元素世界生存手册 NO.2 死之镰刀与生之神杖——氟元素

本文总字数为2082字，预计阅读时间为7分钟

 

假如你哪一天穿越到了某个元素世界，这个世界是某个元素的天堂，那请务必携带此手册，也许可以在那个世界（也可以是现实世界）救你一命。

 

本手册仅供学术交流（包括但不限于高中化学学习的课外知识），没有作者 bilibili@火山下的第一骑士 同意禁止用于商业用途，鼓励在标注原作者的前提下转载。

 

由于本人的知识能力水平有限，如果有知识错误或用词句法错误，欢迎批评指正，不胜感激！

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如果穿越到了氟的世界，那么恐怕可怜的穿越者连喊“我祝上帝身体健康”的时间都没有————因为氟的世界里，全员恶玉。

尽管并不是高中需要详细了解的元素，但是估计非常多的人都听说过氟的恶名——无论是氟单质自己，还是简单的氟化物之一氢氟酸，亦或者是少数几个较稳定的三价钴盐三氟化钴，都是杀人不眨眼的存在。

氟单质具有恐怖到不能再恐怖的氧化性——氟的最外层为7个电子而且氟原子核是所有最外层有7个电子的元素中最小的，这导致了氟不但对自己的7个电子宝贝拿捏地死死的，而且还十分喜欢再去抢夺别人的电子。

相信很多人都知道那些天生最外层电子为8电子的幸运儿们的别名——惰性气体元素，但是实际上，早在100多年前，人们就已经发现了稀有气体的化合物。并且如果加上依靠分子间作用力而束缚在一起的带电化合物的话，目前只有第2号元素、核裂变的小儿子——氦没有化合物，这就是为什么目前一般称这些元素为稀有气体元素而不是惰性气体元素。

而在这屈指可数的稀有气体化合物中，含氟化合物占了几乎全部，比如知名度稍微高一点的二/四/六氟化氙。

连稀有气体元素能被氟搞定（氦这种BUG存在除外），就更不用说其他元素了——毕竟，他们都没有稀有气体元素耐打。

由此观之，氟真乃撩人王子也！

但是氟的这种强氧化性却成为了制取TA和使用TA的达摩克里斯之剑，目前主要的氟单质制取方法是电解氟氢化钾的无水氟化氢（注意无水二字！）溶液，并且反应电极必须用铂等不仅比较惰性而且对于穷人更加惰性的贵金属。

2KHF2=通电=2KF+H2↑+F2↑

而氟的强氧化性却导致氟的很多氟化物比较稳定——我们在高中就学过，卤族元素的稳定性是从碘化氢到氟化氢递增，这是因为这些元素不但被氟征服，还由于氟强大的氧化性对氟死心塌地，除了那个异类中的异类——三氟化钴。

如果需要在实验室制取少量氟气，最简单的方法就是在安保措施必须必须必须必须做好（请珍惜生命！）的情况下，加热三氟化钴：

2CoF3=加热=2CoF2+F2↑

而与母亲氟气不同，氟化氢与其水溶液氢氟酸的恐怖杀伤力来自TA的强配位能力————高中范围内，氢氟酸是唯一能溶解二氧化硅和硅酸钠之类的玻璃材料的酸，并且TA还可以疯狂攻击人体中的钙离子形成难溶的氟化钙，从而导致骨质疏松等危险疾病。

但是这种强配位能力在分析化学内却是个宝贝————比如如何要检测某个含有少量三价铁离子的溶液中是否存在二价钴离子（已知硫氰化钾能与钴离子反应蓝色化合物）？

看到提示信息后，相信一些同学会喊出“加硫氰化钾溶液！”，而一些同学可能会觉得“硫氰化钾也会和铁离子反应啊”从而觉得提示信息无用，还有一些更加牛X的大佬会说出正确答案：先加过量氟化钠溶液，然后再加入硫氰化钾溶液。

这是因为氟离子能先和铁离子形成更加稳定的化合物——或者说，把铁离子“藏起来了”，让可能存在的钴离子没有顾忌地投入硫氰化钾的怀抱。

而这里的氟化钠溶液，在分析化学上就叫做“遮蔽剂”。

人们常常笑着说，搞计算机写代码容易让头发脱光；但是如果去研究氟化学，那不仅仅是头发脱光的问题，是性命不保的问题。

当年为了从氟化合物（主要是氢氟酸）中提取单质氟，从我们熟悉的物理学家安培，到无机化学之父戴维，再到成功分离氟而获得诺贝尔化学奖的莫瓦桑，接近20名科学家因为研究氟化物而或多或少的受到了伤害。

英雄不分国籍，向这些真正为科学献身的先驱者们致敬！

幸运的是，与氯不同，由于氟的活泼与难制备储存，氟化合物目前几乎没有被运用在战争武器中——这或许就是物极必反吧。

而今天，伴随对氟的研究越来越深入，氟在工业生活上的价值也逐渐被发现——是的，虽然氟是死神手里的镰刀，但是应用得当却能也可以造福。

氟化物大部分都是致命的，但是有一些反其道而行之的安全氟化物已经遍布我们的生活————比如最常见的是牙膏中的氟化钠和缩写为PTFE的聚四氟乙烯。

牙膏中的微量氟化钠能够与牙齿的主要成分之一羟基磷酸钙反应形成更加致密的物质————氟磷酸钙，从而保护牙齿；而聚四氟乙烯有一个霸气无比的俗称——塑料王，除了熔融的碱金属和液氟之外就没有害怕过谁。

除了这些，在药物方面，氟药物占据了所有药物的近20%，在抗抑郁、降固醇、抗菌药

中都可以找到氟的身影。

如果让我选出最具有两面性的元素，那我一定选择氟元素——它是死神手里的镰刀，却也是天使手里的神杖。

正如科技力量一样，元素的力量从来没有好坏之分，有好坏之分的只是使用TA的方法，以及使用TA的人的心灵。

希望在未来，这把神器能散发出更耀眼的光辉。

感谢你看到这里，如果本篇专栏让你对氟元素有了更多的了解，不要忘记点赞支持一下哦！下两期，让我们来分别了解一下，工业革命之基石——铁，与熟悉却陌生的伴侣——锡。