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

Пептиды — тёмная материя биологии? Пептиды — тёмная материя биологии?

Вадим Тихонович Иванов о химии живого

Наука и жизнь
Работа, пугающая до мурашек: 13 страшных профессий и сколько в них платят Работа, пугающая до мурашек: 13 страшных профессий и сколько в них платят

Профессии не для слабонервных

Forbes
Лена Горностаева Лена Горностаева

Какую часть мужского тела Лена Горностаева считает самой сексуальной?

Playboy
Проблемы голубых кровей Проблемы голубых кровей

Сотни тысяч мечехвостов истекают кровью ради человечества

Популярная механика
Чай по-менделеевски Чай по-менделеевски

Кулинарные истории

Наука и жизнь
Даже два Уилла Смита не спасли фильм «Гемини» Даже два Уилла Смита не спасли фильм «Гемини»

Лучше бы создатели «Гемини» думали о сценарии, чем надеялись на технологии

GQ
Идеи, теории и полимеры Идеи, теории и полимеры

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

Наука и жизнь
Что смотреть на лондонской ярмарке Frieze и за ее пределами Что смотреть на лондонской ярмарке Frieze и за ее пределами

Главные стенды в Риджентс-парке и выставки по всему городу

Vogue
Борьба с «врагами народа» Борьба с «врагами народа»

От древнеримских проскрипций до наших дней

Наука и жизнь
Gulfstream представил самый дорогой бизнес-джет Gulfstream представил самый дорогой бизнес-джет

Gulfstream представил бизнес-джет, поставки которого планируются в 2022 году

Forbes
Перед большим полётом Перед большим полётом

Совсем недавно орнитолог Григорий Ерёмкин пригласил меня в гости к журавлям

Наука и жизнь
Илон Маск на Кубани: как краснодарское агентство организовало первое в России выступление основателя Tesla Илон Маск на Кубани: как краснодарское агентство организовало первое в России выступление основателя Tesla

Как агентству Ruport удалось устроить бесплатное выступление Илона Маска

Forbes
Легкость необыкновенная Легкость необыкновенная

Сделай новогодние блюда более легкими

Лиза
Новые правила ОСАГО: как теперь ездить Новые правила ОСАГО: как теперь ездить

В ГИБДД объяснили, будут ли штрафовать водителей без бумажного полиса

РБК
«Чёрная легенда» — месть протестантов «Чёрная легенда» — месть протестантов

В антикатолической пропаганде все испанцы представали обезумевшими изуверами

Дилетант
Яна Рудковская призналась, что после операции не может больше иметь детей Яна Рудковская призналась, что после операции не может больше иметь детей

Яна Рудковская высказалась о сложностях в браке с Евгением Плющенко

Cosmopolitan
Головное предприятие Головное предприятие

Лондонский Lock & Co. Hatters — старейший шляпный магазин в мире

Вокруг света
Аппетит под контролем Аппетит под контролем

Как поддерживать баланс «гормона сытости и голода»?

Худеем правильно
Клуб для взрослых Клуб для взрослых

Игорь Ланцман и Екатерина Сахарова показывают свой дом на дачной улице Горького

Tatler
«Маленькая мисс Счастье»: как сейчас выглядят королевы детских конкурсов красоты «Маленькая мисс Счастье»: как сейчас выглядят королевы детских конкурсов красоты

От подробностей закулисной жизни этих маленьких девочек волосы встают дыбом

Cosmopolitan
Тест-драйв нового Porsche Cayenne Coupe на Камчатке Тест-драйв нового Porsche Cayenne Coupe на Камчатке

Esquire протестировал новый Porsche Cayenne Сoupe

Esquire
«Все эти писатели давно умерли — никто никому больше ничего не должен»: Галина Юзефович о том, зачем заново учиться читать «Все эти писатели давно умерли — никто никому больше ничего не должен»: Галина Юзефович о том, зачем заново учиться читать

Галина Юзефович рассказывает, зачем сегодня нужно заново учиться читать

Forbes
«Толчок коленом в зад»: как бизнес отреагировал на полученное ФСБ разрешение использовать амнистию капитала «Толчок коленом в зад»: как бизнес отреагировал на полученное ФСБ разрешение использовать амнистию капитала

Декларации об амнистии капитала могут стать обвинительным аргументом

Forbes
«Ник, одно фото Путина с Калашниковым и тебе…»: арт-куратор Николас Ильин о закулисье русского искусства, миллиардерах и чаепитии с президентом «Ник, одно фото Путина с Калашниковым и тебе…»: арт-куратор Николас Ильин о закулисье русского искусства, миллиардерах и чаепитии с президентом

Культуртрегер Николас Ильин много лет продвигает искусство из России на Западе

Forbes
Как выбрать обогреватель: боремся с холодами Как выбрать обогреватель: боремся с холодами

Какой обогреватель выбрать, чтобы эффективнее бороться с холодами

Популярная механика
Офисный надзор Офисный надзор

Как организовать рабочее пространство, чтобы меньше уставать за день

StarHit
Три выставки, которые нужно увидеть в Лондоне этой осенью Три выставки, которые нужно увидеть в Лондоне этой осенью

Краткий гид на ноябрьские праздники и любой другой уик-энд

Vogue
Как любить его ребенка от первого брака и надо ли? Рассказывает психолог Как любить его ребенка от первого брака и надо ли? Рассказывает психолог

Как строить отношения с чужим ребенком и нужно ли пытаться его полюбить?

Cosmopolitan
Круто ты попал! Круто ты попал!

Рабочий из Москвы стал моделью, чтобы привлечь внимание к проблемам на стройке

StarHit
Екатерина Гордон: «В моей деятельности приоритет я отдаю победе» Екатерина Гордон: «В моей деятельности приоритет я отдаю победе»

Екатерина Гордон рассказала о собственной юридической компании

Cosmopolitan
Открыть в приложении