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第21章 “氟”被征服

氟是所有元素中最活泼的。

在常温下,是一种淡黄色气体的氟,几能与所有的元素反应:大多数的金属都会被它腐蚀,甚至黄金在氟气中受热后,也会燃烧!把氟通入水中,水中的氢也能被它夺走,并能放出氧气。

1886年,人们发现了氟,在这之前,人们认为它是一种“死亡元素”,是碰不得的。

在1768年,人们发现了氢氟酸,认为它里面有一种新的元素,许多的化学家都在实验室里进行实验,试图从氢氟酸中制出单质氟来。

其实,氢氟酸就是氟化氢气体的水溶液,它具有很强的腐蚀性,玻璃、铜、铁等常见的东西都会被它“吃”掉,即使是用很不活泼的银做容器,也不能安全地盛放它。氢氟酸能挥发出大量的氟化氢气体,而氟化氢有剧毒,吸入少量,就非常痛苦。

尽管在实验时化学家们采取了许多防止氟化氢毒害的措施,但是由于氢氟酸的腐蚀性过强,许多化学家在实验中由于吸入了过量的氟化氢气体而死去了,还有许多的化学家由于中毒损害了身体健康,被迫放弃了实验。

当时的科学水平有限,最后,大部分化学家都停止了实验,人们在谈到氟时都把它称为“死亡元素”。

氟真的就是“死亡元素”吗?

在1886年,英国化学家莫瓦桑在总结前人的经验教训并采用先进科学技术的基础上终于制出了氟气。

活泼的氟终于被人类征服了。

一、塑料之王

氢氟酸很厉害,能“吃”掉很多的东西,胆识,有一种东西对它却毫不畏惧,这就是塑料之王。

塑料之王的学名叫做“聚四氟乙烯”,它耐腐蚀的本领堪称“全球冠军”,人们还没有发现任何一种溶剂能把它溶解,腐蚀性最强的“王水”,对它也无能为力。

表面十分光滑的塑料之王,把它放进水里,然后拿出来看,上面一滴水也不粘。利用它的这个特性人们制造出了一种特别的钢笔。

钢笔在用上几天后就要吸一次墨水,普通的钢笔从墨水瓶里拿出来时,上面就墨迹斑斑,这时你要找废纸擦去这些墨迹,一不小心还容易弄脏自己的手,这是很麻烦的。

但这种特别的钢笔既不会弄脏你的手,还能省去许多麻烦,因为它是用塑料王制成的。把它从墨水里拿出来时,上面一滴墨水也不会粘上,多么省事呀。

塑料王不怕冷也不怕热,在原子能工业、半导体工业、超低温研究和宇宙火箭等尖端科学技术上,有着极其广泛的应用。

二、耐脏的衣服

我们每个人都必须穿衣服,这对我们的皮肤有保护作用,但是,衣服总是会沾上一些油污而变脏,必须得洗,很麻烦。

如果有一种耐脏又不怕油污的衣服该多好呀!

可以在衣料上涂一种氟的化合物,用这种料子缝制的衣服就会具有上面两种诱人的性能。

氟的化合物为什么会有这样的作用呢?

那是因为这种氟化物对油污和水有一种“阻拦”的作用,举个例子来说吧,汽油中添加十万分之三的氟化物,就可以防止汽油挥发,减少汽油易着火的危险性。做实验时往溶液中加一些氟的化合物,就能防止产生的气体把溶液带走,这既改善了环境卫生,又减少了溶液的消耗。

同样的道理,衣料上涂有氟的化合物后,能防止汗和油污沾在衣服上,衣服不仅显得耐脏,即使脏了,也是较容易洗去。

三、镜头上的氟

显微镜,大家都不陌生吧?

树上摘下来的一片叶子,切下一点儿,把它捣碎,用东西蘸一点流出来的汁水,在显微镜的镜头下观察,从镜头上面往下看去,能看到许多的植物细胞,但这些用肉眼是看不见的。

多么奇妙的镜头啊!

可你知道镜头是用什么做成的吗?

这大家都知道,镜头是用玻璃磨制而成的。然而,在镜头上还有另外一种东西,这就是氟的一种化合物。

镜头与氟的化合物有什么关系?

是这样的,普通的玻璃都能反射光线,光线通过镜头的时候,总是会有一些不同程度上的损失,其中大部分是因为玻璃反射造成的。这对普通玻璃来说没什么,可是对于一部精密的光学仪器,就了不得了。镜头上损失掉的光线就极有可能会引起科学研究上的重大失误。

一部精密光学仪器要求的入射光线损失率降低到了最小的程度,而这一点普通的玻璃是办不到的。

这个时候是活泼的氟帮我们解决了这个难题。

果如其然,在玻璃的表面上涂一层薄薄的氟化物之后,玻璃反射光线的能力就一下子降到了原来的十分之一,这样光学仪器的效率和科学研究的准确性被大大地提高了。

这种表面上涂抹了氟化物的化学玻璃在照相机上有很重要的作用,因为用它制作的照相机的镜头能吸收物体反射过来的差不多所有的光线,这样照出来的相片就更清晰好看。

一般的玻璃都是透明的,可是,普通玻璃中如果加进一些氟化物后,就能制造出一种乳白色的玻璃,利用这种玻璃制造出来的灯泡能降低钨丝的耀眼程度,并且能使灯泡发出来的光线比以前的更亮,真是一举两得。

四、不粘锅

饭后洗锅碗的人都有这样的体会:饭好吃,锅难洗,如果是烧过粥的锅,更是经常会在锅底黏着一层锅巴,洗起来很困难。

现在,有一些厂家已经推出了这种十分方便的不粘锅,炒菜烧饭的时候再也不用担心粘锅底了,而且饭吃完后,只要用水一冲,锅就干干净净。

这种锅是怎么制造出来的呢?

因为锅的内表面被涂上了一层“特富隆”,它的学名是聚四氟乙烯,表面上十分光滑,所以食物也不会粘在它上面。另外,这层“特富隆”还能把食物跟铝质隔开,从而避免人体摄入过量的铝。

五、氟与人体健康

1916年,美国的科罗拉多州有一个地区的居民得了一种奇怪的病,无论男女老幼,牙齿上都有许多斑点,当时这种病被叫做“斑状釉齿病”,现在一般都把它称作“龋齿”。

居民为什么会得上这种病呢?

是因为这里的水源中缺氟,氟是人体所必需的微量元素,人体形成强硬的骨骼离不开它,而且它能预防龋齿。这里的居民因为长时期的饮用这种缺氟的水,对龋齿的抵抗力下降,所以全都患了病。

为何人体缺氟就会患上龋齿?

原因是这样的:每天,我们吃的食物,都属于多糖类,如果吃完饭以后不刷牙,有一些食物就会残留在牙缝里,有酶的作用,它们就会转化成酸,这些酸会与牙齿表面的珐琅质发生反应,而形成可溶性盐,使牙齿不断的受到腐蚀,从而形成龋齿。

如果我们每天都吸收适量的氟,氟就会以氟化钙的形式存在于骨骼与牙齿中。氟化钙的性质很稳定,口腔里形成的酸液腐蚀不了它,所以可以预防龋齿。

为了预防龋齿,人们采取了许多的措施。比如说在水中补充一些氟。这样在喝水时就会不知不觉地吸收一些氟,另外,还研制出了各种的含氟牙膏,牙膏中的氟化物能加固牙齿,使其不受腐蚀,而且,有的氟化物还能阻止酸在口腔中的形成,这从根本上解决了问题,效果也十分明显。

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