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为什么氟被称为“死亡元素”?

在化学元素发现和分离史上,单质氟的分离制备尤为艰辛,而且充满了危险,给许多科学家带来了难以磨灭的痛苦甚至死亡。氟元素因此获得了“死亡元素”的恐怖称号。

让我们来看看氟的艰难发现之旅吧!

1768年,德国化学家马格拉夫首次报道了氢氟酸。但直到1810年,法国科学家安培才正式提出氢氟酸中含有一种新的元素,英国化学家戴维将其命名为氟(Fluorine)。但是,要想提取单质氟,却比预想的要艰难得多,此后长达70多年的制备单质氟的漫长而又悲壮的历程就是明证。许多化学家投入到了分离单质氟的研究中。然而,元素氟的分离是如此的危险和艰辛,早期的研究者为此付出了沉痛的代价,甚至是自己的生命。英国化学家戴维最先尝试制备单质氟,但很快就因为中毒而被迫放弃了研究。1836年,爱尔兰科学院的乔治·诺克斯和托马斯·诺克斯两兄弟在制备氟的研究中都严重中毒。随后,比利时的鲁耶特和法国的尼克雷不幸中毒身亡。而英国化学家戈尔则在电解氢氟酸制氟的过程中遭遇了爆炸事故。

为什么氟的分离这么困难呢?这是因为氟是化学性质最活泼、氧化性(与其他元素发生化学反应时夺取电子的能力)最强的化学元素。通常的化学方法是无法制备单质氟的,只能通过电解的办法才有可能得到它。而氟在常温下是一种浅黄色的剧毒气体,能和大多数其他元素发生反应,也可以和除全氟有机物以外的所有有机化合物发生剧烈反应;在受热的情况下,氟还能腐蚀金、铂等贵金属。因此,当时的化学家在实验中即使制备了少量的单质氟,也由于它立即与其他物质发生反应而难以收集、鉴定。另一方面,氟气和氢氟酸有非常强的毒性,即使吸入少量也会中毒,甚至可能致命。在早期制备单质氟的探索中,由于当时实验技术条件不够完善,容易发生不慎吸入氟化氢而导致中毒的事故。

然而,科学家不屈不挠的探索精神和为真理献身的精神是任何困难都阻止不了的。在汲取前人经验教训的基础上,法国化学家穆瓦桑经过长期艰苦、细致的探索,虽然多次中毒,仍然锲而不舍,终于在1886年6月26日通过电解无水氟化氢和氟氢化钾混合物的方法首次成功制备分离了单质氟。直至今天,现代工业大规模生产氟气仍然利用穆瓦桑电解制氟的方法。1906年,为了表彰他在制备元素氟方面所做的杰出贡献以及所发明的穆氏电炉,穆瓦桑被授予诺贝尔化学奖。1907年,由于长期和剧毒物质接触,严重损害了健康,年仅55岁的穆瓦桑过早地离开了人世。