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       “死亡元素”，多可怕的名字！這是怎么回事？原來，在化學(xué)發(fā)展史上，有一種號稱“死亡元素”的物質(zhì)，曾經(jīng)奪去了好幾位試圖接近它的化學(xué)家的生命。

       你知道這是什么元素嗎？它就是元素周期表中的第9號元素——氟。

       氟是淡黃綠色的氣體，有臭味。它的化學(xué)性質(zhì)很活潑，能直接與氫化合發(fā)生爆炸，許多金屬都能在氟氣里燃燒。在工業(yè)生產(chǎn)中，含氟的塑料和橡膠性能特別好。

       那么，氟怎么會被稱為“死亡元素”呢？又是哪位科學(xué)勇士冒著生命危險征服了它呢？

       原來，人類很早就發(fā)現(xiàn)了氟的化合物，并且把它們應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。1529年，德國礦物學(xué)家阿格里拉發(fā)現(xiàn)了氟化鈣，并且把它用作治金助熔劑。

       隨著氟化物的不斷發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們開始設(shè)法提取單質(zhì)的氟。最早給它命名的，是英國著名化學(xué)家戴維。1813年，他試圖從實驗中提取氟元素，沒料到立刻嚴(yán)重中毒，險些喪生，不得不放棄了實驗。

       隨后，愛爾蘭和比利時的三位科學(xué)家在提取氟的實驗中，兩位中毒死去，一位喪失了工作能力。這些不幸的消息，迅速傳遍了國際化學(xué)界，人們感嘆道：“人類與氟無緣了！”

       “誰也征服不了氟！”有人甚至這么斷言。

       從此，氟的提取成為化學(xué)領(lǐng)域中的一個禁區(qū)。人們封給它“死亡元素”的綽號，大有“談氟色變”之勢。

       沒想到，偏偏有人勇敢地闖進了這塊禁區(qū)，成功地離析出氟，并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎。

       這位無畏的科學(xué)勇士，就是法國著名的化學(xué)家莫瓦桑。

       當(dāng)人們聽說莫瓦桑居然想征服這個“死亡元素”時，有些人佩服他的勇氣和膽量，更多的人則勸他：

       “化學(xué)領(lǐng)域中可以研究的課題很多，你何必用自己的生命來冒險呢？難道你不知道已經(jīng)有好些人為它而喪生了嗎？”

       莫瓦桑當(dāng)然珍惜自己的生命，但他更熱愛科學(xué)研究。他回答說：“我知道，這項研究也許要以生命作代價，甚至付出了這個代價也得不到成功。但是，如果沒有人愿意冒險，也就水遠(yuǎn)不會有成功的希望。前人所做的實驗失敗了，正好為我的研究提供借鑒，至少可以讓我少走彎路。”

       懷著獻身科學(xué)的執(zhí)著精神，莫瓦桑開始了從氟化物中提取出單質(zhì)氟的實驗。

       莫瓦桑想：要從氟的化合物中提取出氟元素，最好用電解的方法。不過，首先要確定用哪一種氟化合物來做實驗。

       所謂電解法就是通過電力的作用，把化合物分解成各組成部分的辦法。在研究前人實驗的過程中，莫瓦桑發(fā)現(xiàn)，他們曾經(jīng)選用過氫氟酸、氟化汞、無水氟化鈣、氟化鉀，等等，但是都失敗了。

       “也許，無水氟化氫可以試試看。”莫瓦桑做了這么一個實驗：在鉑制的曲頸瓶中蒸餾KHF2，結(jié)果制得了無水氟化氫。

       為了加強電解效果，莫瓦桑往無水氟化氫里加入氟化鉀，這樣它的導(dǎo)電性就大大加強了。接下來要考慮的，是電解器的電極要用什么材料。

       莫瓦桑想到，以前的化學(xué)家曾經(jīng)用白金、螢石作電極，但都不成功。根據(jù)自己在實驗中的摸索，莫瓦桑選擇了鉑銥合金作電極。

       電解實驗開始了，莫瓦桑調(diào)著溫度。當(dāng)溫度降至－23℃時，他看到一種淡黃綠色的氣體漸漸出現(xiàn)，伴隨著一股臭味。這曾經(jīng)讓多少化學(xué)家望而卻步的“死亡元素”——氟，終于被莫瓦桑制服了。從此，氟就像一匹被套上韁繩的野馬，開始服服帖帖地為人類服務(wù)了。

       氟的用途：

       （1）制造含氟高分子材料，如聚四氟乙烯塑料、含氟質(zhì)子交換膜。

       （2）含氟農(nóng)藥。由于有機分子中的氟原子和三氟甲基等有強的親酯性，故在農(nóng)藥分子中引入氟原子可以顯著降低其用量。

       （3）氟碳相的應(yīng)用。利用氟碳相在高溫與有機相互溶、低溫下則不互溶的性質(zhì)，可以用于萃取有機相中的含氟化合物。也可以由此特性使用親氟或含氟的催化劑，在反應(yīng)過程中使包含催化劑的氟碳相和有機相互溶，而反應(yīng)完成后則降溫，使大部分催化劑仍然留在氟碳相中，從而節(jié)約催化劑的用量。

       （4）不少商家在牙膏中加入含氟化合物，可以有效防止蛀牙。氯氟碳化合物（氟氯代烷，俗稱氟利昂Freon）或者溴氟碳化合物等，被用作滅火劑和空調(diào)制冷劑。需要指出的是，導(dǎo)致臭氧層分解的是氟利昂因光解產(chǎn)生氯自由基，而非氟原子。所以現(xiàn)在一些綠色冰箱制造商所打的“不含氟”口號容易造成“氟元素破壞臭氧層”的誤解。其中的“氟”應(yīng)為含氯的“氟利昂”。

       （5）六氟化鈾（UF6），使用氣體擴散法分離同位素U－235和U－238。和Pu－239一樣，前者可以用于制造核彈。當(dāng)一定形狀的U－235超過臨界質(zhì)量后，中子可以引發(fā)其鏈?zhǔn)椒磻?yīng)而瞬間釋放巨大能量。后者U－238則只能用于增殖彈。氣體擴散法利用六氟化鈾－235和六氟化鈾－238分子質(zhì)量的微小差異，通過擴散來富集前者。由于擴散速率和分子量的平方根成反比，所以這個方法需要龐大且耐腐蝕（六氟化鈾易水解釋放出有毒且腐蝕性的UO2F2和HF）的設(shè)備，因而代價高昂。第二次世界大戰(zhàn)時美國的“曼哈頓工程”就是通過這個方法濃縮到足夠制造核彈的U－235的。

       （6）人造血液。一些全氟醚類化合物可以攜帶氧氣和部分人體需要的養(yǎng)料和排泄物等。在需要全身換血時，可以用它暫時代替病人體內(nèi)的血液；由于其揮發(fā)性，待幾天后可自行排出。因為全氟化合物很穩(wěn)定，一般很少有毒副作用。