最活潑的元素——氟
在所有的元素中，要算氟最活潑了。
氟是淡黃色的氣體，有特殊難聞的臭味，劇毒。在－ 188℃以下，凝成黃色的液體。在-223℃變成黃色結晶體。在常溫下，氟幾乎能和所有的元素化合：大多數金屬都會(huì )被氟腐蝕，堿金屬在氟氣中會(huì )燃燒，甚至連黃金在受熱后，也能在氟氣中燃燒！許多非金屬，如硅、磷、硫等同樣也會(huì )在氟氣中燃燒。如果把氟通入水中，它會(huì )把水中的氫奪走，放出原子氧。例外的只有鉑，在常溫下不會(huì )被氟腐蝕（高溫時(shí)仍被腐蝕），因此，在用電解法制造氟時(shí)，便用鉑作電極。
在原子能工業(yè)上，氟有著(zhù)重要的用途：人們用氟從鈾礦中提取鈾235，因為鈾和氟的化合物很易揮發(fā)，用分餾法可以把它和其它雜質(zhì)分開(kāi)，得到十分純凈的鈾235。鈾235是制造原子彈的原料。在鈾的所有化合物中，只有氟化物具有很好的揮發(fā)性能。
氟最重要的化合物是氟化氫。氟化氫很易溶解于水，水溶液叫氫氟酸，這正如氯化氫的水溶液叫氫氯酸（俗名叫鹽酸）一樣。氫氟酸都是裝在聚乙烯塑料瓶里的。如果裝在玻璃瓶里的話(huà)，過(guò)一會(huì )兒，整個(gè)玻璃瓶都會(huì )被它溶解掉——因為它能強烈地腐蝕玻璃。人們便利用它的這一特性，先在玻璃上涂一層石蠟，再用刀子劃破蠟層刻成花紋，涂上氫氟酸。過(guò)了一會(huì )兒，洗去殘余的氫氟酸，刮掉蠟層，玻璃上便出現美麗的花紋。玻璃杯上的刻花、玻璃儀器上的刻度，都是用氫氟酸“刻”成的。由于氫氟酸會(huì )強烈腐蝕玻璃，所以在制造氫氟酸時(shí)不能使用玻璃的設備，而必須在鉛制設備中進(jìn)行。
在工業(yè)上，氟化氫大量被用來(lái)制造聚四氟乙烯塑料。聚四氟乙烯號稱(chēng)“塑料之王”，具有極好的耐腐蝕性能，即使是浸在王水中，也不會(huì )被侵蝕。它又耐250℃以上的高溫和-269.3℃以下的低溫。在原子能工業(yè)、半導體工業(yè)、超低溫研究和宇宙火箭等尖端科學(xué)技術(shù)中，有著(zhù)重要的應用。我國在1965年已試制成功“聚四氟乙烯”。聚四氟乙烯的表面非常光滑，滴水不沾。人們用它來(lái)制造自來(lái)水筆的筆尖，吸完墨水后，不必再用紙來(lái)擦凈墨水，因為它表面上一點(diǎn)墨水也不沾。氟化氫也被用來(lái)氟化一些有機化合物。著(zhù)名的冷凍劑“氟利昂”，便是氟與碳、氯的化合物。在釀酒工業(yè)上，人們用氫氟酸殺死一些對發(fā)酵有害的細菌。
氫氟酸的鹽類(lèi)，如氟化鍶、氟化鈉、氟化亞錫等，對乳酸桿菌有顯著(zhù)的抑制能力，被用來(lái)制造防齲牙膏。常見(jiàn)的“氟化鍶”牙膏，便含有大約千分之一的氟化鍶。
在大自然中，氟的分布很廣，約占地殼總重量的萬(wàn)分之二。最重要的氟礦是螢石——氟化鈣。螢石很漂亮，有玻璃般的光澤，正方塊狀，隨著(zhù)所含的雜質(zhì)不同，有淡黃、淺綠、淡藍、紫、黑、紅等色。我國在古代便已知道螢石了，并用它制作裝飾品?，F在，螢石大量被用來(lái)制造氟化氫和氟。在煉鋁工業(yè)上，也消耗大量的螢石，因為用電解法制鋁時(shí)，加入冰晶石（較純的氟化鈣晶體）可降低氧化鋁的熔點(diǎn)。天然的冰晶石很少，要用螢石作原料來(lái)制造。除了螢石外，磷灰石中也含有３％的氟。土壤中約平均含氟萬(wàn)分之二，海水中含氟約一千萬(wàn)分之一。
在人體中，氟主要集中在骨骼和牙齒。特別是牙齒，含氟達萬(wàn)分之二。牡蠣殼的含氟量約比海水含氟量高二十倍。植物體也含氟，尤其是蔥和豆類(lèi)含氟最多。
消毒的毒氣————氯Cl
清晨，當你用自來(lái)水洗臉時(shí)，常會(huì )聞到一股刺鼻的氣味。這就是氯氣Cl2的氣味。
氯，是黃綠色的氣體，有股強烈的刺激性氣味。氯是瑞典化學(xué)家社勒在1774年發(fā)現的，它的希臘文原意就是“綠色的”。我國清末翻譯家徐壽，最初便把它譯為“綠氣”，后來(lái)才把兩字合為一字——“氯”。氯約比空氣重2.5倍，每升氯重3.21克（在標準狀態(tài)下）。在常溫和六個(gè)大氣壓下，氯就可以被液化，變成黃綠色的液體。在工業(yè)上，便稱(chēng)之為“液氯”。
氯的化學(xué)性質(zhì)很活潑，它幾乎能跟一切普通的金屬、以及除了碳、氮、氧以外的所有非金屬直接化合。不過(guò)，氯在完全沒(méi)有水蒸氣存在的情況下，卻不會(huì )與鐵作用。這樣，在工業(yè)上，液氯常常被裝在鋼筒里。裝液氯的鋼筒，一般都漆成綠色。（習慣上，裝氧的鋼筒漆為藍色，裝氨的漆成黃色，裝二氧化碳的則漆成黑色?；S(chǎng)中輸送這些氣體的管道。也往往漆成這些顏色，以資區別。不過(guò)，也有例外的。）
氯是嗆人、令人窒息的有毒氣體。在空氣中，如果含有萬(wàn)分之一的氯氣，就會(huì )嚴重的影響人的健康。在制氯的工廠(chǎng)中，空氣里游離氯氣的含量最高不得超過(guò)1毫克/立方米。氯氣中毒時(shí)，人會(huì )劇烈的咳嗽，嚴重的使人窒息、死亡。一旦發(fā)生氯氣中毒，應把患者抬到空氣新鮮的地方，吸入氨也有解毒作用。
氯氣雖然是有毒的，而氯的化合物有的卻是無(wú)毒的。
氯氣易溶于水，在常溫常壓下，1體積水大約可溶解2.5體積的氯氣。氯氣的水溶液，叫做“氯水”。我們平常所用的自來(lái)水，嚴格地說(shuō)，是一種很稀的氯水！這是因為在自來(lái)水廠(chǎng)，人們往水里通進(jìn)少量氯氣，來(lái)進(jìn)行殺菌、消毒。另外，人們也常把氯氣通入石灰水中，制成漂白粉（主要成分是氯化鈣和次氯酸鈣，有效成分是次氯酸鈣Ca(ClO)2）。漂白粉也可用來(lái)作飲水消毒。在工業(yè)上，漂白粉還被用來(lái)漂白紙張、棉紗、布匹，因為它在水中能分解，放出具有很強氧化能力的初生態(tài)氧，具有很強的氧化性能。不過(guò)，漂白粉必須保存在陰涼的地方，它受熱或見(jiàn)光，都會(huì )逐漸分解，失去殺菌、漂白能力。
氯氣能在氫氣中燃燒，氫氣也能在氯氣中燃燒。燃燒后，都生成重要的氯化物——氯化氫。氯化氫是無(wú)色的氣體，有一股刺鼻、嗆人的氣味。在工業(yè)上，氯化氫是制造產(chǎn)量很大、用途很廣的塑料——聚氯乙烯的主要原料?，F在，絕大部分塑料雨衣、塑料窗簾、塑料鞋底、人造革等，都是用聚氯乙烯塑料做的。一噸聚氯乙烯塑料做成的人造革，可以代替一萬(wàn)張牛皮！
氯化氫HCl氣體很易溶解于水。在常溫常壓下，１體積的水可以溶解450體積的氯化氫！氯化氫的水溶液是大名鼎鼎的強酸——鹽酸。在化學(xué)工業(yè)上，鹽酸是重要的化工原料，在冶金工業(yè)、紡織工業(yè)、食品工業(yè)上，也有廣泛的應用。在人的胃中，含有濃度為千分之五的鹽酸，促進(jìn)食物的消化，并殺死病菌。有些人因胃液中缺少鹽酸，引起消化不良，患胃病，醫生常給他們喝些稀鹽酸。當然，濃鹽酸是萬(wàn)萬(wàn)喝不得的，它具有強烈的腐蝕性。人們在焊接金屬時(shí)，常在表面涂些鹽酸，以便清除雜質(zhì)。
氯的另一個(gè)重要化合物是食鹽——氯化鈉NaCl。食鹽，是工業(yè)上制燒堿（是氫氧化鈉NaOH的俗稱(chēng)）、氯氣和鹽酸的原料（用電解飽和食鹽水的方法 ）。此外，象氯化鉀KCl，是重要的鉀肥；無(wú)水氯化鈣CaCl2很易吸水，是常用的干燥劑；氯化銀AgCl，是制造照相紙和底片的重要感光材料；氯化鋅ZnCl2，則用作鐵路枕木的防腐劑。
氯的有機化合物也很多。著(zhù)名的農藥——六六六、滴滴涕、氯化苦、敵百蟲(chóng)、樂(lè )果、賽力散等，都是含氯的有機化合物。三氯甲烷俗稱(chēng)氯仿。是醫院中常用的環(huán)境消毒劑。四氯化碳是常用的溶劑和滅火劑。在文化大革命中，我國還試制成功新型、高效化學(xué)滅火劑——“1211”，化學(xué)成分為二氟一氯一溴甲烷。它的分子結構類(lèi)似于四氯化碳，但是，滅火能力高于四氯化碳和二氧化碳，尤其是能有效、迅速的撲滅油類(lèi)著(zhù)火。“1211”能在很短時(shí)間（幾秒到幾十秒）內撲滅大面積油類(lèi)火災?，F在，已開(kāi)始用于我國船舶、油田、煉油廠(chǎng)、酒精廠(chǎng)等部門(mén)。
氯在地殼中的含量很多，約為千分之二，在人體中約含有四百分之一的氯。
奇臭的液體——溴
溴的發(fā)現，曾有一段有趣的歷史：1826年，法國的一位青年波拉德，他在很起勁地研究海藻。當時(shí)人們已經(jīng)知道海藻中含有很多碘，波拉德便在研究怎樣從海藻中提取碘。他把海藻燒成灰，用熱水浸取，再往里通進(jìn)氯氣，這時(shí)，就得到紫黑色的固體——碘的晶體。然而，奇怪的是，在提取后的母液底部，總沉著(zhù)一層深褐色的液體，這液體具有刺鼻的臭味。
達件事引起了波拉德的注意，他立即著(zhù)手詳細地進(jìn)行研究，最后終于證明，這深褐色的液體，是一種人們還未發(fā)現的新元素。波拉德把它命名為“濫”，按照希臘文的原意，就是“鹽水”的意思。波拉德把自己的發(fā)現通知了巴黎科學(xué)院?？茖W(xué)院把這新元素改稱(chēng)為“溴”。
波拉德關(guān)于發(fā)現溴的論文——《海藻中的新元素》發(fā)表后德國著(zhù)名的化學(xué)家利比息非常仔細、幾乎是逐字逐句進(jìn)行推敲地讀完了它。讀完后，利比息感到深為后悔，因為他在幾年以前，也做過(guò)和波拉德相似的實(shí)驗，看到過(guò)這一奇怪的現象，所不同的是，利比息沒(méi)有深入地鉆研下去。當時(shí)，他只憑空地斷定，這深褐色的液體只不過(guò)是氯化碘(ICl)——通氯氣時(shí)，氯和碘形成的化合物。因此，他只是往瓶子上貼了一張“氯化碘”的標簽就完了，從而失之交臂，沒(méi)有發(fā)現這一新的元素。從這件事以后，利比息在科學(xué)研究工作中，變得踏實(shí)得多了，在化學(xué)上作出了許多貢獻。他把那張“氯化碘”的標簽小心地從瓶子上取下來(lái)，掛在床頭，作為教訓，并常把它拿給朋友們看，希望朋友們也能從中吸取教訓。后來(lái)，利比息在自傳中談到這件事時(shí)，這樣寫(xiě)道：“從那以后．除非有非?？煽康膶?shí)驗作根據，我再也不憑空地自造理論了”。
溴的發(fā)現史上的這一段故事，再一次證明了毛主席所指出的真理：”你要有知識，你就得參加變革現實(shí)的實(shí)踐。”科學(xué)是老老實(shí)實(shí)的學(xué)問(wèn)，任何一點(diǎn)調皮都是不行的。”
在所有非金屬元素中，溴是唯一的在常溫下處于液態(tài)的元素。正因為這樣，其他非金屬元素的中文名稱(chēng)部首都是“氣”（氣態(tài))或“石”(固態(tài))旁的，如氧、碘，而只有溴是三點(diǎn)水旁的——液態(tài)。渙是深褐色的液體，此水重兩倍多。溴的熔點(diǎn)為-7.3℃，沸點(diǎn)為58.78℃。溴能溶于水，即所謂的“溴水”。溴更易溶解于一些有機溶劑，如三氯甲烷(即氯仿)、四氯化碳等。
溴在大自然中并不多，在地殼中的含量只有十萬(wàn)分之一左右，而且沒(méi)有形成集中的礦層。海水中大約含有十萬(wàn)分之六的溴，含量并不高，自然，人們并不是從海水中直接提取，而是在曬鹽場(chǎng)的鹽鹵或者制堿工業(yè)的廢液中提?。和锿ㄟM(jìn)氯氣，用氯氣把溴化物氧化，產(chǎn)生游離態(tài)的溴，再加入苯胺，使溴成三溴苯胺沉淀出來(lái)。
溴很易揮發(fā)。溴的蒸氣是紅棕色的，毒性很大，氣味非常刺鼻，并且能刺激眼粘膜，不住地流淚。在軍事上，溴便被裝在催淚彈里，用作催淚劑。在保存溴時(shí)，為了防止溴的揮發(fā)，通常在盛溴的容器中加進(jìn)一些硫酸。溴的比重很大，硫酸就象油浮在水面上一樣地浮在溴的上面。
溴的最重要的化合物，要算是溴化銀了。溴化銀具有一個(gè)奇妙的特性——對光很敏感，受光照后便會(huì )分解。人們把溴化銀和阿拉伯樹(shù)膠制成乳劑涂在膠片上，制成“溴膠干片”。我們平常所用的照相膠卷、照相底片、印相紙，幾乎都涂有一層溴化銀?，F在，照相消耗著(zhù)大量的溴化銀。1962年全世界溴的化合物的產(chǎn)量已近十萬(wàn)噸，其中有將近九萬(wàn)噸被用于攝影。由于人們在溴化銀中加入一些增敏劑，膠片的質(zhì)量也不斷得到了提高。不久前，人們已經(jīng)能把曝光時(shí)間縮短到十萬(wàn)分之一秒以至百萬(wàn)分之一秒拍下正在飛行中的子彈、火箭；人們也能在菜油燈或者火柴那樣微弱的光線(xiàn)下，拍出清晰的照片。
生物學(xué)家們發(fā)現，人的神經(jīng)系統對溴的化合物很敏感。在人體中注射或吸收少量溴的化合物后，神經(jīng)便會(huì )逐漸被麻痹。這樣，溴的化合物——溴化鉀、溴化鈉和溴化銨，在醫學(xué)上便被用作鎮靜劑。通常，都是把這三種化合物混合在一起使用，配成的水溶液就是我們常聽(tīng)到的“三溴合劑”，壓成片的便是常見(jiàn)的“三溴片”，是現在最重要的鎮靜劑之一。不過(guò)，溴化物主要從腎臟排泄出去，排泄比較慢，長(cháng)期地服用不太合適，容易造成中毒。
近年來(lái)，我國用溴和鎢的化合物——溴化鎢制造新光源。溴鎢燈非常明亮而體積小，已開(kāi)始用于我國電影攝影、舞臺照明等方面。在高溫時(shí)，碘鎢燈中碘的蒸氣是紅色的，會(huì )吸收一部分光，影響發(fā)光效率，而溴蒸氣在高溫時(shí)是無(wú)色的，因此，溴已逐漸代替碘來(lái)制造鹵化鎢新光源。
在有機化學(xué)上，溴也很重要，像溴苯、溴仿、溴萘、溴乙烷都是常用的試劑。另外，在制造著(zhù)名的汽油防震劑——四乙基鉛時(shí)，也離不了溴，因為要合成四乙基鉛，首先要創(chuàng )得中間產(chǎn)品——二溴乙烯。
紫色的元素——碘
(食用鹽中加入碘酸鉀可以補充人體必需的碘元素）
聯(lián)系客服
