Написать эту заметку меня побудило желание рассказать об удивительном элементе

Наука и жизньНаука

Фтор: разрушающий или созидающий?

Доктор химических наук Александр Рулёв, Иркутский институт химии им. А. Е. Фаворского СО РАН

0:00 /
1060.467
Анри Муассан получает фтор в своей лаборатории в Фармацевтической школе в Париже. Факсимиле мгновенной фотографии со вспышкой порошка из статьи de G. Tissandier // La Nature, 875, 22 février 1890, p. 177. 

Написать эту небольшую заметку меня побудило желание рассказать об удивительном элементе, а также поведать о его органических соединениях, показать, насколько сильно введение фтора в молекулу может изменить её свойства. В этом наша научная группа убеждалась всякий раз, когда, разрабатывая методы сборки фторированных азотсодержащих гетероциклов, открывала новые неожиданные реакции.

Нобелевский лауреат
по химии Фердинанд
Фредерик Анри Муассан,
впервые выделивший
фтор. Фото: sv:Generalstabens
litografi ska anstalt/
Wikimedia Commons/PD.

Среди всех химических элементов ему больше всего подходит облик древнеримского бога Януса, имеющего, как известно, два лица. Он — обладатель уникальной реакционной способности, энергично взаимодействующий почти со всеми элементами, и в то же время его соединения характеризуются высокой химической стойкостью. Он возглавляет 17 группу таблицы элементов и самый распространённый в земной коре среди всех галогенов, несмотря на то, что в индивидуальном виде был получен последним из них (не считая, разумеется, радиоактивных астата и теннессина). Будучи самым электроотрицательным элементом, позволяет достаточно уверенно предсказывать его влияние на свойства молекулы, хотя до сих пор любит преподносить учёным сюрпризы. Он — необходимый для здоровья человека элемент и одновременно чрезвычайно токсичное вещество. Он был наречён задолго до того, как его удалось выделить в чистом виде. Его греческое имя φθόριος переводится как «разрушающий», но более распространено его латинское название fluorum, означающее «текущий». Конечно же речь о фторе. Так кто же он — разрушитель или созидатель?

История химии фтора действительно полна драматических страниц. Многие естествоиспытатели сильно пострадали, поплатившись здоровьем, а иногда и жизнью, пытаясь выделить этот элемент! Среди них — выдающиеся химики, имена которых хорошо известны каждому со школьной скамьи: швед Карл Вильгельм Шееле (1742—1786), англичане Хэмфри Дэви (1778—1829) и Джордж Гор (1826—1908), французские учёные Андре-Мари Ампер (1775—1836), Жозеф-Луи Гей-Люссак (1778—1850), Луи Жак Тенар (1777—1857), Эдмон Фреми (1814—1894) и Джером Никлес (1820—1869), бельгиец Полен Луе (1818—1850) и братья Томас и Джордж Нокс из Ирландии. Укротить этого химического дракона оказалось по силам лишь знаменитому французскому химику Анри Муассану (1852—1907).

В 1880 году Муассан защитил диссертацию, в которой обобщил результаты изучения оксидов железа и хрома. Но вскоре он изменил направление исследований и взялся ни много ни мало за решение проблемы выделения фтора. По воспоминаниям современников, его научные амбиции всегда были велики. Казалось, молодой экспериментатор готов бросить вызов любой опасности, пытаясь постичь неизведанное. И добился успеха: 26 июня 1886 года электролизом безводного фтороводорода, содержащего фторид калия, он впервые сумел выделить фтор, что, по мнению Эдмона Фреми, «является одним из величайших открытий в неорганической химии, которое может иметь для науки неисчислимые последствия». Уже через два дня об успехе Анри Муассана было сообщено на заседании Академии наук, а сам он представил краткое сообщение, осторожно озаглавленное «Действие электрического тока на безводную фтористоводородную кислоту». Такая нерешительность Муассана, по-видимому, связана с неудачами его предшественников, пытавшихся получить фтор: «Позволено мне будет не делать окончательных выводов о действии тока на фтористоводородную кислоту; сегодня я лишь сообщаю первые результаты; я продолжаю эти исследования и надеюсь вскоре представить на суд Академии новые эксперименты в этой области. Мы можем выдвигать различные гипотезы о природе полученного газа; логичнее всего было бы полагать, что это фтор…»

Обложка журнала
«Comptes Rendu» с первым
сообщением Анри
Муассана  о выделении
фтора. Фото:
https://www.biodiversitylibrary.
org/item/23483#page/9/
mode/1up

Для проверки высказанной гипотезы Академия наук создала комиссию, в которую вошли самые именитые химики страны — Марселен Бертло, Анри Дебре и Эдмон Фреми. Муассан тщательно готовился к контрольному эксперименту. Специально для демонстрации опыта он получил очень чистый безводный фтороводород, что представляло немалые трудности. Вот как описывал этот процесс сам учёный: «Получение чистой и безводной фтористоводородной кислоты начинают с приготовления гидрофторида калия (KHF2 — А. Р.), соблюдая все предосторожности, описанные г-ном Фреми. После получения чистой соли её сушат на водяной бане при 100о и затем содержащую её платиновую чашку для выпаривания помещают в вакуум (вакуумный эксикатор. — А. Р.) в присутствии концентрированной серной кислоты и двух или трёх кусочков плавленого гидроксида калия в серебряном тигле. Кислота и едкий калий меняются каждое утро в течение пятнадцати дней, а вакуум поддерживается около 2 мм ртутного столба. Во время высушивания нужно не забывать ежедневно растирать соль в железной ступке для того, чтобы обновлять её поверхностный слой. После высушивания гидрофторид калия превращается в порошок, который может быть использован для получения фтороводородной кислоты».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Идеи, теории и полимеры Идеи, теории и полимеры

А. А. Берлин — один из создателей научной школы по химической физике полимеров

Наука и жизнь
Женщины Девятой улицы: как пять американок изменили современное искусство Женщины Девятой улицы: как пять американок изменили современное искусство

Профессия художника в начале XX века в США не считалась престижной

Forbes
«Зелёные русалки» наших вод «Зелёные русалки» наших вод

Кувшинка, словно сказочная наяда, являет себя миру, удивляя красотой

Наука и жизнь
«Машина-оборотень» и гостиная на колесах: на Tokyo Motor Show представили транспорт будущего «Машина-оборотень» и гостиная на колесах: на Tokyo Motor Show представили транспорт будущего

Беспилотники, электрокары и летающие байки, которые поступят на рынок в будущем

Forbes
Где лечиться? Где лечиться?

В какую поликлинику идти – государственную или частную

Домашний Очаг
Мощные вещи Мощные вещи

Какова движущая сила Четвертой промышленной революции?

РБК
Чай по-менделеевски Чай по-менделеевски

Кулинарные истории

Наука и жизнь
Когда защемило в груди Когда защемило в груди

Боль за грудиной – неприятный симптом, который может говорить о разных болезнях

Здоровье
Лики Вики Лики Вики

До съемки в нашем презренном журнале снизошла богиня «Инстаграма» Вики Одинцова

Maxim
Как бывшая медсестра из села под Кировом зарабатывает миллионы на червях Как бывшая медсестра из села под Кировом зарабатывает миллионы на червях

Червятник приносит предпринимательнице 450 000 рублей прибыли в месяц

Forbes
Борьба с «врагами народа» Борьба с «врагами народа»

От древнеримских проскрипций до наших дней

Наука и жизнь
Сострадание как путь к счастью Сострадание как путь к счастью

Путь к личному благополучию лежит через сострадание к другим

Psychologies
Торквемада: «молот еретиков» Торквемада: «молот еретиков»

Для одних — безумец и садист, а для других — великий государственный деятель

Дилетант
Кофе не замешан в мигрени Кофе не замешан в мигрени

Учёные показали, что не всё так однозначно с употреблением кофе и мигренью

Здоровье
По следам мореплавателя По следам мореплавателя

Остров Беринга не оставляет привычных критериев для оценки действительности

2Xplore
Элис Макдермот: Девятый час. Отрывок из книги Элис Макдермот: Девятый час. Отрывок из книги

Первая глава романа Элис Макдермот «Девятый час»

СНОБ
Криптовалюты. Поколение второе Криптовалюты. Поколение второе

От «цифрового золота» к полноценным деньгам

Популярная механика
Люди Х Люди Х

За несколько лет Петербург превратился в российскую столицу хлеба

Собака.ru
Как заказать вино в ресторане Как заказать вино в ресторане

Несколько советов от сомелье Alianta Group

Cosmopolitan
Полководец из Volkswagen: как Фердинанд Пиех превзошел своего знаменитого деда Полководец из Volkswagen: как Фердинанд Пиех превзошел своего знаменитого деда

В истории автомобилестроения Фердинанд Пиех оставил более глубокий след

Forbes
Дима Билан и Елена Перминова: «Следите за новостями! Скоро мы все вам расскажем» Дима Билан и Елена Перминова: «Следите за новостями! Скоро мы все вам расскажем»

Разговор Димы Билана и Елены Перминовой о вдохновении и благотворительности

Grazia
«Мы живем вином»: как Simple изменили винную культуру в России «Мы живем вином»: как Simple изменили винную культуру в России

Что изменилось за 25 лет на винном рынке и в компании Simple

Forbes
Шишка, гвоздь, порез: какие повреждения шин можно починить Шишка, гвоздь, порез: какие повреждения шин можно починить

Повредить шину иногда можно практически на пустом месте

РБК
Плыви и худей: как научиться плавать самостоятельно Плыви и худей: как научиться плавать самостоятельно

Разбираемся, как научиться плавать самостоятельно за короткие сроки

Cosmopolitan
Посмотрите на Ричарда Гира, если вам нужны новые очки Посмотрите на Ричарда Гира, если вам нужны новые очки

Актер Ричард Гир доказывает, что очки – один из самых важных элементов образа

GQ
Ида Галич: «Ребенок — логическое продолжение наших с Аланом отношений» Ида Галич: «Ребенок — логическое продолжение наших с Аланом отношений»

Ида Галич готовится к рождению ребенка

OK!
Зубная паста – каждому своя Зубная паста – каждому своя

Стоматологи не рекомендуют покупать одну пасту для всех членов семьи

Здоровье
Кризисное управление Кризисное управление

О плавании первой русской антарктической экспедиции 1819–1821 годов

Вокруг света
Валерий Кучеров: «Мы шаг за шагом загоняем опухоль в угол» Валерий Кучеров: «Мы шаг за шагом загоняем опухоль в угол»

Ещё недавно слово «рак» ассоциировалось со словом «смерть»

Здоровье
Действующие лица Действующие лица

Подняв тему новых норм, GRAZIA задумалась об их непосредственных законодателях

Grazia
Открыть в приложении