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氟与聚四氟乙烯

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氟与聚四氟乙烯

发布日期:2018-12-05 作者: 点击:

  氟是瑞典化学家社勤于1771年发现的,然而,由于它的化学性质是所有元素中最活泼的元素,难以制得,直到1886年,由法国学者莫瓦桑首次制得游离态氟。它是周期表中第VII类主族元素之首,常温下是淡黄色气体,有刺激性气味,有剧毒!氟能分解水,生成臭氧和氟化氢,在暗中能与氢直接化合,并能与多种金属元素和非金属元素化合,碱金属和许多非金属元素(硫、磷、硅等)能在氟气中燃烧。

  在所有的氟化物中,最重要的莫过于氟化氢,它在空气中发烟,易溶于水,其水溶液叫氢氟酸,犹如氯化氢的水溶液叫盐酸一样。即使在零下30℃,也不“结冰”,能侵蚀玻璃。值得指出,氢氟酸几乎对所有金属(除铂)都有强烈的腐蚀性。笔者曾在0.5毫米厚的不锈钢环表面涂复玻璃熔体后浸于氢氟酸,翌日发现,它们全都溶解,未见残骸。利用这个特性,大量利用于器皿玻璃,做成刻花器皿。其制法是在玻璃制品表面先涂上石腊,然后根据图案蚀刻,浸于氢氟酸中若干时间,暴露部分就被腐蚀成美丽的图案,然后把制品浸入热水(高于石腊熔点)中,石腊迅速化解,即可取出玻璃制品。

  正因为氢氟酸能溶解玻璃,所以不可用玻璃瓶盛放氢氟酸,常盛放在聚氯乙烯的塑料瓶中。玻璃生产中,能够使玻璃产生不透明的乳白色物质,称为乳浊剂。当玻璃熔体温度降低时,乳浊剂析出大小为数十纳米的结晶或无定形微粒,与周围玻璃的折射率不同,使光线散射,从而使玻璃产生不透明的乳浊态。其乳浊程度与所加乳浊剂的种类、浓度及温度有关,氟化物便是常用的乳浊剂,例如萤石、氟硅化钠。它们还可用作玻璃熔炼过程中的脱色剂,其作用是形成挥发性的氟化铁,或成为无色氟铁化钠。

  在光学玻璃中,有氟冕玻璃,属于低折射、低色散无色光学玻璃。氟化物玻璃的缺点是化学稳定性较差,易失透,只有加少量氧化物才能适当改善。

  奇怪的是,利用HF通过有机聚合反应,制成的聚四氟乙烯具有极强的耐蚀性,它能抵御最强的酸和最强的碱。聚四氟乙烯号称塑料王,即把它浸入王水中也不会被侵蚀,还能耐250℃的高温和耐零下269℃的低温,因而它在宇宙火箭、原子能工业和半导体等领域具有很重要的应用。在电冰箱和空调中使用的氟里昂,便是迄今常用的致冷剂。

  萤石又称氟石,常呈灰、黄色,有时无色,是致密块状集合体。透明,有玻璃光泽,条痕白色,比重≥3,硬度4级,它有显著的萤光现象。

  话得说回来,氟是人体中的一种必须的微量元素。在人体必须的微量元素中,人体对氟含量最为敏感。从满足人体对氟的需要到由于氟过多而导致中毒的量之间相差不多,因此氟对人体的安全范围比其他微量元素窄得多,为此要更加注意自然界、饮水及食物中氟含量对人体健康的影响。

  氟在人体中主要分布在骨骼、牙齿、指甲和毛发中,尤以牙釉质中含量多,氟的摄入量或多或少地最先表现在牙齿上。当人体缺氟时,会患龋齿,氟多了又会患斑釉齿,如果再多,会患氟骨症等系列病症。

  人体氟的主要来源是饮水,市场上出售的加氟牙膏中,含有氟化钠、氟化锶等氟化物,有一定的防龋作用,适用于缺氟地区。

  自然界中氟的分布很广,占地壳总量约为万分之二。大自然中的无机氟化物,包括氟化氢、四氟化硅等,它们主要是由于火山气体、含氟岩石风化,以及炼钢、玻璃、水泥、搪瓷等工业部门的废气产生的。氟可以和人体内的钙、镁、锰等离子结合,抑制许多酶(如琥珀酸脱氢酶),使羧酸循环发生障碍,醣原合成受阻,使骨细胞能量供应不足,造成骨细胞营养不良。人体摄入的氟中,65%来自饮水,35%来自食物。饮水中含氟0.5毫克/升以下,龋齿发病率高;而含氟0.5-1.0毫克/升是龋齿和斑釉发病率低的范围,无氟骨病发生。在1.0毫克/升以上时,随氟的增高,斑釉齿发病上升,超过4毫克/升时,氟骨病增多。迄今为止,世界卫生组织(WHO)对氟元素的评价如下:“氟是人体可能必须的、然而它是有潜在毒性的微量元素”。

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