ثبات وجود‌ فلوئور‌ خالص‌ در طبیعت‌

[azarafrooz 14,221]

اثبات وجود‌ فلوئور‌ خالص‌ در طبیعت‌ برای‌ اولین‌ بار‌ (پایان‌ یک مناقشه‌ دویست‌ ساله !):

در استفاده از فلوئور، این واکنش گراترین عنصر درمیان تمام عناصر،همیشه احتیاط کامل توصیه می شود. این عنصر بقدری واکنش گرا است که دستگاهها و ظروف آزمایشگاهی نیز تاب مقاومت درمقابل آن را نداشته و کارکردن با آن امکانات و شرایط ویژه ای را طلب می کند. ولی با این حال فلوئور دارای کاربردهای فراوانی می باشد که از آن جمله عبارتند از : برخی از انواع پوشش های حفاظت خوردگی و همچنین تولید گوگرد هگزا فلوئورید یا هگزا فلوئورو سولفید که یکی ازکابردهای آن ساخت عایق های الکتریکی برای برق فشارقوی است. و اما : تا همین چند هقته پیش فرض بر این بود که واکنش گراترین عناصر – فلوئور- هیچگاه به صورت خالص در طبیعت یافت نمی شود و در صورت وجود (حتی) برای کوتاه مدت بلافاصله با بیشترین عنصر موجود در کنار آن یعنی کلسیم، ترکیب شده و حاصل آن، کانی فلوئوریت یا فلوئوراسپار (Fluorspar) می باشد. فلورین‌ یا فلوئوریت (CaF2) مهمترین‌ کانی‌ فلوئور در طبیعت و منبع تهیه سایر ترکیبات فلوئور ازجمله هیدرو فلوئوریک اسید ( H2F2 ) می باشد.

 

“کانی بدبو” (Stinkspat ، Antozonit):

 

یک نوع خاص از فلوئوریت به رنگ بنفش تیره تا سیاه با نام “کانی بدبو” (Stinkspat) است که شکسته شدن یا خرد کردن آن همیشه با بوی نامطبوع و آزاردهنده ای توام است. این کانی عموماً مقداری مواد معدنی حاوی اورانیم به همراه دارد که به صورت ذرات ریزی درون کانی قراردارد. مهمترین مکانی که این کانی تاکنون یافت شده است، گودال (معدن) ماریا (Maria) در وولزن دورف (Wölsendorf) واقع در منطقه فالس علیا (Oberpfalz) درآلمان می باشد.

 

علت بدبوئی دراین کانی، عامل مناقشه ای ۲۰۰ ساله بین شیمی دان ها

شیمیدان‌های‌ معروفی چون: وولر (۱۸۰۰-۱۸۸۲ Friedrich Wöhler) و لیبیگ (Justus von Liebig 1803-1873) ) حدث و گمان های مختلفی برای علت بدبوئی این کانی مطرح می کردند از جمله وجود و متصاعد شدن ترکیبات و عناصری‌ چون‌ فلوئور (عنصری)، ید، اوزون، فسفر، آرسن(آرسنیک )، گوگرد و ترکیبات گوگردی آلی و غیرآلی، هیپوکلریک اسید ،کلر و هیدروکربن های فلوئوره و … . اثبات این ایده که فلوئور به طور مستقیم و به صورت محبوس در “کانی بدبو” (Stinkspat) وجود دارد (و یا دراثر خردکردن این کانی به جود می آید) تا همین چند هفته پیش ناممکن بود. تا اینکه بالاخره یک تیم از شیمیدان های دانشگاههای لودویک ماکسیمیلیان (مونیخ) و دانشگاه صنعتی مونیخ مشترکاً وجود فلوئور (عنصری) را با قطعیت و به کمک اسپکتروسکوپی نوکلئوماگنت رزونانس ( NMR – ) درکانی بدبو به اثبات رسانده و به این ترتیب به حدث و گمان های ۲۰۰ ساله در مورد علت بدبوئی این کانی پایان دادند. همانگونه که گفته شد در اثر سایش یا خرد کردن این کانی گاز فلوئور آزاد می شود. این گاز بسیار واکنش گرا با رطوبت ترکیب شده و به فلوئور هیدروؤن (فلوئورهیدریک اسید) واکسیژن (اتمی) تبدیل می شود .این اکسیژن رادیکالی با یک ملکول اکسیژن در محیط ترکیب شده و به اوزون تبدیل می گردد. وجود HF و O3 یکی از – و شاید مهمترین- عوامل وجود بو دراین کانی است … تمام این واکنش ها دراین کانی به علت وجود مواد رادیواکتیوی چون اورانیم و توریم می باشد که با تجزیه آنها، اشعه گاما ایجاد شده و این اشعه خود باعث آزاد شدن الکترون هائی از یون فلوئورید و به این ترتیب به وجود آمدن فلوئور (عنصری) می گردد. جزئیات این واکنش ها از حوصله این بحث خارج است و لذا از پرداختن به‌آ‌ن‌نیز (فعلاً) صرفنظرمی‌گردد،(شاید دریک پست جداگانه درآینده !)

 

 

منبع اصلی :

NPO,Angewandte Chemie,06.07.2012 Originalveröffentlichung :Elementares Fluor F2 in der Natur – In Situ Nachweis und Quantifizierung, Jörn Schmedt auf der Günne, Martin Mangstl und Florian Kraus, Angewandte Chemie, Early View, 4. Juli 2012