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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”。