1870年的一天,巴黎的班特药店的门被猛地推开了,一个脸色蜡黄的中年男子跌跌撞撞地闯了进来。
“救——救我吧!”来人气喘吁吁,“我中毒了,吃了砒霜。”
年迈的药师爱莫能助,无可奈何地垂下了双手,悲切地说:“没办法,你有什么话要留下吗?我们可以设法转告你的家人。”
“等等!”在令人窒息的沉默气氛中,一个小学徒挤上来,看了看病人,转身拿了一些酒石酸锑钾和一些其他药让他服下。不一会儿病情缓解了,病人终于战胜了死神。这位妙手回春的药店小学徒就是后来制取“死亡元素”——氟的法国著名化学家莫瓦桑。由于他在制备元素“氟”所作的大量研究工作,因此荣获1906年度的诺贝尔奖金。
1872年,莫瓦桑偶然听人谈起氟元素化学性质活泼难以驾驭,世界上还没有人制出单质的氟,连戴维、盖—吕萨克等一流的科学家多次实验均告失败,且险些丧命。更可悲的是,氟先后夺去了比利时的鲁耶特、法国尼克雷等研究者的生命。
“我不怕!”莫瓦桑秉着为科学而献身的坚定信念,立志和“死亡元素”较量一番。试验中莫瓦桑虽然差点为之丧命,但最后还是用电解法制取了氟。下面就让我们来认识一下氟。
氟,这个词在希腊语里意指“破坏”。氟对人体的生理作用是强烈的,氟离子在低浓度下也能抑制或促进酶的化学作用。倘若人体内因食物、饮水或呼吸而进入大剂量的氟,会导致人体的代谢紊乱,内分泌系统及呼吸系统损坏,从而引起急性中毒。
氟在动物机体中富集会使骨骼脆化。氟对植物也有损害,尤其是对植物胚芽发育危害更大,土壤中氟含量是直接影响种子发芽的重要因素。
此外,氟化碳排入大气还会严重破坏地球的臭氧层。众所周知,正是由于臭氧层的存在,才保护人类不受过多紫外线辐射的损伤。
氟的危害固然值得密切关注,但氟又因化学性质活泼,在一定条件下甚至可使惰性气体一反常态,欣然与之结合,同样引起人们的兴趣。在稀有金属、有色金属、医疗化工等领域,氟无不起着举足轻重的作用。
其实,我们不必谈“氟”色变,市场上我们不是可以买到一种“氟化钠牙膏”吗?这是因为适量的氟有利于骨齿坚实,有防龋齿的作用。
在日常生活中,我们到处可见氟的踪迹,如曾经作为冰箱制冷剂的氟利昂、电子炊具上为防油而涂上的聚四氟乙烯薄膜等。聚四氟乙烯有塑料王之称,它充分体现了含氟高聚合物具有良好的稳定性的优异特性:既耐冷又耐热,更为可贵的是它不怕酸碱腐蚀,在王水中也安然无恙,这是黄金都望尘莫及的。因而这种材料在宇宙航行、尖端科学、国防军事工程建筑上得以大显身手。
一些过氟化物有强大的吸氧与放氧功能。这一功能使医务工作者欣喜若狂,这是人工代血浆的理想物品。充氧过氟化碳乳剂在临床应用中,已使许多失血过多的患者转危为安。
原子核能的利用将是今后动力界的一支生力军,而制备浓缩铀燃料,首先得生产六氟化铀,再通过分离工艺获取铀。
由于原子能动力工程的发展很快,也致使氟用量大幅度上升。然而,科学家们很不乐观地指出,氟的世界蕴藏量仅为100万亿吨,并且90%以上伴生在磷矿原料中。更令人失望的是,在磷肥生产时,原料中氟的回收率往往不超过40%~50%,大部分氟乃以气态、灰尘等形式进入大气或水域造成环境污染。为此,氟的回收和综合利用已成为刻不容缓的课题。
【科学小链接】
氟牙症
氟牙症又称氟斑牙,是指人在牙发育时期摄入过量氟元素所引起的一种特殊性牙釉质发育不全。轻者牙面呈白垩色横线或斑块,严重者牙面呈黄色或深棕色,并出现小凹或缺损。氟是人体所必需的微量元素,正常人体每日需氟量为0.5~1.5毫克,若氟摄取量过高,则会引起中毒,氟牙症是慢性氟中毒的一种常见症状。氟牙症是一种地区性流行病,最根本的预防方法是改良水源,降低氟的摄入量。对已形成的氟牙症可采用漂白、光敏复合树脂、烤瓷贴面等方法修复。