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 F2-molekyler.

Faktaboks

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

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.

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

Forbindelser av fluor har en lang rekke anvendelser, blant annet i tannpleie.

Forekomst

Fluorid i grunnvann

Fluoridinnhold i grunnvann fra 1601 fjellbrønner i Norge, viste at 16 % overskred drikkevannsgrense for fluorid på 1,5 mg/L (Banks med flere, 1998).

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.

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.

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.

Fremstilling

Fluor kan fremstilles på den måten det først ble fremstilt av Henri Moissan. Da fremstilles først hydrogenfluorid ved å behandle fluoritt med konsentrert svovelsyre, som vist i denne reaksjonsligningen:

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 meget reaktivt, kan det oppbevares i kar av disse metallene fordi det dannes beskyttende sjikt av fluorider på metallet.

Fluorgass kan også fremstilles kjemisk:

2KMnO4(s) + 2KF(s) + 3H2O2(l) → 2K2MnF6 (s) + 8H2O(aq) + 3O2(g)

2K2MnF6(s) + 4SbF5(s) → 4KSbF6(s) + 2 MnF6(s) + F2(g)

Bruk

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

Biologisk betydning

Alle organismer inneholder noe fluor i form av fluorider eller organiske fluorforbindelser (perfluoralkylforbindelser) der F-atomer har erstattet H-atomer.

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

HF(g) er svært giftig, og mange av de tidlige pionerene som studerte den, led fryktelig ved å inhalere små mengder av gassen.

En liten mengde fluorid i vann styrker tennene, da noen hydroksylgrupper i apatitten i emaljen erstattes med fluoridioner. Se fluorforbindelser i tannpleie.

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 trivialnavnet fluorspar på mineralet CaF2(s), som på 1500-tallet av Agricola ble kalt fluor lapis ('flytende stein') 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.

Å fremstille selve grunnstoffet viste seg å være svært vanskelig, siden fluorgass er svært reaktiv. Det lyktes Henri Moissan 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 (utstyr finansiert av hans svigerfar). Også hans helse ble på virket av hydrogenfluorgass, og dette kan ha bidratt til hans tidlige død.

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

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