Просмотр кода страницы Фтор

{{о|химическом элементе|романе Пирса Энтони|Фтор (роман)}}
{{Другие значения термина|F}}
{{Химический элемент
| имя = Фтор/Fluorum (F)
| символ = F
| номер = 9
| внизу = [[Хлор|Cl]]
| изображение = Liquid fluorine tighter crop.jpg
| подпись = Жидкий фтор
| внешний вид = 
| атомная масса = 18,998403163(6)<ref name="iupac atomic weights">{{статья|автор=Meija J. et al.|заглавие=Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)|ссылка=http://www.degruyter.com/view/j/pac.2016.88.issue-3/pac-2015-0305/pac-2015-0305.xml|язык=en|издание=[[Pure and Applied Chemistry]]|год=2016|том=88|номер=3|страницы=265–291|doi=10.1515/pac-2015-0305|archivedate=2016-03-31|archiveurl=https://web.archive.org/web/20160331171131/http://www.degruyter.com/view/j/pac.2016.88.issue-3/pac-2015-0305/pac-2015-0305.xml}}</ref>
| радиус атома = 73
| энергия ионизации 1 = 1680,0 (17,41)
| группа = 17 (устар. 7)
| период = 2
| блок = <br>[[p-элементы|p-элемент]]
| конфигурация = [He] 2s<sup>2</sup>2p<sup>5</sup><br> 1s<sup>2</sup>2s<sup>2</sup>2p<sup>5</sup>
| ковалентный радиус = 72
| радиус иона = (−1e)133
| электроотрицательность = 3,98
| электродный потенциал = 2,87 В
| степени окисления = −1, 0
| плотность = Газ: 1,696{{sup|0}} г/л<br>Жидкость.: 1,516{{sup|−188}} г/см³, <br>Твердая фаза: 1,7{{sup|−228}} г/см³<ref name="ХЭ">{{Химическая энциклопедия|автор= Раков Э. Г.|статья=Фтор|т=5|с=197—199}}</ref> или 1,810{{sup|−225}}<ref name=ivl19/>
| теплоёмкость = 31,34<ref name="ХЭ"/>
| теплопроводность = 0,028
| температура плавления = 53,53 [[Кельвин|К]] (−219,70 °C)<ref name="ХЭ"/>
| теплота плавления = (F—F) 0,5104
| температура кипения = 85,03 [[Кельвин|К]] (−188,12 °C)<ref name="ХЭ"/>
| теплота испарения = (F—F) 6,544
| критическая точка К = 144,4
| критическая точка МПа = 5,215
| молярный объём = 22,4{{e|3}}
| структура решётки = Моноклинная ({{math|α}}-фтор);<br> Кубическая ({{math|β}}-фтор)<ref name=ivl19/>
| параметры решётки = {{math|α}}-фтор: {{nobr|1={{math|β}} = 102,088(18)°}}; {{nobr|1={{math|''a''}} = 5,4780(12) Å}}; {{nobr|1={{math|''b''}} = 3,2701(7) Å}}; {{nobr|1={{math|''c''}} = 7,2651(17) Å}}<ref name=ivl19/>.<br>{{math|β}}-фтор: {{nobr|1={{math|''a''}} = 5,5314(15)}}<ref name=ivl19/>
| отношение c/a = 
| температура Дебая = 
| регистрационный номер CAS = 7782-41-4
| давление нп 1 = 38
| давление нп 10 = 44
| давление нп 100 = 50
| давление нп 1 k = 58
| давление нп 10 k = 69
| давление нп 100 k = 85
| тройная точка К = 53.48
| тройная точка кПа = 90
}}
{{Элемент периодической системы|align=center|fontsize=100%|number=9}}
'''Фтор''' ([[Химические знаки|химический символ]] — '''F''', {{lang-old-ru|флюор}}; от {{lang-la|Fluorum}}) — [[химический элемент]] [[Галогены|17-й группы]] (по [[Короткая форма периодической системы элементов|устаревшей классификации]] — главной подгруппы седьмой группы, VIIA) [[Второй период периодической системы|второго периода]] [[периодическая система химических элементов|периодической системы химических элементов]] [[Менделеев, Дмитрий Иванович|Д. И. Менделеева]], с [[атомный номер|атомным номером]] 9.

Является самым химически активным [[неметалл]]ом и сильнейшим окислителем. Фтор относится к группе [[Галогены|галогенов]] и является самым лёгким элементом из этой группы.

Как [[простое вещество]] (при [[Нормальные условия|нормальных условиях]]) фтор — это двухатомный [[газ]] (формула — F<sub>2</sub>) бледно-жёлтого цвета с резким [[запах]]ом, напоминающим [[озон]] или [[хлор]]. При [[Криогеника|криогенных]] температурах представляет собой жёлтую жидкость, бесцветный газ (в толстых слоях — зеленовато-жёлтый, [[Нормальные и стандартные условия|н. у.]]).

Чрезвычайно [[Токсичность|токсичен]]. Обладает исключительно высокой [[Коррозия|коррозионной]] активностью.
{{Clear|left}}

== История ==
Первое соединение фтора — [[флюорит]] (плавиковый шпат) [[Кальций|Ca]]F<sub>2</sub> — описано в конце [[XV век]]а под названием «флюор». В [[1771 год]]у [[Шееле, Карл Вильгельм|Карл Шееле]] получил [[плавиковая кислота|плавиковую кислоту]]. При обработке минерала флюорита CaF<sub>2</sub> [[Серная кислота|серной кислотой]] он выделил [[Фтороводород|HF]] в виде водного раствора. Это событие рассматривается в истории [[Химия|химии]] как открытие фтора. Аналогию с [[хлор]]ом предложил в 1810 году [[Ампер, Андре-Мари|Андре Ампер]], его поддержал [[Дэви, Гемфри|Гемфри Дэви]]. Дэви изучил растворения стекла в плавиковой кислоте.

Как химический элемент, входящий в состав плавиковой кислоты, фтор был предсказан в [[1810 год]]у, а выделен в свободном виде лишь 76 лет спустя [[Муассан, Анри|Анри Муассаном]] в [[1886 год]]у [[электролиз]]ом жидкого безводного [[Фтористый водород|фтористого водорода]], содержащего примесь [[Гидрофторид калия|кислого фторида калия KHF<sub>2</sub>]].

=== Происхождение названия ===
Название «фтор» (от {{lang-grc|φθόριος}} — ''разрушительный''), предложенное [[Ампер, Андре-Мари|Андре Ампером]] в [[1816 год]]у<ref>[https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6568584z/f30.image Annales de chimie et de physique | 1816 | Gallica<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>, употребляется в русском, греческом и некоторых других языках. Во многих же других странах приняты названия, производные от старинных названий минерала флюорита CaF<sub>2</sub>, которые в свою очередь происходят от его способности понижать температуру плавления металлургического шлака, образующегося при восстановлении металлов из руд, и увеличивать его текучесть ({{lang-la|fluere}} — течь): например, тот же Ампер в письме [[Дэви, Гемфри|Дэви]] от [[6 августа]] [[1812 год|1812]] предложил слово ''fluorine'', благодаря адресату письма прочно вошедшее в [[английский язык]].

== Распространение в природе ==
Содержание фтора в атомных процентах в природе показано в таблице:
{| class="wikitable" style="float:left; margin-right:1em; clear:left"
! Объект !! Содержание, %
|-
| [[Почва]] || 0,02
|-
| Воды [[Река|рек]] || 0,00002
|-
| Воды [[океан]]а || 0,0001
|-
| [[Зубы человека]]<ref>Главным образом в эмали [[Зубы человека|зубов]].</ref> || 0,01
|}

В природе значительные скопления фтора содержатся, в основном, в минерале флюорите (CaF<sub>2</sub>), содержащем по массе {{nobr|51,3%}} Ca и {{nobr|48,7 %}} F. [[Кларковое число|Кларк]] в земной коре {{nobr|650 г/т.}}

Из растений относительно богаты фтором [[чечевица]] и [[Лук (растение)|лук]].

В [[Почва|почве]] фтор накапливается в результате [[вулкан]]ической деятельности, в составе [[Вулканические газы|вулканических газов]] обычно содержится большое количество [[фтороводород]]а.

== Физические свойства ==
При нормальных условиях представляет собой бледно-жёлтый газ. В малых концентрациях в воздухе его запах напоминает одновременно озон и хлор. Очень агрессивен и сильно ядовит.

Фтор имеет аномально низкую температуру кипения (85,03 К, −188,12 °C) и плавления (53,53 К, −219,70 °C)<ref name="ХЭ"/>. Это связано с тем, что фтор не имеет [[D-орбиталь|d-подуровня]] и не способен образовывать {{нп5|Дельта-связь|полуторные связи|en|Delta bond}}, в отличие от остальных галогенов (кратность связи в остальных галогенах примерно 1,1)<ref>''Ахметов Н. С.'' Общая и неорганическая химия.</ref>.

Ниже температуры плавления образует кристаллы бледно-жёлтого цвета<ref name=jor64b/><ref name=mey68/>.

=== Электронное строение ===
[[Файл:Electron shell 009 fluorine.png|thumb|left|150px|Электронная конфигурация внешнего электронного уровня атома фтора]]
Электронная конфигурация атома фтора: 1s<sup>2</sup>2s<sup>2</sup>2p<sup>5</sup>.

Атомы фтора в соединениях могут проявлять [[степень окисления]], равную −1. Положительные степени окисления в соединениях неизвестны, так как фтор является самым [[Электроотрицательность|электроотрицательным]] элементом.

Квантовохимический [[Спектральный терм|терм]] атома фтора — <sup>2</sup>P<sub>3/2</sub>.

==== Строение молекулы ====
[[Файл:Molekülorbital-Fluor.png|thumb|250px|Применение метода МО для молекулы F<sub>2</sub>]]
С точки зрения теории молекулярных орбиталей, строение двухатомной молекулы фтора можно охарактеризовать следующей диаграммой. В молекуле присутствует 4 связывающих орбитали и 3 разрыхляющих. Порядок связи в молекуле равен 1.
{{-|left}}

=== Кристаллы ===
[[Файл:Alpha-fluorine-unit-cell-B-3D-balls.png|thumb|244x244px|Кристаллическая структура {{math|α}}-фтора (стабильная при атмосферном давлении)]]
Фтор образует молекулярные кристаллы с двумя кристаллическими модификациями, стабильными при атмосферном давлении:
* {{math|α}}-фтор, непрозрачный, твёрдый и хрупкий<ref name=mey68/>, существует при температуре ниже 45,6 K, кристаллическая решётка {{Крист|синг=1|гр=''C'' 2/''c''|a=0,54780(12)|b=0,32701(7)|c=0,72651(17)|beta=102,088(18)|Z=4|d=1,98|рп=1}} с объёмом элементарной ячейки 0,12726(5) нм³ (при 10 К)<ref name=ХЭ/><ref name=ivl19>{{cite doi|10.1002/chem.201805298}}</ref><ref name=mey68>{{cite doi|10.1063/1.1670323}}</ref><ref>{{cite doi|10.1016/0022-4596(70)90074-5}}</ref>;
* {{math|β}}-фтор, прозрачный, менее плотный и твёрдый<ref name=mey68/>, существует в интервале температур от {{nobr|45,6 К}} до точки плавления {{nobr|53,53 K}}, кристаллическая решётка {{Крист|синг=пк|гр=''Pm''{{overline|3}}''n''|a=0,65314(15)|Z=8|d=1,81|рп=1}} с объёмом элементарной ячейки {{nobr|0,27862(11) нм³}} (при {{nobr|48 К}}), решётка изотипична {{math|γ}}-фазе [[кислород|O<sub>2</sub>]] и {{math|δ}}-фазе [[азот|N<sub>2</sub>]]<ref name=ХЭ/><ref name=ivl19/>. В раннем (но единственном проведённом до 2019 года) эксперименте по изучению структуры {{math|β}}-фтора рентгенографическая плотность кристалла была оценена как {{nobr|1,70(5) г/см³}}<ref name=jor64b>{{cite doi|10.1107/S0365110X6400202X}}</ref><ref name=jor64a>{{cite doi|10.1063/1.1725957}}</ref>, и эта плотность твёрдого фтора цитируется в большинстве справочников. Более точное современное измерение даёт {{nobr|1,8104(12) г/см³}}<ref name=ivl19/>.
Фазовый переход между этими кристаллическими фазами фтора более экзотермичен, чем затвердевание жидкого фтора. Фаза [[Ромбическая сингония|ромбической сингонии]] у твёрдого фтора не обнаружена, в отличие от всех прочих галогенов. Молекулы {{math|α}}-фтора разупорядочены по направлению. Длина связи F—F в молекулах составляет {{nobr|0,1404(12) нм}}<ref name=ivl19/>.

Даже при столь низких температурах взаимодействие кристаллов фтора со многими веществами приводит к взрыву<ref name=mey68/>.

=== Изотопный состав ===
{{Основная статья|Изотопы фтора}}
Фтор является моноизотопным элементом: в природе существует только один стабильный [[изотоп]] фтора <sup>19</sup>F. Известны ещё 17 радиоактивных изотопов фтора с [[массовое число|массовым числом]] от 14 до 31 и один [[Изомерия атомных ядер|ядерный изомер]] — <sup>18m</sup>F. Самым долгоживущим из радиоактивных изотопов фтора является <sup>18</sup>F с [[период полураспада|периодом полураспада]] 109,771 минуты, важный источник [[позитрон]]ов, использующийся в [[позитрон-эмиссионная томография|позитрон-эмиссионной томографии]].

==== Ядерные свойства изотопов фтора ====
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
! Изотоп !! Относительная масса, [[Атомная единица массы|а. е. м.]] !! Период полураспада !! Тип распада !! Ядерный спин !! Ядерный магнитный момент
|-
| <sup>17</sup>F || 17,0020952 || 64,5 c || [[Бета-распад|β<sup>+</sup>-распад]] в [[Кислород-17|<sup>17</sup>O]]|| 5/2 || 4,722
|-
| <sup>18</sup>F || 18,000938 || 1,83 часа || β<sup>+</sup>-распад в <sup>18</sup>O || 1 ||
|-
| <sup>19</sup>F || 18,99840322 || Стабилен || — || 1/2 || 2,629
|-
| <sup>20</sup>F || 19,9999813 || 11 c || [[Бета-распад|β<sup>−</sup>-распад]] в [[Неон-20|<sup>20</sup>Ne]] || 2 || 2,094
|-
| <sup>21</sup>F || 20,999949 || 4,2 c || β<sup>−</sup>-распад в <sup>21</sup>Ne || 5/2 ||
|-
| <sup>22</sup>F || 22,00300 || 4,23 c || β<sup>−</sup>-распад в <sup>22</sup>Ne || 4 ||
|-
| <sup>23</sup>F || 23,00357 || 2,2 c || β<sup>−</sup>-распад в <sup>23</sup>Ne || 5/2 ||
|}

==== Магнитные свойства ядер ====
Ядра изотопа <sup>19</sup>F имеют полуцелый спин, поэтому возможно применение этих ядер для [[ЯМР]]-исследований молекул. Спектры ЯМР-<sup>19</sup>F являются достаточно характеристичными для фторорганических соединений.

== Химические свойства ==
Самый активный [[неметалл]], бурно взаимодействует почти со всеми веществами (кроме [[фториды|фторидов]] в высших степенях окисления и редких исключений — [[фторопласты|фторопластов]]) и с большинством из них — с горением и взрывом.

Образует соединения со всеми химическими элементами, кроме [[гелий|гелия]] и [[неон]]а. Известно лишь два соединения с [[аргон]]ом, существующих только при температуре ниже температуры кипения водорода, и только одно из них содержит фтор — [[гидрофторид аргона|гидрофторид аргона HArF]]<ref>[http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/sci;295/5563/2242 Science Magazine: Sign In | Science/AAAS]</ref>.

К воздействию фтора при комнатной температуре устойчивы некоторые металлы (в компактном виде) за счёт образования на их поверхности плотной плёнки фторида, тормозящей реакцию со фтором, например, Al, Mg, Cu, Fe, Ni; однако эти же металлы в виде мелкого порошка бурно реагируют даже с жидким фтором<ref name=gre98>{{книга|автор=Greenwood N. N., Earnshaw A. |часть=|заглавие=Chemistry of the Elements|оригинал= |ссылка=|издание=2nd Ed. |ответственный=|место=|издательство=Butterworth Heinemann |год=1998 |том=|страницы=804—821 |страниц=1341 |isbn=978-0-7506-3365-9|тираж=|язык=en}}</ref>. Контакт фтора с [[водород]]ом приводит к воспламенению и взрыву в кварцевых сосудах даже при очень низких температурах (до −252 {{Градус Цельсия}}), в магниевых сосудах для начала реакции нужен небольшой нагрев.

Почти все простые вещества энергично реагируют со фтором; к исключениям относятся только [[гелий]], [[неон]], [[аргон]], [[азот]] и [[кислород]]<ref name=kar2000/>. Криптон взаимодействует со фтором в электрическом разряде<ref name=kar2000/>. При комнатной температуре фтор не реагирует с сухим [[Сульфат калия|сульфатом калия]], [[Углекислый газ|углекислым газом]] и [[Закись азота|закисью азота]]. Без примеси [[фтороводород]]а при комнатной температуре не действует на стекло. Не реагирует с [[тетрафторметан]]ом и другими [[перфторуглероды|насыщенными фторуглеродами]].

В атмосфере фтора горят даже [[вода]], [[платина]] и [[ксенон]]<ref name=kar2000>{{книга|автор=Карапетьянц М. Х., Дракин С. И.|часть=|заглавие=Общая и неорганическая химия. Учебник для вузов|оригинал= |ссылка=https://books.google.com/books?id=axL7AgAAQBAJ&pg=PA458 |издание=Изд. 4-е, стереотипное|ответственный=|место=М|издательство=Химия|год=2000|том=|страницы=458|страниц=|isbn=|тираж=|язык=ru}}</ref>.

Фтор способен вытеснять другие галогены из своей группы из их солей:

: <chem>2NaBr + F2 -> 2NaF + Br2 ^</chem>,
: <chem>2NaCl + F2 -> 2NaF + Cl2 ^</chem>.

Реакция между щелочами и фтором:

: <chem>2NaOH + 2F2 -> 2NaF + OF2 + H2O</chem>.

Продукты реакции фтора с водой, в зависимости от условий её протекания, могут различаться:

: <chem>2F2 + 2H2O -> 4HF ^ + O2 ^</chem>,
: <chem>12F2 + 11H2O -> 19HF ^ + H2O2 + HOF ^ + O2 ^ + O3 ^ + OF2 ^ + O2F2 ^</chem>

Высокая энергия связи H-F позволяет осуществляться реакциям [[гидрид]]ов со фтором, где образуется фтороводород (кроме вышеупомянутой воды, со фтором реагируют [[Аммиак|NH<sub>3</sub>]], [[диборан|B<sub>2</sub>H<sub>6</sub>]], [[Моносилан|SiH<sub>4</sub>]], [[Гидрид алюминия|AlH<sub>3</sub>]] и т.д.)<ref name=kar2000/>.

К реакциям, в которых фтор формально является восстановителем, относятся реакции разложения высших фторидов, например:

: <chem>2CoF3 -> 2CoF2 + F2 ^</chem>,
: <chem>2MnF4 -> 2MnF3 + F2 ^</chem>.

Фтор также способен окислять в электрическом разряде [[кислород]], образуя [[Фторид кислорода(II)|дифторид кислорода]] OF<sub>2</sub> и [[диоксидифторид]] O<sub>2</sub>F<sub>2</sub>. Под давлением или при облучении ультрафиолетом реагирует с [[криптон]]ом и [[ксенон]]ом с образованием фторидов благородных газов.

Во всех соединениях фтор проявляет степень окисления −1. Чтобы фтор проявлял положительную степень окисления, требуется создание [[эксимер]]ных молекул или иные экстремальные условия. Это требует искусственной ионизации атомов фтора<ref>Энциклопедический словарь юного химика. Для среднего и старшего возраста. Москва, Педагогика-Пресс. 1999 год.</ref>. Элементы в соединениях со фтором часто проявляют высшие степени окисления<ref name=kar2000/>.

== Получение ==
[[Файл:Fluor laboratory method.png|thumb|200px|Лабораторный метод получения фтора]]
Промышленный способ получения фтора включает добычу и обогащение флюоритовых руд, [[Серная кислота|сернокислотное]] разложение их концентрата с образованием безводного [[Фтороводород|HF]] и его [[Электролиз|электролитическое]] разложение.

Для лабораторного получения фтора используют разложение некоторых соединений, но все они не встречаются в природе в достаточном количестве, и их получают с помощью свободного фтора.

=== Лабораторный метод ===
* В лабораторных условиях фтор можно получать с помощью показанной установки. В медный сосуд 1, заполненный расплавом KF·3HF, помещают медный сосуд 2, имеющий отверстия в дне. В сосуд 2 помещают толстый никелевый анод. Катод помещается в сосуд 1. Таким образом, в процессе электролиза газообразный фтор выделяется из трубки 3, а водород — из трубки 4. Важным требованием является обеспечение герметичности системы, для этого используют пробки из [[Фторид кальция|фторида кальция]] со смазкой из [[Оксид свинца(II)|оксида свинца(II)]] и [[глицерин]]а.
* В 1986 году, во время подготовки к конференции по поводу празднования 100-летия первого получения свободного фтора, {{iw|Кристе. Карл|Карл Кристе|en|Karl O. Christe}} открыл<ref>{{cite doi|10.1021/ic00241a001}}</ref> способ чисто химического получения фтора с использованием реакции во фтороводородном растворе K<sub>2</sub>MnF<sub>6</sub> и [[Фторид сурьмы(V)|SbF<sub>5</sub>]] при 150 °C<ref>{{книга|автор=Гринвуд Н., Эрншо А.|часть=|заглавие=Химия элементов|ссылка=|издание=|ответственный=|место=М.|издательство=БИНОМ. Лаборатория знаний|год=2008|том=2|страницы=147—148, 169 — химический синтез фтора|страниц=|isbn=|тираж=}}</ref><ref name=gre98/>:

:: <chem>2K2MnF6 + 4SbF5 -> 4KSbF6 + 2MnF3 + F2 ^</chem>

: Он основан на вытеснении слабой [[Кислота Льюиса|кислоты Льюиса]] [MnF<sub>4</sub>] из её соли K<sub>2</sub>MnF<sub>6</sub> более сильной кислотой Льюиса SbF<sub>5</sub>. Образовавшийся [[тетрафторид марганца|тетрафторид марганца MnF<sub>4</sub>]] термодинамически неустойчив и спонтанно разлагается до [[трифторид марганца|MnF<sub>3</sub>]] с выделением элементарного фтора. Хотя этот метод не имеет практического применения, он демонстрирует, что электролиз необязателен; кроме того, все компоненты для данных реакций могут быть получены без использования газообразного фтора.

* Также для лабораторного получения фтора можно использовать нагрев [[фторид кобальта(III)|фторида кобальта(III)]] до 300 °C, разложение фторидов серебра и некоторые другие способы.

=== Промышленный метод ===
Промышленное производство фтора осуществляется [[электролиз]]ом расплава кислого фторида калия KF·2HF (часто с добавлениями [[Фторид лития|фторида лития]]), который образуется при насыщении расплава KF фтористым водородом до содержания 40—41 % HF. Процесс электролиза проводят при температурах около 100 °C в стальных электролизёрах со стальным [[катод]]ом и угольным [[анод]]ом.

== Хранение ==
Фтор хранят в газообразном состоянии (под давлением) и в жидком виде (при охлаждении жидким азотом) в аппаратах из [[никель|никеля]] и сплавов на его основе ([[монель-металл]]), из [[медь|меди]], [[алюминий|алюминия]] и его сплавов, [[латунь|латуни]], [[нержавеющая сталь|нержавеющей стали]] (это возможно, потому что эти металлы и сплавы покрываются плёнкой фторидов, которая защищает от дальнейшей реакции со фтором<ref>{{Cite web |url=http://n-t.ru/ri/ps/pb009.htm |title=Фтор в Популярной библиотеке химических элементов |access-date=2007-03-25 |archive-date=2007-09-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20070930170905/http://n-t.ru/ri/ps/pb009.htm |deadlink=no }}</ref>).

== Применение ==
Фтор используется для получения:
* [[фреон]]ов — широко распространённых [[хладагент]]ов;
* [[фторопласт]]ов — химически инертных и негорючих [[Полимеры|полимеров]];
* [[Фторкаучуки|фторкаучуков]] — химически инертных и негорючих [[эластомер]]ов;
* [[элегаз]]а SF<sub>6</sub> — газообразного [[Изоляционные материалы|изолятора]], применяемого в высоковольтной электротехнике;
* [[Гексафторид урана|гексафторида урана]] UF<sub>6</sub>, применяемого для [[обогащение урана|разделения изотопов]] [[Уран (элемент)|урана]] в ядерной промышленности;
* [[Гексафтороалюминат натрия|гексафтороалюмината натрия]] — электролита для получения [[Алюминий|алюминия]] путём [[электролиз]]а;
* [[фториды|фторидов]] металлов (например, [[Вольфрам|W]] и [[Ванадий|V]]), которые обладают некоторыми полезными свойствами.
* Фтористые соединения используются в электролитах литиевых аккумуляторов для создания диэлектрического слоя между катодом и анодом.


=== Ракетная техника ===
{{Основная статья|Соединения фтора в ракетной технике}}
Фтор и некоторые его соединения являются сильными окислителями, поэтому могут применяться в качестве окислителя в [[ракетное топливо|ракетных топливах]]. Очень высокая эффективность фтора вызывала значительный интерес к нему и его соединениям. На заре космической эры в [[СССР]] и других странах существовали программы исследования фторсодержащих видов ракетного топлива. Однако продукты горения с фторсодержащими окислителями токсичны. Поэтому топлива на основе фтора не получили распространения в современной ракетной технике.

=== Применение в медицине ===
{{Основная статья|Соединения фтора в медицине}}
Фторированные углеводороды (например [[перфтордекалин]]) применяются в медицине как кровезаменители. Существует множество медицинских препаратов, содержащих фтор в структуре ([[фторотан]], [[фторурацил]], [[флуоксетин]], [[галоперидол]] и др.). Фториды натрия, калия и др. в строго дозированных микроколичествах применяются для профилактики кариеса (см. ниже).

== Биологическая и физиологическая роль ==
Фтор является жизненно необходимым для организма элементом<ref>{{cite book|title=Биогеохимическая роль и эколого-гигиеническое значение фтора|publisher=Журнал «Проблемы окружающей среды и природных ресурсов» Всероссийского института научной и технической информации РАН (Москва), номер 4, С. 20-108|author=Янин Е.П.|date=2009}}</ref><ref>{{cite web|url=https://www.med.or.jp/english/pdf/2004_08/351_358.pdf|title=What are Trace Elements? Their deficiency and excess states|website=med.or.jp|publisher=JMAJ, Vol.  47,  No.  8|author=Wada Osamu|date=2004|access-date=2021-03-28|archive-date=2017-03-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20170329161110/http://www.med.or.jp/english/pdf/2004_08/351_358.pdf|deadlink=no}}</ref>. Основным источником поступления фтора в организм человека является питьевая вода<ref>{{cite web|url=https://cyberleninka.ru/article/n/fiziologicheskaya-rol-ftora-i-ego-soderzhanie-v-pitievoy-vode-orlovskoy-oblasti|title=Физиологическая роль фтора и его содержание в питьевой воде Орловской области|website=cyberleninka.ru|publisher=Журанал «Здоровье населения и среда обитания», номер 5(206), С. 40-43|author=Канатникова Н.В., Захарченко Г.Л.|date=2010|access-date=2021-03-28}}</ref>. В организме человека преобладающая концентрация фтора содержится в эмали зубов в составе [[фторапатит]]а — Ca<sub>5</sub>F(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> — и в костях. Общее содержание составляет 2,6 г, в том числе в костях 2,5 г<ref name=ХЭ/>. Нормальное суточное поступление фтора в организм человека равно 2,5—3,5 мг<ref name=ХЭ/>. При недостаточном (менее 0,5 мг/литр питьевой воды) или избыточном (более 1 мг/литр) потреблении фтора организмом могут развиваться заболевания зубов: кариес, [[пародонтоз]], [[флюороз]] (крапчатость эмали) и [[остеосаркома]]. Также избыточное потребление фтора может приводить к поражениям костной системы<ref>По данным National Toxicology Program</ref><ref>{{cite web|url=https://cyberleninka.ru/article/n/essentsialnye-elementy-i-ih-normirovanie-v-pitievoy-vode|title=Эссенциальные элементы и их нормирование в питьевой воде|website=cyberleninka.ru|publisher=Журнал Анализ риска здоровью, номер 3, С. 30-36|author=Синицына О.О., Плитман С.И., Амплеева Г.П., Гильденскиольд О.А., Ряшенцева Т.М.|date=2020|access-date=2021-03-28}}</ref>.

Малое содержание фтора разрушает эмаль за счёт вымывания фтора из фторапатита с образованием гидроксоапатита, и наоборот.

Для профилактики кариеса рекомендуется использовать зубные пасты с добавками фторидов (натрия и/или олова), употреблять фторированную воду (до концентрации 1 мг/л) или применять местные аппликации 1—2 % раствором фторида натрия или фторида олова. Такие действия могут сократить вероятность появления кариеса на 30—50 %<ref>{{Cite web |url=https://test.org.ua/minerals/6 |title=Справочник потребителя |access-date=2020-04-29 |archive-date=2021-02-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210226193020/https://test.org.ua/minerals/6 |deadlink=no }}</ref>.

Предельно допустимая концентрация связанного фтора (в виде фторидов и фторорганических соединений) в воздухе промышленных помещений равна 0,0005 мг/литр воздуха.

== Токсикология ==
{| align="right"
|-
|{{NFPA 704
| опасность для здоровья = 4
| огнеопасность = 0
| реакционноспособность = 4
| прочее = W+OX}}
|}
[[Файл:Skull and Crossbones.svg|слева|75пкс]]
 [[Файл:Hazard O.svg|80px|right]]
 [[Файл:Hazard N.svg|80px|right]]
Фтор представляет собой чрезвычайно агрессивное химическое вещество. Сильно ядовит, является сильным окислителем. Раздражающие свойства в несколько раз сильнее, чем у [[фтороводород]]а. Фтор — «судорожный яд», как и значительное число его соединений. Обладает кумулятивным действием. В организм проникает главным образом ингаляционным и пероральным путями. Характерные проявления интоксикации при ингаляционном воздействии сводятся к болезненности и жжению в области носа, глотки, за грудиной, кровотечению из носа, сухому кашлю. Возможен спазм гортани и бронхиальной мускулатуры. При осмотре обнаруживаются гиперемия, отёчность и некрозы слизистых оболочек носоглотки, изъязвления и даже прободения носовой перегородки. Слизистые дыхательных путей также некротизируются и покрываются жёлтыми корочками.

При лёгких ингаляционных отравлениях фтором и его соединениями, как правило, ограничиваются развитием ринофаринголарингита и трахеобронхита на фоне общей слабости, утомляемости, лабильности пульса и АД. — отравление «маскируется» под «простуду», что затрудняет своевременную диагностику и лечение.

При поражениях фтором и его соединениями средней тяжести диагностируются глубокие бронхиты, и, с задержкой, пневмонии; а также судороги и гепатиты.

В случае тяжёлых отравлений развиваются поражение тканей и токсический отёк лёгких, коматозное состояние, судороги.

Резорбтивное действие объясняется возможностью фтора вступать в свободно-радикальные реакции с тканями организма — осаждение кальция из сыворотки крови и тканевой жидкости в форме фторида, приводящие к глубоким нарушениям в обмене веществ, замедлению свёртываемости крови, нарушению кислотно-основного соотношения крови, нарушению нервно-мышечной проводимости, увеличению проницаемости сосудистых стенок. Кроме того, фтор нарушает функционирование ряда ферментных систем, взаимодействуя с магнием, марганцем, железом, цинком, входящих, как и кальция, в состав энзимов, являясь их активаторами или ингибиторами. Отравления фтором нарушает активность ферментов, использующих микроэлементы в качестве кофакторов, например снижается активность Энолазы (нарушение гликолиза и синтеза макроэргов), аденозинтрифосфатазы, глутаминсинтетазы.

Ожоги глаз и кожных покровов наблюдаются при непосредственном контакте с фтором. Контакт кожи с газом в течение 2 секунд вызывает термический ожог II степени; воздействие в концентрации 0,15—0,30 мг/л приводит к раздражению открытых участков кожи. При обследовании 252 человек, подвергающихся воздействию фтора, у 57 обнаружены [[конъюнктивит]]ы или [[экзема век]]<ref>''Н. В. Лазарев, И. Д. Гадаскина.'' «Вредные вещества в промышленности». Том 3, страница 19.</ref>.

Фтор депонируется в костях и медленно, в течение нескольких лет, выводится из организма почками и кишечником.

== См. также ==
* [[Соединения фтора в ракетной технике]]
{{Дерево статей|Соединения фтора}}

== Литература ==
* ''Рысс И. Г.'' Химия фтора и его неорганических соединений. М. Госхимиздат, 1966 г. — 718 с.
* ''Некрасов Б. В.'' Основы общей химии. (издание третье, том 1) М. Химия, 1973 г. — 656 с.
* Военная Токсикология, Радиология и Медицинская Защита. Учебник. ВМА им. С. М. Кирова. Ленинград, 1987 г. — 356с.

== Примечания ==
{{примечания}}

== Ссылки ==
{{Родственные проекты
|Тема = Фтор
|Викисловарь=фтор
|Викицитатник=Фтор
}}
* [http://www.medline.ru/public/art/tom5/art8-perf1.phtml Информация о Перфторане]
* [http://vivovoco.astronet.ru/VV/JOURNAL/VRAN/PF/PERFTOR.HTM Кровезаменитель Перфторан] // [[Вестник РАН]], 1997, том 67, N 11, с. 998—1013.

{{Внешние ссылки}}
{{Периодическая система элементов}}
{{Фториды}}

[[Категория:Химические элементы]]
[[Категория:Галогены]]
[[Категория:Неметаллы]]
[[Категория:Фтор| ]]