Vn-Z.vn Ngày 07 tháng 11 năm 2022, Flo hay Flour là một nguyên tố hóa học phi kim loại có ký hiệu hóa học F và số hiệu nguyên tử là 9. Flo là một trong những nguyên tố halogen, thuộc nhóm VIIA trong hệ thống tuần hoàn, nằm ở chu kỳ thứ hai của bảng tuần hoàn.
Số nguyên tố của flo là F2, là chất khí màu vàng nhạt, có độc tính cao. Khí flo rất ăn mòn và có tính chất hóa học cực kỳ mạnh, là một trong những chất có tính oxi hóa mạnh nhất, thậm chí có thể phản ứng với một số khí trơ trong những điều kiện nhất định. Flo là nguyên tố chính trong nhựa đặc biệt, cao su và tủ lạnh hoặc điều hòa. (fluorochlorofluorocarbons). Do tính chất hóa học đặc biệt của flo nên chất này có một vị trí quan trọng trong lịch sử phát triển của ngành hóa học.
Từ năm 1529, nhà khoáng vật học người Đức Agricola ghi chép lại thông tin những người thợ mỏ sử dụng fluorit (một loại quặng chứa flo) làm chất trợ dung khi luyện thép.
Fluorit là một loại khoáng chất phổ biến trong tự nhiên, nó có thể tồn tại cùng với nhiều loại khoáng chất khác và được sản xuất ở nhiều nơi trên thế giới. Hệ tinh thể Equiaxed, thành phần chính là canxi florua (CaF₂). Tinh thể có dạng khối bát diện và khối lập phương. Tinh thể, sáng và có thể thay đổi màu sắc, giòn, có độ cứng Mohs là 4 và điểm nóng chảy là 1360 ° C, tinh thể Equiaxied có đặc tính phân cắt hoàn toàn. Một số mẫu có thể phát ra ánh sáng khi bị ma sát, nung nóng, bức xạ tia cực tím, v.v.
Khoáng chất này có nguồn gốc từ magma núi lửa. Trong quá trình làm lạnh magma, khí tách ra bởi magma có chứa flo. Trong quá trình dung dịch magma bốc lên dọc theo vết nứt, các ion florua tồn tại trong khí được tạo ra bởi magma kết hợp với các ion canxi trong đá xung quanh, sau khi nguội chúng sẽ kết tinh tạo thành florua.
Vào năm 1670, nhà sản xuất thủy tinh người Đức Schwahard, thỉnh thoảng cho fluorit phản ứng với axit sulfuric và tạo ra một loại khí làm mờ kính. Ông nhận ra rằng khí này có thể ăn mòn thủy tinh. Vì vậy, ông đã dùng sáp để bảo vệ một số bộ phận của kính. và dùng khí để làm mòn các bộ phận khác và mặt kính tạo thành hoa văn. Thủy tinh có hoa văn được hoàng gia đánh giá cao, kỹ thuật khắc thủy tinh bằng hydro florua đã giúp ông kiếm được rất nhiều tiền.
Năm 1780, nhà hóa học người Thụy Điển Karl Wilhelm Scheler thu hút bởi hiện tượng hóa học này , ông tưởng tượng rằng khí sinh ra do sự tiếp xúc của fluorit với axit sulfuric có thể chứa một nguyên tố chưa biết, dễ phản ứng hơn. Vì lý do này, ông đã thực hiện thí nghiệm phản ứng hóa học này nhiều lần. Do không có các phương pháp phát hiện hóa chất vào thời điểm đó, các nhà hóa học thường trực tiếp thử bằng chính các giác quan của mình như dùng ngửi và vị giác để xác định. Hậu quả của phương pháp này khiến ông bị ngộ độc và chết khi còn khá trẻ ở tuổi 43. Nhưng các nhà hóa học khác vẫn kiên trì thúc theo đuổi nghiên cứu với niềm đam mê khám phá và tri thức.
Năm 1836, anh em nhà Knox người Ireland đã cố gắng sử dụng clo và thủy ngân florua để phản ứng tạo ra florua nguyên tố nhưng không thành công. Quá trình nghiên cứu khiến họ phải chịu đựng những cơn đau kéo dài do ngộ độc. Nhà hóa học người Bỉ Lloyd cũng tiếp tục nghiên cứu và thử thí nghiệm trên, hậu quả là ông cũng hy sinh tính mạng do ngộ độc hydro florua.
Fleming, học trò của nhà hóa học Lloyd's, đã tổng hợp kinh nghiệm của những lần thất bại trước và tin rằng flo có tính hóa học mạnh, rất khó điều chế thành công bằng phương pháp hóa học cũ. Năm 1885, ông sử dụng phương pháp điện phân để làm thí nghiệm, tuy nhiên khí khô hiđro florua không dẫn điện, thí nghiệm của ông thất bại nhưng ông cũng tích lũy thêm được nhiều kinh nghiệm.
Nghiên cứu được tiếp tục chuyển giao cho sinh viên của Fleming là Henri Moissan (1852-1907), tiếp tục nghiên cứu đề tài này. Chàng trai trẻ Moissan thấy đề tài nghiên cứu điều chế nguyên tố flo đã gây khó khắn ,biết bao nhà hóa học phải hy sinh. Thay vì nản chí, ông lại quyết tâm vượt qua khó khăn này. Mosan đã tự mình thiết kế một thiết bị ống hình chữ U bằng bạch kim, sau đó nối dòng điện trên điện cực bạch kim để thựchiện thí nghiệm điện phân "axit flohydric khan" chất khí màu vàng chính xác là flo mà ông cũng như nhiều nhà hóa học khác hằng ao ước.
Thiết bị phát hiện flo của Moissan và chứng nhận giải Nobel của ông
Moissan là nhà hóa học đầu tiên tạo ra nhiều fluorid mới, fluoromethane thể khí, fluoroethane, và isobutyl fluoride. Năm 1890, flo được điều chế bằng phản ứng của cacbon và flo, trong đó nổi bật nhất là tetrafluoromethane CF4, được điều chế bằng tác dụng của flo và metan hoặc cloroform hoặc cacbon tetraclorua, với nhiệt độ sôi chỉ là - 15 ° C. . Công trình này của Moissan có thể nói là đã đưa Moissan trở thành nhà hóa học tiên phong trong việc tổng hợp một loạt các chất fluorocarbon (freon) làm chất làm lạnh hiệu quả và phổ biến trong thế kỷ XX.
Vào năm 1900, Ông điều chế ra lưu huỳnh hexafluoride dạng khí . Tính chất hóa học của nó rất giống nitơ, không bị phân hủy khi đun nóng đến nhiệt độ tương đối cao, cũng như không phản ứng với kiềm nóng chảy. Do tính trơ và ổn định hóa học của lưu huỳnh hexafluoride, nó đã trở thành một vật liệu cách nhiệt dạng khí tuyệt vời. Ông cũng liên tiếp tổng hợp ra các florua bạch kim, kim loại kiềm thổ, iridi và magiê, cũng như iốt pentaflorua và nitroxyl florua. Ông tổng hợp các kết quả nghiên cứu của mình về flo thành cuốn sách “Flo và các hợp chất của nó”, đây là tài liệu quan trọng để nghiên cứu điều chế và tính chất của flo và các hợp chất của nó.
Để nghiên cứu về Flo , nhiều nhà khoa học dù biết gặp nhiều nguy hiểm đến tính mạng , nhưng họ vẫn cống hiến hết mình cho khóa học. Nhà hóa học Henri Moissan đã bị ngộ độc bốn lần trong các cuộc thí nghiệm. Vì điều này, ông đã được trao giải Nobel Hóa học năm 1906. Do sức khỏe bị tổn hại nghiêm trọng, ông đã qua đời ở tuổi 54 chỉ hai năm sau khi nhận giải thưởng Nobel Hóa Học.
Quá trình nghiên cứu và phát hiện ra flo đã có lịch sử hơn một trăm năm. Nhiều hợp chất chứa flo đã đóng góp đáng kể vào đời sống và sản xuất của con người. Yếu tố flo trong sợi chứa flo, lớp phủ, chất chống ung thư, lithium hexafluorophosphate và các vật liệu lưu trữ năng lượng khác trong pin lithium-ion đóng một vai trò quan trọng.
Số nguyên tố của flo là F2, là chất khí màu vàng nhạt, có độc tính cao. Khí flo rất ăn mòn và có tính chất hóa học cực kỳ mạnh, là một trong những chất có tính oxi hóa mạnh nhất, thậm chí có thể phản ứng với một số khí trơ trong những điều kiện nhất định. Flo là nguyên tố chính trong nhựa đặc biệt, cao su và tủ lạnh hoặc điều hòa. (fluorochlorofluorocarbons). Do tính chất hóa học đặc biệt của flo nên chất này có một vị trí quan trọng trong lịch sử phát triển của ngành hóa học.
Từ năm 1529, nhà khoáng vật học người Đức Agricola ghi chép lại thông tin những người thợ mỏ sử dụng fluorit (một loại quặng chứa flo) làm chất trợ dung khi luyện thép.
Fluorit là một loại khoáng chất phổ biến trong tự nhiên, nó có thể tồn tại cùng với nhiều loại khoáng chất khác và được sản xuất ở nhiều nơi trên thế giới. Hệ tinh thể Equiaxed, thành phần chính là canxi florua (CaF₂). Tinh thể có dạng khối bát diện và khối lập phương. Tinh thể, sáng và có thể thay đổi màu sắc, giòn, có độ cứng Mohs là 4 và điểm nóng chảy là 1360 ° C, tinh thể Equiaxied có đặc tính phân cắt hoàn toàn. Một số mẫu có thể phát ra ánh sáng khi bị ma sát, nung nóng, bức xạ tia cực tím, v.v.
Vào năm 1670, nhà sản xuất thủy tinh người Đức Schwahard, thỉnh thoảng cho fluorit phản ứng với axit sulfuric và tạo ra một loại khí làm mờ kính. Ông nhận ra rằng khí này có thể ăn mòn thủy tinh. Vì vậy, ông đã dùng sáp để bảo vệ một số bộ phận của kính. và dùng khí để làm mòn các bộ phận khác và mặt kính tạo thành hoa văn. Thủy tinh có hoa văn được hoàng gia đánh giá cao, kỹ thuật khắc thủy tinh bằng hydro florua đã giúp ông kiếm được rất nhiều tiền.
Năm 1780, nhà hóa học người Thụy Điển Karl Wilhelm Scheler thu hút bởi hiện tượng hóa học này , ông tưởng tượng rằng khí sinh ra do sự tiếp xúc của fluorit với axit sulfuric có thể chứa một nguyên tố chưa biết, dễ phản ứng hơn. Vì lý do này, ông đã thực hiện thí nghiệm phản ứng hóa học này nhiều lần. Do không có các phương pháp phát hiện hóa chất vào thời điểm đó, các nhà hóa học thường trực tiếp thử bằng chính các giác quan của mình như dùng ngửi và vị giác để xác định. Hậu quả của phương pháp này khiến ông bị ngộ độc và chết khi còn khá trẻ ở tuổi 43. Nhưng các nhà hóa học khác vẫn kiên trì thúc theo đuổi nghiên cứu với niềm đam mê khám phá và tri thức.
Năm 1836, anh em nhà Knox người Ireland đã cố gắng sử dụng clo và thủy ngân florua để phản ứng tạo ra florua nguyên tố nhưng không thành công. Quá trình nghiên cứu khiến họ phải chịu đựng những cơn đau kéo dài do ngộ độc. Nhà hóa học người Bỉ Lloyd cũng tiếp tục nghiên cứu và thử thí nghiệm trên, hậu quả là ông cũng hy sinh tính mạng do ngộ độc hydro florua.
Fleming, học trò của nhà hóa học Lloyd's, đã tổng hợp kinh nghiệm của những lần thất bại trước và tin rằng flo có tính hóa học mạnh, rất khó điều chế thành công bằng phương pháp hóa học cũ. Năm 1885, ông sử dụng phương pháp điện phân để làm thí nghiệm, tuy nhiên khí khô hiđro florua không dẫn điện, thí nghiệm của ông thất bại nhưng ông cũng tích lũy thêm được nhiều kinh nghiệm.
Nghiên cứu được tiếp tục chuyển giao cho sinh viên của Fleming là Henri Moissan (1852-1907), tiếp tục nghiên cứu đề tài này. Chàng trai trẻ Moissan thấy đề tài nghiên cứu điều chế nguyên tố flo đã gây khó khắn ,biết bao nhà hóa học phải hy sinh. Thay vì nản chí, ông lại quyết tâm vượt qua khó khăn này. Mosan đã tự mình thiết kế một thiết bị ống hình chữ U bằng bạch kim, sau đó nối dòng điện trên điện cực bạch kim để thựchiện thí nghiệm điện phân "axit flohydric khan" chất khí màu vàng chính xác là flo mà ông cũng như nhiều nhà hóa học khác hằng ao ước.
Thiết bị phát hiện flo của Moissan và chứng nhận giải Nobel của ông
Vào năm 1900, Ông điều chế ra lưu huỳnh hexafluoride dạng khí . Tính chất hóa học của nó rất giống nitơ, không bị phân hủy khi đun nóng đến nhiệt độ tương đối cao, cũng như không phản ứng với kiềm nóng chảy. Do tính trơ và ổn định hóa học của lưu huỳnh hexafluoride, nó đã trở thành một vật liệu cách nhiệt dạng khí tuyệt vời. Ông cũng liên tiếp tổng hợp ra các florua bạch kim, kim loại kiềm thổ, iridi và magiê, cũng như iốt pentaflorua và nitroxyl florua. Ông tổng hợp các kết quả nghiên cứu của mình về flo thành cuốn sách “Flo và các hợp chất của nó”, đây là tài liệu quan trọng để nghiên cứu điều chế và tính chất của flo và các hợp chất của nó.
Để nghiên cứu về Flo , nhiều nhà khoa học dù biết gặp nhiều nguy hiểm đến tính mạng , nhưng họ vẫn cống hiến hết mình cho khóa học. Nhà hóa học Henri Moissan đã bị ngộ độc bốn lần trong các cuộc thí nghiệm. Vì điều này, ông đã được trao giải Nobel Hóa học năm 1906. Do sức khỏe bị tổn hại nghiêm trọng, ông đã qua đời ở tuổi 54 chỉ hai năm sau khi nhận giải thưởng Nobel Hóa Học.
Quá trình nghiên cứu và phát hiện ra flo đã có lịch sử hơn một trăm năm. Nhiều hợp chất chứa flo đã đóng góp đáng kể vào đời sống và sản xuất của con người. Yếu tố flo trong sợi chứa flo, lớp phủ, chất chống ung thư, lithium hexafluorophosphate và các vật liệu lưu trữ năng lượng khác trong pin lithium-ion đóng một vai trò quan trọng.
