Fluoritt

Fluoritt er et mineral som inneholder fluorid. Fluoritt, Konnerud, Drammen. ©Egil Hollund - begrenset lisens.

Fluoritt
Av .

Fluor er et grunnstoff som er en svært giftig, lysegul gass. Det reagerer med alle andre grunnstoffer, unntatt edelgassene helium og neon. Det er det letteste grunnstoffet i gruppe 17 (halogenene) i periodesystemet. Fluorgass består av to fluor-atomer koblet sammen, det vil si F2-molekyler.

Faktaboks

Etymologi
av latin fluere, ‘å flyte’
Engelsk navn
fluorine
Relativ atommasse
18,998403

Det finnes en rekke fluorforbindelser. Fluor brukes blant annet i tannpasta og brukes for å motvirke hull i tennene (karies).

Fluor reagerer kraftig med hydrogenholdige forbindelser som vann, ammoniakk og organiske stoffer. Derfor er fluor svært giftig. Mange uorganiske fluorforbindelser er giftige og kan forårsake dype, etsende sår. Fluor i tannpasta og fluortabletter er likevel trygt å bruke.

Bruk

Fluor har stor praktisk anvendelse, stort sett i form av sine forbindelser. Se fluorforbindelser.

Fluorforbindelser brukes forebyggende mot hull i tennene (karies). Fluoridering er tilsetning av fluorider til drikkevannet (vannfluoridering) eller til et næringsmiddel (salt, sukker og melk) for å motvirke karies. Vanligere er det imidlertid med fluorskylling, å suge på fluortabletter og å pusse tennene med tannpasta med fluor.

Anestesigasser som inneholder karbon, fluor og klor (halogenerte gasser), brukes som bedøvelsesmidler, blant annet desfluran og sevofluran. De ble tidligere også mye brukt som kjølevæske i kjøleskap og som drivmiddel i aerosolbokser (freon). På grunn av skadelige virkninger på ozonlaget som omgir Jorden, er bruk av freoner nå forbudt.

Forekomst

Jordskorpen inneholder 540 ppm fluor, og alt sammen er i form av fluorider. Noen viktige fluorholdige mineraler er fluoritt (flusspat, CaF2), kryolitt (Na3AlF6) og fluoridapatitt (Ca5(FPO4)3.

Ved fremstilling av aluminium produseres 1 kg tetrafluormetan og 0,1 kg heksafluoretan per tonn aluminium. Disse fungerer som drivhusgasser.

I kroppen

Alle organismer inneholder noe fluor i form av fluorider eller organiske fluorforbindelser der fluor har erstattet hydrogen.

Gassen hydrogenfluorid er svært giftig, og mange av kjemikerne som studerte gassen i starten, led fryktelig ved å puste inn små mengder av gassen.

Historie

Professor Henri Moisson
Det lyktes Henri Moissan i 1886 å fremstille fluor. For dette arbeidet fikk han Nobelprisen i kjemi i 1906.

Navnet fluor kommer fra fluorspar som er trivialnavnetmineralet CaF2. Dette mineralet ble på 1500-tallet kalt fluor lapis, 'flytende stein', av Georg Agricola fordi fluorspar/flusspat ble tilsatt under metallfremstilling for å senke smeltepunktet og viskositeten av smelten metallet ble fremstilt fra. Navnet gikk over til grunnstoffet fluor da det ble fremstilt.

Carl Wilhelm Scheele isolerte flussyre (HF) fra fluoritt (CaF2) i 1771. Flussyre ble i tiden etter fremstilt av flere og blant annet brukt til å etse glass.

Det tok lang tid og var svært vanskelig å fremstille selve grunnstoffet i ren form siden fluorgass veldig lett reagerer med andre stoffer. Den franske kjemikeren Henri Moissan klarte først i 1886 å fremstille fluorgass ved elektrolyse av kaliumhydrogenfluorid løst i flytende hydrogenfluorid (normalkokepunkt 20 °C) i et kar av platina og med platinaelektrode. Også hans helse ble på virket av hydrogenfluorgass, og dette kan ha bidratt til hans tidlige død.

Fremstilling

Henri Moissan fremstilte først hydrogenfluorid ved å behandle fluoritt med konsentrert svovelsyre, som vist i denne reaksjonsligningen:

\[\ce{CaF2(s) + H2SO4(l) <-> 2HF(g) + CaSO4(s)}\]

Hydrogenfluoridet blandes deretter med kaliumfluorid, omtrent i forholdet 1:4, og fluorgass fremstilles ved elektrolyse av smelten ved temperaturer rett under 100 °C. Anoden består vanligvis av karbon og katoden av stål med lavt innhold av karbon.

Elektrolysen utføres i kar av stål, kobber eller nikkel. Til tross for at fluor er svært reaktivt, kan det oppbevares i kar av disse metallene fordi det dannes beskyttende sjikt av fluorider på metallet.

Fluorgass kan også fremstilles kjemisk:

\[\ce{2KMnO4(s) + 2KF(s) + 3H2O2(l) -> 2K2MnF6 (s) + 8H2O(aq) + 3O2(g)}\]

\[\ce{2K2MnF6(s) + 4SbF5(s) -> 4KSbF6(s) + 2 MnF6(s) + F2(g)}\]

Kjemiske egenskaper

Fluor er det mest elektronegative av alle grunnstoffer og har alltid formell ladning –1 i forbindelser. Det reagerer raskt med mange andre grunnstoffer, blant annet svovel, fosfor og mange metaller.

Forbindelser

Fluor reagerer eksplosjonsartet med hydrogen allerede ved –252 °C, og det reagerer heftig med hydrogenholdige forbindelser som vann, ammoniakk og organiske stoffer. Derfor er fluor svært giftig. Mange uorganiske fluorforbindelser er giftige og kan forårsake dype, etsende sår.

Fluor-karbonbinding er den sterkeste bindingen som finnes i organisk kjemi. Siden bindingen med karbon er så vanskelig å bryte, er fluor i perfluorforbindelser (som teflon) lite reaktivt.

Fluorionet (F) har samme elektronkonfigurasjon som edelgassen neon, så det er et svært stabilt ion.

Isotoper

19F er den eneste stabile isotopen av fluor, så atomvekten for fluor er 19,00. Radioaktive isotoper med massetall fra 17 til 22 er fremstilt; de har halveringstider fra 4 sekunder for 22F til 110 minutter for 18F.

Les mer i Store norske leksikon

Faktaboks

fluor
Smeltepunkt
-219,6 °C
Kokepunkt
-188,1 °C
Massetetthet
1,505·mg/mL
Elektronkonfigurasjon
[He]2s²2p⁵

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg