氟（fluorine）是一種非金屬化學元素，化學符号為F，原子序數為9。氟是鹵族元素之一，屬周期系ⅦA族，在元素周期表中位于第二周期。氟元素的單質是F，它是一種淡黃色有劇毒的氣體。氟氣的腐蝕性很強，化學性質極為活潑，是氧化性最強的物質之一，甚至可以和部分惰性氣體在一定條件下反應 。氟是特種塑膠、橡膠和冷凍機（氟氯烷）中的關鍵元素。由于氟的特殊化學性質，氟化學在化學發展史上有重要的地位。
元素氟
早在 1529 年，德國礦物學家阿格裡克拉曾記載過，當時礦工已用螢石（一種含氟的礦石）作為煉鋼時的鑄熔劑。
螢石（Fluorite）又稱氟石。自然界中較常見的一種礦物，可以與其他多種礦物共生，世界多地均産，有5個有效變種。等軸晶系，主要成分是氟化鈣（CaF ） 。結晶為八面體和立方體。晶體呈玻璃光澤，顔色鮮豔多變，質脆，莫氏硬度為4，熔點1360℃，具有完全解理的性質。部分樣本在受摩擦、加熱、紫外線照射等情況下可以發光。
該礦物來自火山岩漿，在岩漿冷卻過程中，被岩漿分離出來的氣水溶液内含氟，在溶液沿裂隙上升的過程裡，氣水溶液中的氟離子與周圍岩石中的鈣離子結合，形成氟化鈣，冷卻結晶後即形成螢石。
螢石 圖源：百度百科
1670 年德國玻璃工施瓦哈德偶爾将螢石與硫酸接觸，産生了一種氣體，使他所戴的眼鏡上蒙上了一層薄霧，他意識到這種氣體可以腐蝕玻璃。于是他用蠟保護玻璃的某些部分，使其他部分受這種氣體的腐蝕，這樣玻璃表面就形成了花紋圖案。有花紋圖案的玻璃受到了宮廷皇室的賞識，這項利用氟化氫刻蝕玻璃的技術使他賺了不少錢。
1780 年瑞典化學家卡爾·威爾海姆·舍勒對這一現象着迷，設想螢石與硫酸接觸産生的氣體可能含有某種未知的、更為活潑的元素。為此他多次進行這一反應實驗。由于當時缺乏化學檢測方法，化學家常采用鼻嗅口嘗的辦法去鑒别，結果導緻他在 43 歲的盛年就因中毒而過早離開了人世。執着使化學家們前赴後繼地追求知識。
卡爾·威爾海姆·舍勒
1836 年愛爾蘭人諾克斯兄弟企圖用氯與氟化汞反應以制取元素氟未獲成功，卻因中毒而長期被病痛折磨。随後比利時化學家勞埃脫重複了上述實驗，結果也因氟化氫中毒而獻出了生命。
勞埃脫的學生弗萊明總結了前人失敗的經驗，認為氟元素十分活潑，用化學方法難以成功。1885 年，他采用當時已有的電解方法做試驗，但幹燥的氣體氟化氫并不導電，他的實驗也失敗了，卻積累了大量的經驗。
研究工作傳遞到弗萊明的學生亨利·莫瓦桑（1852—1907），他繼續研究這一課題。年輕的莫瓦桑看到制備單質氟這個研究課題難倒了這麼多的化學家，不但沒有氣餒，反而下了很大的決心要攻克這一難關。莫桑自己設計了鉑制 U 形管裝置，在白金電極上接通電流電解“無水氫氟酸”，為了防止生成高溫氣體腐蝕容器，還采用了冷凍劑為實驗裝置降溫，由此生成的一種淡黃的氣體正是他夢寐以求的氟。
亨利·莫瓦桑
莫瓦桑是第一位制備出許多新的氟化物的化學家，他制備了氣态的氟代甲烷、氟代乙烷、異丁基氟。1890年通過碳與氟的反應制備了許多氟碳化合物，其中最引人注目的是四氟代甲烷CF，它是利用氟與甲烷或氯仿或四氯化碳的作用制得的，沸點隻有-15℃。莫瓦桑的這項工作，可以說使莫瓦桑成為二十世紀合成一系列作為高效的緻冷劑的氟碳化合物（氟裡昂）的先驅。
1900年制備了氣态的六氟化硫，它的化學性質與氮氣極為相似，将它加熱到比較高的溫度也不會分解，也不與熔融的堿發生反應。由于六氟化硫的惰性和化學穩定性，已經成為一種優良的氣體絕緣材料。他還先後合成了鉑、堿土金屬、銥、鎂的氟化物以及五氟化碘和硝酰氟。他将研究氟的成果編成了《氟及其化合物》一書，是一本研究氟及其化合物的制備和性質的重要資料。
莫瓦桑發現氟的裝置和他的諾獎證書
亨利·莫桑“明知山有虎，偏向虎山行”，為獻身于科學，實驗中曾 4 次中毒。為此他榮獲1906 年諾貝爾化學獎。因為健康受到了嚴重的損害，獲獎後的第 2 年他就去世了，年僅 54 歲。
氟元素的發現至今已有百餘年，許多含氟的化合物為人類的生活和生産作出了重大的貢獻，如聚四氟乙烯的優異性能是原子能、航天技術不可缺少的材料，冷凍劑氟利昂，含氟的纖維、塗料、抗癌藥劑、锂離子電池中的電解質六氟磷酸锂等等，它們中的氟元素都起到了重要作用。我們應該對以莫桑為首的氟化學開拓者心懷深深的敬意。
綜合自《科技創新啟示錄：創新與發明大師轶事》、百度百科
圖書作者：金湧
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