也很危险啊
对于人类而言，化学元素中，有一个既可恨又可爱的家伙。 人们苦苦地追寻了它100多年，且一个个优秀的科学家被它杀后，它才现身人间！ 它极为活泼而顽皮，脾气暴躁而好斗，一般的容器根本禁锢不了它。化学武器神经毒气，也是它在作祟。 一经摸准它的品性，人类便成就了一个辉煌灿烂而又方兴未艾的化工产业。 它是谁？它就是被诅为“无形杀手”而又誉为“化工超人”的氟。
一、氟元素发现史 氟是卤族中第一个元素，也是发现得最晚的元素。在其发现过程中，许多科学家染病终身，甚至献出了生命。 从1771年瑞典化学家C.W.Scheele（，氯的发现者），以硫酸分解萤石时发现放出一种与盐酸气(HCl)很相似的气体HF，溶于水中得到的酸（氢氟酸）与盐酸类同。之后以硝酸、盐酸及磷酸代替硫酸和萤石作用，依然得到这种酸。他当时以玻璃仪器进行实验，期间发现仪器内出现硅的化合物沉积物，他认为是新种酸与水作用的释出物，这显然是误解，以现时的化学解释，硅化合物是氢氟酸腐蚀玻璃的残余物。 法国化学家A.L.Lavoisier（)则认为这种新酸和盐酸一样，其中含有氧(十九世纪以前的化学家认为所有酸皆含有氧，故氧元素亦称为酸素)，他提出当中是由一个未知的酸基和氧的化合物。1789年，他认为氢氟酸基是和盐酸基相同的化学元素，它们的性质极为相似，并把它列入他的元素表中。1794年Lavoisier因为是路易十六政府的小吏，被法国大革命的群众定性为暴君的同谋而被送上断头台，结束了他的研究生涯。Lavoisier死后，法国化学家Gay-Lussac（)等继续进行提纯氢氟酸的研究，到了1819年无水氢氟酸虽然仍未分离，但却阐明了这种酸对玻璃以及硅酸盐的本质。CaSiO3+ 6 HF → CaF2 + SiF4 + 3H2O; SiO2 + 4 HF → SiF4 + 2H2O。 以电解法分离出碱金属及碱土金属而名噪一时的英国化学家H.Davy（)收到来自法国A.J.Ampere（)的信函（日），指出：氢氟酸中存在着一种未知的化学元素，正如盐酸中含有氯元素的关系一样，并建议把它命名为“Fluor”，词源来自拉丁文及法文，原意为“流动(flow， fluere)”之意。安培的建议很快得到欧洲各国化学家的认同，此时似乎没有人怀疑它的存在了，但是仍没有人真正见过它的真面目，往后的七十年氟的分离酿成了化学元素发现史上最为悲壮的一页。 在收到Ampere来函的翌年1813年， Davy使用他分离元素的杀手锏－电池， 对发烟氢氟酸进行电解， 试图获取元素状态的氟。最初他发现氢氟酸不仅强烈腐蚀玻璃，还能腐蚀银，遂用铂(Pt)及角银矿(主要成分AgCl)制作电解装置。实验开始时， 阳极产生一种性质极为活泼的物质，同时把铂器皿腐蚀掉，而没有获得单质氟。后来他以萤石制作器皿用作氢氟酸的盛器再进行电解， 结果阳极产生了氧气(O2)，而不是氟(F2)，这意味着是酸中的水分被电解，而不是氢氟酸。他此时意识到：水分是干扰成功的原因之一。Gay-Lussac和Davy后来因吸入过量氟化氢(HF)而中毒，长期不能工作，退出了氟元素发现权的争夺舞台。 1836年两名苏格兰人， 爱尔兰科学院院士GeorgeKnox及Thomas Knox兄弟，以萤石制作了很精巧的器皿。他们在其中放置了氟化汞，并在加热的状态下以氯气处理之。实验进行了一段时间后，反应器内产生了氯化汞结晶，但同时他们发现器皿上方的接受器放置的金箔被腐蚀。为了研究金箔被腐蚀的原因，遂把金箔放在玻璃瓶中， 并注入浓硫酸，结果玻璃又被腐蚀了。这无疑氟元素转移到金箔上，而配合产物中的氯化汞似乎可以解释为氟化汞被分解而产生氟，并腐蚀了金。他们在实验期间累积了氟化氢毒害， Thomas因氟中毒死亡，George被送往意大利休养近三年才逐渐康复。之后比利时化学家P.Louyet（)不因Knox兄弟的受伤而决心延续他们的实验。他虽然步步为营地进行实验，但因长期接受氟毒，且中毒太深， 最终为科学殉身， 享年32岁！ 1850年法国自然博物馆馆长身兼化学教授E.Fremy（）以电流分解氟化钙(CaF2)、氟化银(AgF)及氟化钾(KF)，阴极分别产生了金属钙、金属银及金属钾，最引人注目的阳极似有气体放出，但因电解温度太高， 当它出现时立即和周围的物质(如电极及器皿等物件)化合，形成稳定的化合物，而且使电极绝缘，阻碍了电解的进行，最终无法进行阳极物质的收集。之后他电解无水氟化氢，但也未获成功。后来他证明类似诺克斯兄弟以氯处理氟化物的方法， 由于实验条件的影响，结果只能得到氟化氧(OF2)，而不是氟。此时Fremy感受到： 氟似乎太活泼了，任何物质和它接触时都被腐蚀，这个元素似乎无法分离，并把这些无希望成功的实验方案搁置了。 1869年英国化学家Dr. GerogeGore（)电解氟化氢， 可产生少量氟气，但和阴极产生的氢反应爆炸而受伤住院。为了改善电极的性能，他曾选用碳、铂、钯和金等， 用氟化磷与氧气共同加热,希望从中得到单质氟, 但事与愿违,白白烧掉了两支昂贵的金管, 结果一无所获。他在实验报告中提出：必须降低电解的温度，以减弱氟元素的活泼性，分离始有成功之机。
MoissanH.（)，1872年以半工读形式受教于Fremy和Deherain，1880年因发表关于铬氧化物的论文而获物理学博士学位。1881年受骋于巴黎药学专门学校担任实验助理，并在化学教授的Fremy的指导下从事提取氟元素的研究课题。Moissan总结前人分离氟元素失败的原因， 并以他们的实验方案作为基础，为了减低电解的温度，他曾选用低熔点的三氟化磷及三氟化砷进行电解， 阳极上有少量气泡冒出， 但仍腐蚀铂电极，而大部分气泡仍未升上液面时被液态氟化砷吸收掉，分离又告失败，其中还发生了四次的中毒事件而迫使暂停试验。 1886年， 他采用液态氟化氢(HF， 熔点-83°C)作电解质，在这种不导电的物质中加入氟氢化钾(KHF2)， 使它成为导电体； 他以铂制U形管盛载电解液，铂铱合金作电极材料， 萤石制作管口旋塞，接合处以虫胶封固，电降槽(铂制U形管)以气体氯乙烷(C2H5Cl)作冷凝剂，实验进行时，电解槽温度将降至-23°C。日那天开始进行实验， 阳极放出了气体，他把气流通过硅时燃起耀眼的火光。根据他的报告：被富集的气体呈黄绿色， 氟元素终于被成功分离了。其后，Moissan证明氟几乎能和绝大多数元素化合，只有几个惰性气体例外。后来他与杜瓦合作，于-185°C的低温把氟液化了，在如此低温环境之下， 氟虽不再腐蚀玻璃， 但与烃类及氢仍发生明显的作用， 氟不愧是最活泼的元素。 Moissan发现氟的成就， 使他获得Prix la Caze奖金，1896年获英国皇家科学会赠戴维奖章； 1903年德国化学会赠他霍夫曼奖章；1906年获诺贝尔化学奖金。他因长期接触一氧化碳及含氟的剧毒气体， 健康状况较常人先衰，日与世长辞，享年仅54岁。 从1771年HF酸被发现，到1886年单质氟的制得，整整用了110多年，其中不少学者为之献出了宝贵的生命。 二、氟的性质 氟气是一种浅黄绿色的、有强烈助燃性的、刺激性毒气，是已知的最强的氧化剂和腐蚀剂之一。氟的化合价为-1价，氟的电负性最高，为4.0；电离能为17.422电子伏特，原子半径小，是非金属中最活泼的元素，氧化能力很强，能与大多数含氢的化合物如水、氨和除氦、氖氩氮氧外一切无论液态、固态、或气态的化学物质起反应。氟气与水的反应很复杂，主要生成氟化氢和氧，以及较少量的过氧化氢、二氟化氧和臭氧，也可在化合物中置换其他非金属元素。可以同绝大部分非金属元素和金属元素起猛烈的反应，生成氟化物，并发生燃烧。有极强的腐蚀性和毒性。氟化氢(氢氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸，生成易溶于水的氟硅酸。 由于氟的强氧化性，所以生产氟的时候不能使用水溶液电解质（生成的氟会即刻氧化H2O，从水中置换出氧气。）。 工业上通常用电解液态无水氟化氢(沸点20℃）和氟氢化钾的混合物来制备氟气（阳极出氟：2Fˉ=F2↑+2eˉ；阴极出氢：2HF2ˉ+2eˉ=H2↑+4Fˉ）。实验室通常加热六氟合铅酸钠，生成四氟合铅酸钠和氟气（NaPbF6=NaPbF4+F2，加热）。 氟有18个同位素，但仅有氟19是稳定的，存在于自然界。 氟是人体内重要的微量元素之一。骨和牙齿中含有人体内氟的大部分，氟化物与人体生命活动及牙齿、骨骼组织代谢密切相关。氟是牙齿及骨骼不可缺少的成分，少量氟可以促进牙齿珐琅质对细菌酸性腐蚀的抵抗力，防止龋齿，因此水处理厂一般都会在自来水、饮用水中添加少量的氟。但过量氟能造成氟中毒，主要表现为氟骨症和氟斑牙。氟斑牙指牙齿畸形、软化、牙釉质失去光泽、变黄；氟骨症：骨骼变厚变软、骨质疏松、容易骨折。氟中毒晚期往往有慢性咳嗽、腰背及下肢疼痛、骨质硬化、肌腱、韧带钙化和关节(关节产品，关节资讯)囊肥厚、骨质增生、关节变形等。另外，机体代谢过程中所需要的某些酵素系统会被破坏，导致多器官病变。三、氟的用途 氟化工产品以其耐化学腐蚀、耐高低温、耐老化、低摩擦、绝缘等优异性能,广泛应用于各个领域,已成为化工行业中发展最快、最有前景的行业之一。其中有含氟电子化学品、含氟处理剂、含氟添加剂、含氟医药、含氟农药、含氟染料、含氟表面活性剂、含氟涂料等，其应用领域开始从传统行业向建筑、电子、能源、环保、信息、生物医药等新领域渗透。
1、无机氟化学品六氟化铀（UF6）：用于使用气体扩散法分离同位素U-235和U-238。和Pu-239一样，前者可以用于制造核弹。当一定形状的U-235超过临界质量后，中子可以引发其链式反应而瞬间释放巨大能量。后者U-238则只能用于增殖弹。气体扩散法利用六氟化铀-235和六氟化铀-238分子质量的微小差异，通过扩散来富集前者。由于扩散速率和分子量的平方根成反比，所以这个方法需要庞大且耐腐蚀（六氟化铀易水解释放出有毒且腐蚀性的UO2F2和HF）的设备，因而代价高昂。二战时美国的“曼哈顿工程”就是通过这个方法浓缩到足够制造核弹的U-235的。六氟化硫（SF6）：很稳定的无机化合物，具高绝缘性能，在温度达数千度的电弧作用下虽分解为硫和氟的原子状态，但很快又又结合成SF6。因此六氟化硫被广泛用作电器绝缘介质，特别是在高压断路器方面。 二氟化镁（MgF2）：稳定的无机氟化物，经特殊的热压法合成光学晶体，这种晶体对红外光有良好的偏振作用。将二氟化镁作为光学仪器的镜头和滤光器的涂层材料、阴极射线屏的荧光材料、光学透镜的反折射剂等。氟气（F2）：氟气本身是一种激光器材料，一般是氟气与惰性气体如氩、氪等混合使用;氟原子激光器是一种多波长的激光器。液态氟可作火箭燃料的氧化剂。制氟化试剂以及金属冶炼中的助熔剂等。 氟碳相：利用氟碳相在高温与有机相互溶、低温下则不互溶的性质，可以用于萃取有机相中的含氟化合物。也可以由此特性使用亲氟或含氟的催化剂，在反应过程中使包含催化剂的氟碳相和有机相互溶，而反应完成后则降温，使大部分催化剂仍然留在氟碳相中，从而节约催化剂的用量。2、含氟高分子材料 密封材料：耐高腐蚀介质、耐高温、耐低温、耐辐射、耐老化等的密封材料有：氟硅橡胶、苯撑氟硅橡胶、全氟醚橡胶。阻燃材料：特殊加工的聚四氟乙烯微粉、聚全氟乙丙烯。三防膜材料：双向拉伸的高分子量聚四氟乙烯膜复合而成的纺织品（三防服装、战斗服装、军靴、防雨披布）。电池膜材料：复合的全氟离子交换膜、含氟化合物—六氟磷酸锂、三氟甲磺酰亚胺锂、改性聚偏氟乙烯。光学材料：含氟聚丙烯酸酯、α－氟代的特殊聚丙烯酸酯。压电材料：改性的聚偏氟乙烯。国防涂料：含氟涂料氟利昂：非单一物质，是氯氟烃化合物(CFCs和HCFCs)的总称，无毒、不燃、无腐蚀性、化学性质稳定、热力学和电学性能优良等特点，广泛用于制冷剂、发泡剂、清洗剂。含氟农药：因有机分子中的氟原子和三氟甲基等有强的亲酯性，故在农药分子中引入氟原子可以显著降低其用量。 3、含氟精细化学品 含氟油脂：氟醚油、氟氯油、氟溴油等及其脂。具有比重大、粘温性好、耐氧化、耐老化、耐辐射等特性，用于化学工业、电子/半导体工业、汽车制造工业、氧气工业。三氟碘甲烷（CF3I）：效果很好的全封闭场所的灭火剂。 全氟丁酸钾：全氟丁基磺酸钾，为新型的聚碳材料的阻燃剂。 人造代血浆：全氟醚类化合物可携带氧气和部分人体需要的养料和排泄物等。在需要全身换血时，可用它暂时代替病人体内的血液；由于其挥发性，待几天后可自行排出。因为全氟化合物很稳定，一般很少有毒副作用。 含氟麻醉剂：恩氟烷、异氟烷、七氟烷、地氟烷等，毒副作用小、麻醉起效快、苏醒时间短。 化学武器：含氟的膦酸酯类化合物具有极强的毒性，研发了第一种该类神经毒气沙林；此后发现毒性更大的此类毒气梭曼和VX。 4、氟的同位素 氟18是一个很好的正电子源(positronemitter),常被用于正电子发射计算机断层显像(PET)示踪剂的合成，目前临床最常用的示踪剂(PETtracer)是氟-18代脱氧葡萄糖(18F-FDG)就是含有氟18的示踪剂。
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大型磷酸厂的氟气处理
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你可能喜欢有谁知道铅的化学性质?请大家介绍一下铅与氯气、氟气、氢氟酸、稀硫酸的反应._百度作业帮
有谁知道铅的化学性质?请大家介绍一下铅与氯气、氟气、氢氟酸、稀硫酸的反应.
有谁知道铅的化学性质?请大家介绍一下铅与氯气、氟气、氢氟酸、稀硫酸的反应.
铅的“资格”够老的了,人们早在几千年前便已认识铅了.我国在殷代末年纣王时便已会炼铅.古代的罗马人喜欢用铅作水管,而古代的荷兰人,则爱用它作屋顶.铅是银白色的金属(与锡比较,铅略带一点浅蓝色),十分柔软,用指甲便能在它的表面划出痕迹.用铅在纸上一划,会留下一条黑道道.在古代,人们曾用铅作笔.“铅笔”这名字,便是从这儿来的.铅很重,一立方米的铅重达11.3吨,古代欧洲的炼金家们便用旋转迟缓的土星来表示它,写作“h”.铅球那么沉,便是用铅做的.子弹的弹头也常灌有铅,因为如果太轻,在前进时受风力影响会改变方向.铅的熔点也很低,为327℃,放在煤球炉里,也会熔化成铅水.铅很容易生锈——氧化.铅经常是呈灰色的,就是由于它在空气中,很易被空气中的氧气氧化成灰黑色的氧化铅,使它的银白色的光泽渐渐变得暗淡无光.不过,这层氧化铅形成一层致密的薄膜,防止内部的铅进一步被氧化.也正因为这样,再加上铅的化学性质又比较稳定,因此铅不易被腐蚀.在化工厂里,常用铅来制造管道和反应罐.著名的制造硫酸的铅室法,便是因为在铅制的反应器中进行化学反应而得名的.金属铅的重要用途是制造蓄电池.据不完全统计,197l年,铅的世界年产量达308.3万吨,其中大部分是用来制造蓄电池.在蓄电池里,一块抉灰黑色的负极都是用金属铅做的.正极上红棕色的粉末,也是铅的化合物—一氧化铅.一个蓄电池,需用几十斤铅.飞机、汽车、拖拉机、坦克,都是用蓄电池作为照明光源.工厂、码头、车站所用的“电瓶车”,这“电瓶”便是蓄电池.广播站也要用许多蓄电池.金属铅还有一个奇妙的本领——它能很好地阻挡X射线和放射性射线.在医院里,大夫作X射线透视诊断时,胸前常有一块铅板保护着；在原子能反应堆工作的人员,也常穿着含有铅的大围裙.铅具有较好的导电性,被制成粗大的电缆,输送强大的电流.铅字是人们熟知的,书便是用铅字排版印成的,然而,“铅字”并不完全是铅做的,而使用活字合金浇铸成的.活字合金一般含有5一30％的锡和10一20％的锑,其余则是铅.加了锡,可降低熔点,便于浇铸.加了锑,可使铅字坚硬耐磨,特别是受冷会膨胀,使字迹清晰.保险丝也是用铅合金做的,在焊锡中也含有铅.铅的许多化合物,色彩缤纷,常用作颜料,如铬酸铅是黄色颜料,碘化铅是金色颜料(与硫化锡齐名).至于碳酸铅,早在古代就被用作白色颜料.考古工作者发掘到的古代壁画或泥俑,其中人脸常是黑色的.经过化学分析和考证,证明这黑色的颜料是铅的化合物——硫化铅.其实,古代涂上去的并不是黑色的硫化铅,而是白色的碳酸铅.只不过由于长期受空气中微量硫化氢或墓中尸体腐烂产生的硫化氢的作用,才逐渐变成了黑色的硫化铅.这件事一方面说明碳酸铅作为白色颜料的历史很悠久,另一方面也说明碳酸铅作白色颜料有很大的缺点——变黑.现在,我国已不大用碳酸铅作白色颜料,而是用白色的二氧化钛——俗称“钛白”.铅的最重要的有机化合物是四乙基铅,常用作汽油的防爆剂.