Полимеры в медицине

Фтор (лат. Fluorum)- химический элемент VII группы периодической системы  Менделеева; атомный номер 9, атомная масса 18,998; относится к семейству галогенов. О существовании элемента, который впоследствии был назван фтором (от греческого "фторос" - разрушение, гибель), догадывались многие химики конца XVIII- начала XIX в.,но получить его в чистом виде из-за его необычной активности долго не удавалось. В истории фтора немало трагических страниц: многие ученые, которые изучали соединения фтора, теряли здоровье и даже гибли, потому что фтор и его соединения чрезвычайно ядовиты.

Одно из самых интересных соединений фтора - плавиковая кислота HF была получена в 1771 г. шведским химиком К.Шееле. Постепенно крепло убеждение, что в веществе, открытом Шееле, содержится новый элемент, похожий на хлор. Но прошло более ста лет, прежде чем химики выделили наконец этот элемент.

Произошло это в 1886 г. Первооткрывателем свободного фтора  стал французский химик А.Муассан. Чтобы получить фтор, Муассан подверг  электролизу охлажденный до -23 С  безводный фтороводород и собрал на аноде несколько пузырьков  желтого газа.

Электроды в приборе Муассана были сделаны из химически стойкого платиноиридиевого сплава, но и его разрушал агрессивный газ.

Муассан должен был подтвердить  свое открытие, получив фтор в присутствии  комиссии, присланной Парижской Академией  наук. Он очистил фтороводород со всей тщательностью, установил новые электроды, включил ток и - ничего не получил. Оказалось, что помешала опыту слишком тщательная очистка исходного вещества: электролиз происходил лишь в присутствии гидродифторида калия KHF .

Спустя 20 лет за это  открытие Муассан был удостоен Нобелевской премии по химии. Электролиз и поныне остается единственным способом получения фтора.

Фтор распространен  в природе довольно широко. Его  содержание в земной коре 6,25 * 10 % от общей массы. Свободный фтор в  природе фактически не встречается. Основной его минерал - флюорит, или плавиковый шпат CaF ; фтор входит также в состав фосфоритов, фторапатита 3 Ca (PO ) *CaF ,криолита NaAlF .

Фтор - элемент , расположенный  в таблице Менделеева "на полюсе" неметаллических свойств. Это самый активный , самый реакционноспособный окислитель. Даже кислород окисляется фтором. Химическая активность фтора такова, что инертные газы (криптон, ксенон, радон), долгое время считавшиеся не способными к каким- либо химическим реакциям, вступают в соединения с ним.

Чрезвычайная реакционная  способность фтора объясняется  особенностями строения его атома. Как и у других галогенов, на внешней  оболочке атома фтора 7 электронов: для создания устойчивой электронной  конфигурации - октета - не хватает лишь одного. И этот электрон атом фтора "отбирает" у любых веществ, даже у кислорода, других галогенов.У них, как и у фтора, по 7 электронов на последней оболочке, но расположена она дальше от ядра, и от того ядро слабее притягивает валентные электроны. Поэтому и иод, и бром, и даже хлор иногда могут проявлять положительную степень окисления, а фтор - очень редко.

Фтор реагирует почти  со всеми простыми веществами, кроме  гелия, аргона, неона, азота и углерода (в виде алмаза). В результате многих реакций с участием фтора выделяется большое количество тепла, а некоторые из этих реакций имеют характер взрыва.

Многие фторосодержащие  вещества очень важны для современной  науки и техники. Например, фтороводород (плавиковая кислота - его водный раствор) широко применяется в авиационной, химической, целлюлозно-бумажной промышленности, при производстве стекла и некоторых металлов.

Плавиковый шпат СaF (флюорит)- одна из важнейших солей плавиковой кислоты.Поскольку это достаточно распространенный минерал, его используют для получения HF и искусственного криолита - двойного фторида натрия и алюминия 3NaF*AlF . Криолит незаменим в производстве алюминия.

Для атомной энергетики важны соединения фтора с другими  галогенами:ClF , BrF, BrF .С помощью этих соединений получают гексафторид урана UF - единственное летучее соединение урана (температура возгонки всего 56,5 С ). Изотопы урана разделяют, превратив урановые концентраты в летучий гексафторид.

Фтор вступает в реакции  и с органическими веществами.

Правда, на практике для таких реакций обычно используют не сам фтор, а его неорганические соединения.Из органических фторосодержащих соединений наибольшее значение приобрели фреоны, получающиеся из углеводородов при замене в их молекулах водородных атомов на фтор и хлор. Фреоны работают в холодильниках, в установках для кондиционирования воздуха. В домашних холодильниках охлаждение обычно достигается испарением в замкнутом пространстве холодильного агрегата одного из таких соединений - фреона-12 CFCl. Очень важно еще одно фторосодержащее органическое соединение - тетрафторэтилен C F . При полимеризации этого вещества образуется отличающийся чрезвычайной химической стойкостью фторопласт-4, или тефлон, впервые полученный в 1938 г. Царская водка - смесь концентрированных соляной и азотной кислот в пропорции 3:1 - растворяет почти все металлы, в том числе золото и платину. А на фторпласт-4 она практически не действует. За необычайную химическую стойкость это белое легкое вещество иногда называют пластмассовой платиной.