فلوئور الکترونگاتیوترین عنصر جدول تناوبی است و می‌تواند با سایر عناصر ترکیب شود. این ماده در انرژی اتمی و صنایع پیشرفته کاربرد زیادی دارد. یکی از مهمترین منابع عنصر فلوئور کانی فلوئوراسپار بوده که از ترکیب این کانی با اسید سولفوریک، فلورید هیدروژن تولید می‌شود که ماده اولیه برای تولید ترکیبات فلوئور است. مهمترین ترکیبات فلوئور، آلومینیوم‌تری فلوراید و کریولیت می‌باشند که در صنایع آلومینیوم سازی از اهمیت خاصی برخوردارند. آلومینیوم‌تری فلوراید، کریستال سفید رنگی است که به عنوان مکمل الکترولیت در صنایع تولید آلومینیوم مصرف فراوانی دارد. اسم فلورین و فلوئور اسپار از کلمه لاتین Fluere به معنی جریان یا فلاکس می‌باشد. در سال 1525 استفاده از فلوئور اسپار به عنوان فلاکس مطرح گردد. از سال 1546 به بعد معادن فلورین در حد اقتصادی مورد بهره‌برداری قرار گرفت. قبل از این تاریخ تنها بلورهای درشت فلورین به عنوان زینت و برای ساختن ظروف و مجسمه در برخی از کشورها معمول بوده است.

فلورین یکی از عناصر کمیاب و نادری است که در سنگ های پوسته زمین یافت می شود. فلورین هجدهمین عنصر فراوان در پوسته زمین است و میانگین آن در پوسته زمین در حدود 300 پی پی ام است. در سال 1670 حکاکی بر روی شیشه بوسیله فلوئور اسپار ترکیب شده با اسید گزارش شد. مصرف هیدروژن فلوراید در تولید کلر و فلوئور و کربن‌ها به عنوان سرد کننده و نیز آلومینیوم فلوراید و کریولیت به عنوان کمک ذوب از سالهای 1930 شروع گردید. جنگ جهانی دوم باعث تحولات عظیمی در زمینه تولید و مصرف هیدروژن در آلکیلاسیون و تولید سوخت هواپیما و در تولید اورانیوم هگزا فلوراید به عنوان تغلیظ کننده اورانیوم گردید. آ . ای . فرسمان دانشمند روسی این عنصر را «همه چیز خور» خوانده است و بی‌شک تعداد بسیار کمی از اجسام، چه طبیعی و چه ساخته دست انسان، وجود دارند که بتوانند در برابر اثر فلوئور مقاومت کنند. سرگذشت فلوئور خود حاکی از این خصوصیت آن است. به استثنای گازهای نادر، فلوئور آخرین غیرفلزی بود که به صورت آزاد تهیه شد. یکصد سال از تاریخ پیشگویی وجود چنین عنصری گذشت تا آنکه دانشمندان قادر به تولید آن به صورت گازی شدند

. شیمیدانان در طی این دوره پانزده بار دست به تهیه آن زدند ولی هر بار کوشش‌هایشان بی‌ثمر ماند و در موارد متعددی حتی جان خود را از دست دادند. در عین حال کانی طبیعی معروف فلوئور یعنی فلورین از زمانهای بسیار دور برای هر کلکسیونر سنگی آشنا بوده است. نام این کانی بی‌ضرر در دست نوشته‌های مربوط به قرن شانزدهم هم ذکر شده است. اما وقتی برای اولین بار اسید فلوئوریدیک را ساخت. تنها چیزی که می‌دانیم این است که در سال 1670 میلادی صنعتگر نومبرگی اشتوانهارد اثر خورنده آن را بر شیشه مشاهده کرد. اشوانهارد و بسیاری دیگر پس از وی معتقد بودند که اچینگ شیشه به خاطر اسید سیلیسیک است، در حالیکه اکنون همه می دانیم این اسید فلوئوریدریک است که بر شیشه اثر می‌کند. یک قرن گذشت تا آنکه شیله آزمایشاتی بر روی فلورین انجام داد. او دو نوع فلورین سبز و سفید را مورد مطالعه قرار داد. این دانشمند نمونه‌ای پودر شده را همراه با اسید سولفوریک حرارت داد و متوجه شد که سطح داخلی شیشه ظرف آزمایش مات شد و رسوب سفید رنگی بر کف آن نشست. او چنین فرض کرد که فلورین خاک آهک داری اشباع از یک اسید نامعلوم است و با افزودن آب آهک به این اسید فلوئورینی مصنوعی، مشابه با کانی طبیعی ساخت. سال 1771 میلادی، یعنی سال جداسازی اسید فلوئوریدریک را تاریخ کشف فلوئور در نظر می‌گیرند، گرچه این تاریخ به ندرت مورد تصدیق همگان است. ماهیت اسیدی که شیله به دست آورد و در آن زمان آن را اسید سوئدی خواند نامشخص ماند. بر سر این موضوع یعنی کشف اسیدفلوئوریدریک توسط شیله در محافل علمی جنجال بود اما هر سال که می‌گذشت درستی ادعای او بیشتر آشکار می‌شد. به این ترتیب اسید فلوئوریدریک وارد طبقه‌بندی ترکیبات شیمیائی شد و دانشمندان به تدریج متقاعد شدند که این ترکیب حاوی یک عنصر شیمیائی جدید است. لاووازیه این اندیشه را وقت بخشید و رادیکال اسید فلوئوریدریک (رادیکال فلوئوریک) را به عنوان یک جسم ساده وارد «جدول اجسام ساده» کرد. البته لاووازیه به اشتباه فکر می‌کرد که این اسید حاوی اکسیژن است و این اشتباه البته قابل درک است چون در آن زمان شیمیدانان بر این باور بودند که اکسیژن جزء لاینفک همه اسیدهاست. خلوص اسید به دست آمده به روش شیله همچنان به عنوان یک مسئله برجای ماند تا آنکه در سال 1809 میلادی، گی‌لوساک و تنار اسید فلوئوریدریکی نسبتاً خالص به دست آوردند. روش کار آنها این بود که فلورین را با اسید سولفوریک در یک ظرف تقطیر سربی حرارت دادند. هر دوی این دانشمندان در طی آزمایشات خود چندین بار مسموم شدند. یک سال بعد حادثه‌ای مهم در تاریخ کودکی فلوئور روی داد. دو دانشمند معروف، دیوی انگلیسی و آ. آمپر فرانسوی هر یک مستقلاً ترکیب اسید فلوئوریدریک را عاری از اکسیژن دانستند. آنها مصرانه می‌‌اندیشیدند که این اسید ترکیبی مشابه با اسید کلریدریک یعنی ترکیبی شامل هیدروژن و یک عنصر ناشناخته است.

دیوی اولین کسی بود که سعی در به دست آوردن فلوئور خالص کرد، اما نتوانست فلوئور را به صورت آزاد تهیه کند. وی در مدت دو سال (1813 و1814 م.) تلاش دو روش را به کار برد. روش الکتروشیمیائی که تا آن زمان موجب تهیه سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم شده بود و روش اثر کلر بر فلوئوریدها. الکترولیز اسید فلوئوریدریک بی‌نتیجه بود و روش دوم نیز سودی نداشت و بیماری سختی که حاصل کار با ترکیبات فلوئور بود. دیوی را واداشت تا آزمایشهایش را متوقف کند. با همه اینها او از جمله اولین کسانی بود که با ترکیبات فلوئور بود. دیوی را واداشت تا آزمایشهایش را متوقف کند. با همه اینها او از جمله اولین کسانی بود که جرم اتمی فلوئور را تعیین کرد. (عددی که او گزارش کرد 06/19 بود). آزمایشات بی‌ثمر دیوی و بیماری او هشدار و اعلام خطری به دیگر دانشمندان بود و تقریباً به مدت بیست سال هیچ کس در جهت تهیه فلوئور آزاد تلاشی نکرد. تنها شاگرد و دستیار معروف دیوی، فارادی در سال 1834 م. (یعنی پس از مرگ دیوی) کوشید تا معمای تهیه فلوئور آزاد را حل کند اما او حتی با الکترولیز فلوئوریدهای مذاب هم نتوانست به نتیجه‌ای برسد. در مورد نام فلوئور هم باید گفت که آمپر کلمه یونانی فتورس به معنی مخرب را به خاطر فعالیت شیمیائی شدید فلوئور انتخاب کرد. اما دیوی کلمه فلوئوراین را مشابهت با کلمه «کلراین، پیشنهاد کرد که البته ما در فارسی به جای این دو، معادل فرانسه آنها یعنی فلوئور و کلر را به کار می‌بریم. در سال 1836 میلادی برادران ناکس ایرلندی به قصد حل این مشکل به میدان آمدند. آنها در طی پنج سال آزمایشات خطرناکی انجام دادند که هیچ یک به نتیجه‌ای نرسید. این دو برادر در طول کار به شدت مسموم شدند. و ر.ناکس، یکی از آنها، جان خود را از دست داد. در سال 1846 میلادی پ. لایت، دانشمند بلژیکی و سپس دانشمند فرانسوی د. نیکلس، نیز به سرنوشت برادران ناکس دچار شدند. سرانجام در سالهای 1856-1854 میلادی ای. فرمی استاد» اکول پلی تکنیک پاریس ظاهراًدر تهیه فلوئور آزاد موفق شد. او فلوئور کلسیم مذاب بی‌آب را تجزیه الکتریکی کرد و در نتیجه کلسیم فلزی بر روی کاتد رسوب کرد در حالی که در آند گازی آزاد شد که چیزی جز فلوئور نمی‌توانست باشد. اما دیدن چند حباب کافی نبود. در هر حال ای. فرمی یکی از کاشفان فلوئور است و حق او کمتر از شیله نیست. در سال 1869 میلادی دانشمند انگلیسی جی. گور مقادیر کمی فلوئور آزاد کرد که بلافاصله با هیدروژن واکنش انفجار آمیزی نشان داد. به همین ترتیب ده محقق دیگر به امید تهیه فلوئور آزاد دست به کار شدند که نام آنها در تاریخ ثبت شده است. سرانجام لحظه‌ای فرا رسد که ا. مواسان سرنوشت فلوئور را در دستهای خود گرفت.

او ابتدا خطاهای پیشینیان خود را تحلیل کرد و به روشنی دریافت که کوششهای فارادی، ای. فرمی و جی. گور به این خاطر به شکست انجامیده است که آنها نمی‌توانسته‌اند بر میل ترکیبی شدید فلوئور که باعث ترکیب شدید و آنی فلوئور با هر چیزی، از جمله مصالح مصرفی در ساخت ابزار آزمایشگاه، می‌شود فائق آیند. مواسان همچنین بر اشتباه آن دسته از محققین که سعی در جدا کردن فلوئور به وسیله اثر کلر بر فلوئوریدها داشتند واقف بود و می‌دانست که کلر باید اکسید کننده ضعیف‌تری در مقایسه با فلوئور باشد. مواسان مشکل جدا کردن فلوئور را با استفاده از ظرفی یو شکل حل کرد. او ابتدا از ظرفی پلاتینی استفاده کرد اما بعد به این نتیجه رسید که ظرف مسی باید بسیار مناسب‌تر باشد زیرا نه فلوئور می‌تواند بر فلوئورید مس تشکیل شده بر سطح مس اثر کند و نه فلوئوریدها با آن ترکیب می‌شوند. مواسان این ظرف U شکل مسی را از اسید فلوئوریدریک بی‌آب پر کرد و مقدار کمی بی‌فلوئورید پتاسیم به آن افزود تا محلول هدایت الکتریکی پیدا کند. این ظرف را در یک مخلوط سرد کننده در دمایC °25- قرار داد و الکترودهای پلاتینی را از درون درپوشهای فلوئورید کلسیم به ظرف وارد کرد. در اثر الکترولیز هیدروژن در کاتد و فلوئور در آند آزاد شد و او فلوئور را در لوله‌های مسی جمع‌آوری کرد. در روز 26 ژوئن 1886 میلادی ”مواسان“ اولین آزمایش موفقت آمیز خود را که ضمن آن در اثر واکنش فلوئور با سیلسیم شعله‌ای مشاهده کرد انجام داد. پس از آن گزارش محترمانه‌ای به آکادمی علوم پاریس فرستاد و در آن نظرات مختلفی که در مورد ماهیت این کار امکان داشت مطرح شود درج کرد. ساده ترین این نظرات این بود که این کار ممکن است پر و فلوئورید هیدروژن و یا حتی مخلوطی از فلوئورید هیدروژن و ازن باشد. میزان فعالیت این مخلوط آنقدر زیاد بود که اثر شدید آن بر اسید سیلیسیک بلوری را توجیه می‌کرد. به این ترتیب پس از انجام موفقیت‌آمیز آزمایش در حضور اعضای اکادمی پاریس همگی گواهی بر موفقیت او دادند و سال 1886 میلادی یعنی سال تهیه فلوئور آزاد سالی تاریخی، مهمتر از روزها و سالهای تاریخی دیگر، در بیوگرافی فلوئور شد. 

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: