फ्लोरीन: इतिहास, गुण, संरचना, प्राप्त करना, जोखिम, उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

फ्लोरीन प्रतीक एफ और 17 सुराग समूह है, जो करने के लिए हैलोजन हैं साथ एक रासायनिक तत्व है। यह आवर्त सारणी के अन्य तत्वों के ऊपर प्रतिष्ठित है, सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील और विद्युतीय होने के लिए; यह लगभग सभी परमाणुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, इसलिए यह अनंत संख्या में लवण और ऑर्गनोफ्लोरोनेटेड यौगिक बनाता है।

सामान्य परिस्थितियों में यह एक हल्के पीले रंग की गैस है, जिसे पीले हरे रंग के साथ भ्रमित किया जा सकता है। तरल अवस्था में, नीचे दी गई छवि में दिखाया गया है, इसका पीला रंग थोड़ा और अधिक तीव्र होता है, जो इसके स्वतंत्र बिंदु पर जमने पर पूरी तरह से गायब हो जाता है।

एक टेस्ट ट्यूब में तरल फ्लोरीन। स्रोत: फुल्वियो ३१४

इसकी गैस की अस्थिर प्रकृति के बावजूद इसकी प्रतिक्रियाशीलता है, कि यह पृथ्वी की पपड़ी में फंसा रहता है; विशेष रूप से खनिज फ्लोराइट के रूप में, अपने वायलेट क्रिस्टल के लिए जाना जाता है। इसके अलावा, इसकी प्रतिक्रियाशीलता इसे एक संभावित खतरनाक पदार्थ बनाती है; यह सब कुछ को स्पर्श करता है और आग की लपटों में जलता है।

हालांकि, इसके कई उप-उत्पाद उनके अनुप्रयोगों के आधार पर हानिरहित और लाभकारी हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, फ्लोराइड का सबसे लोकप्रिय उपयोग, इसके आयनिक या खनिज रूप में जोड़ा जाता है (जैसे फ्लोराइड लवण), फ्लोराइड टूथपेस्ट की तैयारी में है, जो दाँत तामचीनी की रक्षा करने में मदद करता है।

फ्लोरीन की ख़ासियत यह है कि यह कई अन्य तत्वों के लिए उच्च संख्या या ऑक्सीकरण राज्यों को स्थिर कर सकता है। फ्लोरीन परमाणुओं की संख्या जितनी अधिक होगी, यौगिक उतना ही अधिक प्रतिक्रियाशील होगा (जब तक कि यह बहुलक न हो)। इसी तरह, आणविक मैट्रिक्स के साथ इसके प्रभाव में वृद्धि होगी; बेहतर या बदतर के लिए।

इतिहास

फ्लोराइट का उपयोग

1530 में, जर्मन खनिजविद जॉर्जीस एग्रीकोला ने पाया कि खनिज फ़्लोरस्पार का उपयोग धातुओं के शुद्धिकरण में किया जा सकता है। फ्लोरास्पार फ्लोराइट का एक अन्य नाम है, एक फ्लोरीन खनिज जो कैल्शियम फ्लोराइड (सीएएफ ₂) से मिलकर बना है ।

तब तक फ्लोरीन तत्व की खोज नहीं की गई थी और फ्लोराइट में "फ्लोरीर" लैटिन शब्द "फ्लुअर" से आया था जिसका अर्थ है "प्रवाह"; चूंकि, यह ठीक वही था जो फ्लोरस्पार या फ्लोराइट ने धातुओं के साथ किया था: इसने उन्हें नमूना छोड़ने में मदद की।

हाइड्रोफ्लोरिक एसिड की तैयारी

1764 में, एंड्रियास सिगिस्मॉड मारग्राफ हाइड्रोफ्लोरिक एसिड तैयार करने में सफल रहा, सल्फ्यूरिक एसिड के साथ फ्लोराइट को गर्म करना। एसिड की कार्रवाई से कांच के मुंहासे पिघल गए थे, इसलिए कांच को धातुओं द्वारा बदल दिया गया था।

यह 1771 में कार्ल शेहले को भी जिम्मेदार ठहराया गया था, उसी विधि द्वारा एसिड की तैयारी, जिसके बाद मारग्राफ भी था। 1809 में, फ्रांसीसी वैज्ञानिक आंद्रे-मैरी एम्पीयर ने प्रस्ताव दिया कि फ्लोरिक या हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड हाइड्रोजन से बना एक यौगिक था और क्लोरीन के समान एक नया तत्व था।

वैज्ञानिकों ने लंबे समय तक हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का उपयोग करके फ्लोराइड को अलग करने की कोशिश की; लेकिन इसकी खतरनाकता ने इस अर्थ में प्रगति की है।

हम्फ्री डेवी, जोसेफ लुई गे-लुसाक और जैक्स थेनार्ड को जब हाइड्रोजन फ्लोराइड (बिना पानी और गैसीय रूप में हाइड्रोफ्लोरिक एसिड) में सांस लेने में तेज दर्द होता था। वैज्ञानिकों पॉलिन लुईट और जेरोम निकल्स की मौत इसी तरह की परिस्थितियों में हुई थी।

फ्रांस के एक शोधकर्ता एडमंड फ्रेमी ने पोटेशियम बाइफ्लोराइड (केएचएफ ₂) को अम्लीय करके हाइड्रोजन फ्लोराइड विषाक्तता से बचने के लिए शुष्क हाइड्रोफ्लोरिक एसिड बनाने की कोशिश की, लेकिन इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान कोई विद्युत प्रवाह नहीं था।

एकांत

1860 में, अंग्रेजी केमिस्ट जॉर्ज गोर ने हाइड्रॉलिसिस शुष्क हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का प्रयास किया और फ्लोरीन गैस की थोड़ी मात्रा को अलग करने में सफल रहे। हालांकि, एक विस्फोट हुआ हाइड्रोजन और फ्लोरीन के रूप में हिंसक रूप से पुनर्संयोजित किया गया। गोर ने विस्फोट को ऑक्सीजन रिसाव के लिए जिम्मेदार ठहराया।

1886 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ हेनरी मोइसन पहली बार फ्लोरीन को अलग करने में सफल रहे। इससे पहले, तत्व को अलग करने का प्रयास करते समय गंभीर हाइड्रोजन फ्लोराइड विषाक्तता द्वारा मोइसन के काम को चार बार बाधित किया गया था।

Moisson Frémy का छात्र था और फ्लोरीन को अलग करने के लिए अपने प्रयोगों पर निर्भर था। Moisson ने इलेक्ट्रोलिसिस में पोटेशियम फ्लोराइड और हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड के मिश्रण का उपयोग किया। एनोड पर एकत्रित बिजली और फ्लोरीन गैस के परिणामस्वरूप समाधान का आयोजन किया गया; यह है, सकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रोड पर।

मूसन ने संक्षारण प्रतिरोधी उपकरणों का उपयोग किया, जिसमें इलेक्ट्रोड प्लैटिनम और इरिडियम के मिश्र धातु से बने थे। इलेक्ट्रोलिसिस में उन्होंने प्लैटिनम कंटेनर का इस्तेमाल किया और -23ºF (-31CC) के तापमान पर इलेक्ट्रोलाइट घोल को ठंडा किया।

अंत में, 26 जून, 1886 को हेनरी मोइसन फ्लोरीन को अलग करने में सफल रहे, एक ऐसा काम जिसने उन्हें 1906 में नोबेल पुरस्कार जीतने की अनुमति दी।

फ्लोराइड में रुचि

फ्लोराइड अनुसंधान में रुचि एक समय के लिए खो गई थी। हालांकि, परमाणु बम के उत्पादन के लिए मैनहट्टन परियोजना के विकास ने इसे फिर से बढ़ाया।

अमेरिकी कंपनी ड्यूपॉन्ट ने विकसित किया, 1930 और 1940 के बीच, फ्लोरोनेटेड उत्पादों जैसे कि क्लोरोफ्लोरोकार्बन (Freon-12), रेफ्रिजरेंट के रूप में इस्तेमाल किया गया; और पॉलीटेट्रफ्लुओरोएथिलीन प्लास्टिक, जिसे टेफ्लॉन नाम से बेहतर जाना जाता है। इससे फ्लोरीन के उत्पादन और खपत में वृद्धि हुई।

1986 में, फ्लोरीन के अलगाव पर एक सदी के बारे में एक सम्मेलन में, अमेरिकी रसायनज्ञ कार्ल ओ क्रिस्टे ने K ₂ MnF ₆ और SbF _{5 के} बीच प्रतिक्रिया द्वारा फ्लोरीन की तैयारी के लिए एक रासायनिक विधि प्रस्तुत की ।

भौतिक और रासायनिक गुण

दिखावट

फ्लोरीन एक पीली पीली गैस है। तरल अवस्था में यह चमकीला पीला होता है। इस बीच, ठोस अपारदर्शी (अल्फा) या पारदर्शी (बीटा) हो सकता है।

परमाणु संख्या (Z)

9।

परमाण्विक भार

18,998 यू।

गलनांक

-219.67 ° C

क्वथनांक

-188.11 डिग्री सेल्सियस।

घनत्व

कमरे के तापमान पर: 1.696 ग्राम / एल।

गलनांक (तरल) पर: 1.505 ग्राम / एमएल।

वाष्पीकरण का ताप

6.51 केजे / मोल।

मोलर कैलोरी क्षमता

31 जे / (मोल के)।

वाष्प दबाव

58 K के तापमान पर इसमें 986.92 atm का वाष्प दाब होता है।

ऊष्मीय चालकता

0.0277 डब्ल्यू / (एम के)

चुंबकीय क्रम

प्रति-चुंबकीय

गंध

विशेषता तीखी और तीखी गंध, 20 पीपीबी पर भी पता लगाने योग्य।

ऑक्सीकरण संख्या

-1, जो फ्लोराइड आयनों, एफ ^{- से} मेल खाती है ।

आयनीकरण ऊर्जा

-फर्स्ट: 1,681 kJ / मोल

-सेकंड: 3,374 kJ / mol

-थिर: 6.147 केजे / मोल

वैद्युतीयऋणात्मकता

पॉलिंग स्केल पर 3.98।

यह सबसे अधिक इलेक्ट्रोनगैटिविटीज के साथ रासायनिक तत्व है; अर्थात्, यह परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों के लिए एक उच्च संबंध है, जिसके साथ यह बंधन करता है। इस वजह से, फ्लोरीन परमाणु एक अणु के विशिष्ट क्षेत्रों में बड़े द्विध्रुवीय क्षण उत्पन्न करते हैं।

इसकी वैद्युतीयऋणात्मकता का एक और प्रभाव भी होता है: इससे बंधे हुए परमाणु इतने अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व खो देते हैं कि वे एक सकारात्मक आवेश ग्रहण करने लगते हैं; यह एक सकारात्मक ऑक्सीकरण संख्या है। एक यौगिक में जितने अधिक फ्लोरीन परमाणु होते हैं, केंद्रीय परमाणु में एक अधिक सकारात्मक ऑक्सीकरण संख्या होगी।

उदाहरण के लिए, की में ₂ ऑक्सीजन + 2 (ओ के ऑक्सीकरण संख्या है ^{2 +} एफ ₂ ^-); यूएफ _{6 में}, यूरेनियम में +6 (यू ⁶⁺ एफ ₆ ^-) का ऑक्सीकरण संख्या है; एसएफ ₆ (एस ⁶⁺ एफ ₆ ^-) में सल्फर के साथ भी ऐसा ही होता है; और अंत में एजीएफ _{2 है}, जहां चांदी में भी +2 की ऑक्सीकरण संख्या है, इसके लिए दुर्लभ है।

इसलिए, तत्व अपने सबसे सकारात्मक ऑक्सीकरण संख्या के साथ भाग लेने का प्रबंधन करते हैं जब वे फ्लोरीन के साथ यौगिक बनाते हैं।

ऑक्सीकरण एजेंट

फ्लोरीन सबसे शक्तिशाली ऑक्सीकरण तत्व है, इसलिए कोई भी पदार्थ इसे ऑक्सीकरण करने में सक्षम नहीं है; और इस कारण से, यह प्रकृति में मुक्त नहीं है।

जेट

फ्लोरीन हीलियम, नियोन और आर्गन को छोड़कर अन्य सभी तत्वों के साथ संयोजन करने में सक्षम है। यह सामान्य तापमान पर हल्के स्टील या तांबे पर भी हमला नहीं करता है। रबर, लकड़ी और कपड़े जैसे कार्बनिक पदार्थों के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है।

फ्लोरीन मजबूत ऑक्सीडेंट क्सीनन difluoride, XeF ₂ बनाने के लिए महान गैस क्सीनन के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है । यह हाइड्रोजन के साथ एक हलाइड, हाइड्रोजन फ्लोराइड, एचएफ बनाने के लिए भी प्रतिक्रिया करता है। बदले में, हाइड्रोजन फ्लोराइड पानी में घुल जाता है ताकि प्रसिद्ध हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (कांच के रूप में) का उत्पादन किया जा सके।

अम्लीय एसिड की अम्लता, बढ़ते क्रम में वर्गीकृत है:

एचएफ <एचसीएल <एचबीआर <एचआई

नाइट्रिक एसिड फ्लोरीन नाइट्रेट, FNO ₃ बनाने के लिए फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है । इस बीच, हाइड्रोक्लोरिक एसिड एचएफ, ओएफ ₂ और सीएलएफ ₃ बनाने के लिए फ्लोरीन के साथ सख्ती से प्रतिक्रिया करता है ।

संरचना और इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन

डायटोमिक अणु

फ्लोरीन अणु स्थानिक भरने वाले मॉडल के साथ प्रतिनिधित्व किया। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

इसकी जमीन की अवस्था में फ्लोरीन परमाणु में सात वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन के अनुसार 2s और 2p ऑर्बिटल्स में होते हैं:

2 एस ^{2 2} पी ⁵

वैलेंस बॉन्ड सिद्धांत (TEV) बताता है कि दो फ्लोरीन परमाणु, F, कोवेल्ली प्रत्येक अपने वैलेंस ऑक्टेट को पूरा करते हैं।

यह जल्दी से होता है क्योंकि यह नीयन कुलीन गैस के लिए इयोइलेक्ट्रोनिक बनने में सिर्फ एक इलेक्ट्रॉन लेता है; और इसके परमाणु बहुत छोटे हैं, एक बहुत मजबूत प्रभावी परमाणु प्रभार के साथ जो आसानी से पर्यावरण से इलेक्ट्रॉनों की मांग करता है।

अणु एफ ₂ (ऊपरी छवि), एक एकल सहसंयोजक बंधन है, एफएफ। मुक्त एफ परमाणुओं की तुलना में इसकी स्थिरता के बावजूद, यह एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील अणु है; होमोन्यूक्लियर, एपोलर और इलेक्ट्रॉनों के लिए उत्सुक। यही कारण है कि एफ _{2 की} तरह फ्लोरीन एक बहुत ही जहरीली और खतरनाक प्रजाति है।

क्योंकि एफ ₂ एपोलर है, इसके इंटरैक्शन इसके आणविक द्रव्यमान और लंदन के बिखरने वाले बलों पर निर्भर करते हैं। कुछ बिंदु पर, दोनों एफ परमाणुओं के आस-पास के इलेक्ट्रॉनिक बादल को ख़राब होना चाहिए और एक तात्कालिक द्विध्रुव को जन्म देना चाहिए जो पड़ोसी अणु में दूसरे को प्रेरित करता है; ताकि वे एक-दूसरे को धीरे-धीरे और कमजोर रूप से आकर्षित करें।

तरल और ठोस

एफ ₂ अणु बहुत छोटा है और अंतरिक्ष में अपेक्षाकृत जल्दी फैलता है। अपने गैसीय चरण में, यह एक हल्के पीले रंग (जो कि चूने के हरे रंग के साथ भ्रमित हो सकता है) को प्रदर्शित करता है। जब तापमान -188 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है, तो फैलाव बल अधिक प्रभावी हो जाते हैं, जिससे एफ ₂ अणु एक तरल को परिभाषित करने के लिए पर्याप्त रूप से ढल जाते हैं।

तरल फ्लोरीन (पहली छवि) अपने संबंधित गैस की तुलना में और भी अधिक पीला दिखता है। इसमें, एफ ₂ अणु करीब होते हैं और प्रकाश के साथ अधिक से अधिक डिग्री तक बातचीत करते हैं। दिलचस्प है, एक बार विकृत क्यूबिक फ्लोरीन क्रिस्टल -220 डिग्री सेल्सियस पर बनता है, रंग फीका पड़ जाता है और एक पारदर्शी ठोस के रूप में रहता है।

अब जब एफ ₂ अणु एक साथ इतने करीब हैं (लेकिन उनके आणविक घुमावों को रोके बिना), ऐसा लगता है कि उनके इलेक्ट्रॉनों को कुछ स्थिरता मिलती है और इसलिए, उनके इलेक्ट्रॉनिक कूद भी प्रकाश के लिए बहुत अच्छा है, यहां तक ​​कि क्रिस्टल के साथ बातचीत करने के लिए भी।

क्रिस्टलीय चरणों

यह क्यूबिक क्रिस्टल β चरण से मेल खाता है (यह एक अलॉट्रोप नहीं है क्योंकि यह वही एफ _{2 है})। जब तापमान और भी कम हो जाता है, -228 theC तक, ठोस फ्लोरीन एक चरण संक्रमण से गुजरता है; घन क्रिस्टल एक मोनोक्लिनीक बन जाता है, α चरण:

फ्लोरीन के अल्फा चरण की क्रिस्टल संरचना। स्रोत: बेनजाह- bmm27

Unlike-F _{2 के} विपरीत, α-F ₂ अपारदर्शी और कठोर है। शायद यह इसलिए है क्योंकि एफ ₂ अणुओं को अब मोनोक्लििनिक क्रिस्टल में अपने निर्धारित स्थान पर घूमने की आजादी नहीं है; जहां वे प्रकाश के साथ अधिक से अधिक डिग्री के लिए बातचीत करते हैं, लेकिन उनके इलेक्ट्रॉनों को रोमांचक किए बिना (जो उनकी अस्पष्टता को स्पष्ट रूप से समझाते हैं)।

Α-F ₂ की क्रिस्टल संरचना पारंपरिक एक्स-रे विवर्तन विधियों द्वारा अध्ययन करना कठिन था। इसका कारण यह है कि α से α चरण में संक्रमण अत्यधिक एक्ज़ोथिर्मिक है; कारण क्यों क्रिस्टल व्यावहारिक रूप से विस्फोट हो गया, एक ही समय में कि यह विकिरण के साथ बहुत कम बातचीत करता है।

जर्मन वैज्ञानिकों (फ्लोरियन क्रुस एट अल।) से लगभग पचास साल पहले न्यूट्रॉन विवर्तन तकनीकों के लिए अधिक सटीक परिशुद्धता के साथ α-F ₂ की संरचना को पूरी तरह से परिभाषित किया गया था ।

कहां खोजे और प्राप्त करे

यूनिवर्स में सबसे आम तत्वों में फ्लोरीन 24 वें स्थान पर है। हालांकि, पृथ्वी के द्रव्यमान में 13 ^आवाज तत्व है, जिसमें क्रस्ट में 950 पीपीएम और समुद्र के पानी में 1.3 पीपीएम की सांद्रता है।

मिट्टी में 150 और 400 पीपीएम के बीच एक फ्लोराइड सांद्रता होती है, और कुछ मिट्टी में एकाग्रता 1,000 पीपीएम तक पहुंच सकती है। वायुमंडलीय हवा में यह 0.6 पीपीबी की एकाग्रता में मौजूद है; लेकिन कुछ शहरों में 50 पीपीबी तक दर्ज किया गया है।

फ्लोरीन मुख्य रूप से तीन खनिजों से प्राप्त होता है: फ्लोराइट या फ्लोरास्पार (सीएएफ ₂), फ्लोरोपैटाइट और क्रायोलाइट (Na ₃ AlF ₆)।

फ्लोराइट प्रसंस्करण

खनिज फ्लोराइट के साथ चट्टानों को इकट्ठा करने के बाद, उन्हें एक प्राथमिक और माध्यमिक कुचल के अधीन किया जाता है। माध्यमिक कुचल के साथ बहुत छोटे चट्टान टुकड़े प्राप्त होते हैं।

इसके बाद चट्टान के टुकड़े को पाउडर मिल में कटौती के लिए ले जाया जाता है। एक पेस्ट बनाने के लिए पानी और अभिकर्मकों को जोड़ा जाता है, जिसे एक प्लवनशीलता टैंक में रखा जाता है। बुलबुले बनाने के लिए दबाव में हवा को इंजेक्ट किया जाता है, और इस प्रकार फ्लोराइट जलीय सतह पर तैरता हुआ समाप्त होता है।

सिलिकेट और कार्बोनेट बाहर निकलते हैं, जबकि फ्लोराइट एकत्र किया जाता है और सुखाने वाले ओवन में ले जाया जाता है।

एक बार फ्लोराइट मिलने के बाद, सल्फ्यूरिक एसिड के साथ हाइड्रोजन फ्लोराइड का उत्पादन करने के लिए प्रतिक्रिया की जाती है:

सीएएफ ₂ + एच ₂ एसओ ₄ => 2 एचएफ + सीएओएस ₄

हाइड्रोजन फ्लोराइड का इलेक्ट्रोलिसिस

फ्लोरीन के उत्पादन में, 1886 में मोइसन द्वारा उपयोग की जाने वाली विधि का पालन किया जाता है, कुछ संशोधनों के साथ।

एक इलेक्ट्रोलिसिस 1: 2.0 से 1: 2.2 के मोलर अनुपात के साथ पिघला हुआ पोटेशियम फ्लोराइड और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के मिश्रण से बना है। पिघले हुए नमक का तापमान 70-130 ° C होता है।

कैथोड में एक मोनेल मिश्र धातु या स्टील होता है, और एनोड डीग्राफाइट कार्बन होता है। इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान फ्लोरीन उत्पादन प्रक्रिया निम्नानुसार हो सकती है:

2HF => H ₂ + F ₂

इलेक्ट्रोलिसिस कक्ष को ठंडा करने के लिए पानी का उपयोग किया जाता है, लेकिन जमने से बचने के लिए तापमान इलेक्ट्रोलाइट के पिघलने बिंदु से ऊपर होना चाहिए। इलेक्ट्रोलिसिस में उत्पादित हाइड्रोजन कैथोड में एकत्र किया जाता है, जबकि एनोड पर फ्लोरीन।

आइसोटोप

फ्लोरीन में 18 आइसोटोप होते हैं, ¹⁹ एफ 100% बहुतायत के साथ एकमात्र स्थिर आइसोटोप है। ¹⁸ एफ 109.77 मिनट की एक आधा जीवन है और लंबे समय तक आधे के साथ फ्लोरीन के रेडियोधर्मी समस्थानिक है - जीवन। ¹⁸ एफ positrons के एक स्रोत के रूप में इस्तेमाल किया जाता है।

जैविक भूमिका

स्तनधारियों या उच्च पौधों में फ्लोरीन की कोई ज्ञात चयापचय गतिविधि नहीं है। हालांकि, कुछ पौधे और समुद्री स्पंज एक जहरीले यौगिक मोनोफ्लोरोसेटेट को संश्लेषित करते हैं, जो वे इसके विनाश को रोकने के लिए एक सुरक्षा के रूप में उपयोग करते हैं।

जोखिम

फ्लोराइड की अत्यधिक खपत वयस्कों में अस्थि फ्लोरोसिस और बच्चों में दंत फ्लोरोसिस के साथ-साथ गुर्दे के कार्य में परिवर्तन के साथ जुड़ी हुई है। इस कारण से, यूनाइटेड स्टेट्स पब्लिक हेल्थ सर्विस (PHS) ने सुझाव दिया कि पीने के पानी में फ्लोराइड की एकाग्रता 0.7 मिलीग्राम / एल से अधिक नहीं होनी चाहिए।

इस बीच, द हमें एनवायरोमेंटल प्रोटेक्शन एजेंसी (ईपीए) ने स्थापित किया कि कंकाल के फ्लोरोसिस से बचने के लिए पीने के पानी में फ्लोराइड की सांद्रता 4mg / L से अधिक नहीं होनी चाहिए, जिसमें फ्लोराइड हड्डियों में जमा हो जाता है। इससे हड्डी कमजोर हो सकती है और फ्रैक्चर हो सकता है।

फ्लोराइड पैराथाइराइड ग्रंथि को नुकसान से जुड़ा हुआ है, हड्डियों की संरचनाओं में कैल्शियम में कमी और प्लाज्मा में कैल्शियम की उच्च सांद्रता के साथ।

अतिरिक्त फ्लोराइड के लिए जिम्मेदार परिवर्तनों में निम्न हैं: दंत फ्लोरोसिस, कंकाल फ्लोरोसिस, और पैराथायरायड ग्रंथि को नुकसान।

दंत फ्लोरोसिस

दंत फ्लोरोसिस दांत तामचीनी में छोटी लकीरों या धब्बों के साथ होता है। 6 वर्ष से कम उम्र के बच्चों को उन माउथवॉश का उपयोग नहीं करना चाहिए जिनमें फ्लोराइड होता है।

स्केलेटल फ्लोरोसिस

कंकाल के फ्लोरोसिस में, हड्डियों और साथ ही जोड़ों को दर्द और क्षति का निदान किया जा सकता है। हड्डी कठोर हो सकती है और लोच खो सकती है, जिससे फ्रैक्चर का खतरा बढ़ जाता है।

अनुप्रयोग

टूथपेस्ट

फ्लोराइड के कुछ अकार्बनिक लवण को टूथपेस्ट के निर्माण में एक योजक के रूप में उपयोग किया जाता है, जो दाँत तामचीनी की रक्षा में मदद करने के लिए दिखाया गया है। स्रोत: Pxhere

हम फ्लोराइड के लिए उपयोग पर अनुभाग के साथ शुरू करते हैं, जिसे सबसे अच्छा ज्ञात है: कई टूथपेस्ट के घटक के रूप में। यह एकमात्र उपयोग नहीं है जहां इसके बेहद जहरीले और खतरनाक अणु F ₂ और आयनों F ^{- के} बीच विपरीत की सराहना की जाती है, जो कि इसके वातावरण के आधार पर फायदेमंद हो सकता है (हालांकि कभी-कभी नहीं)।

जब हम खाना खाते हैं, खासकर मिठाइयाँ, बैक्टीरिया तो हमारी लार की अम्लता को बढ़ाकर इसे तोड़ देते हैं। फिर एक बिंदु आता है जहां पीएच अम्लीय है जो दांतों के तामचीनी को नीचा दिखाने और गिराने के लिए पर्याप्त है; हाइड्रोक्सीपाटाइट टूट जाता है।

हालांकि, इस प्रक्रिया में एफ ^- आयन एक फ्लोरापेटाइट मैट्रिक्स बनाने के लिए सीए ^{2+ के} साथ बातचीत करते हैं; हाइड्रॉक्सीपटाइट की तुलना में अधिक स्थिर और टिकाऊ। या कम से कम, दांतों पर फ्लोराइड आयनों की कार्रवाई को समझाने के लिए यह प्रस्तावित तंत्र है। यह अधिक जटिल होने और पीएच-निर्भर हाइड्रॉक्सीपैटाइट-फ्लोरापैटाइट संतुलन होने की संभावना है।

ये एफ ^- आयन नमक के रूप में दंत दांतों में उपलब्ध हैं; जैसे: NaF, SnF ₂ (प्रसिद्ध stannous फ्लोराइड) और NaPOF। हालांकि, एफ की एकाग्रता ^- कम (0.2% से कम) होनी चाहिए, क्योंकि इससे शरीर पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।

पानी का फ्लोराइडेशन

टूथपेस्ट की तरह, फ्लोराइड लवण पीने के पानी के स्रोतों में जोड़ा गया है जो इसे पीने वाले लोगों में गुहाओं का मुकाबला करते हैं। एकाग्रता अभी भी बहुत कम (0.7 पीपीएम) होनी चाहिए। हालांकि, यह अभ्यास अक्सर अविश्वास और विवाद का विषय है, क्योंकि इसे संभावित कार्सिनोजेनिक प्रभावों के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है।

ऑक्सीकरण एजेंट

एफ ₂ गैस एक बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में व्यवहार करता है। यह कई यौगिकों को ऑक्सीजन और एक गर्मी स्रोत के संपर्क में आने की तुलना में अधिक तेज़ी से जलाने का कारण बनता है। यही कारण है कि इसका उपयोग रॉकेट ईंधन मिश्रण में किया गया है, जिसमें यह ओजोन की जगह भी ले सकता है।

पॉलिमर

कई उपयोग में, फ्लोरीन के योगदान एफ के कारण नहीं हैं ₂ या एफ ^-, लेकिन सीधे एक कार्बनिक यौगिक के हिस्से के रूप उनके ऋणात्मक परमाणुओं को। संक्षेप में, हम एक सीएफ लिंक के बारे में बात कर रहे हैं।

संरचना के आधार पर, सीएफ बांड वाले पॉलिमर या फाइबर आमतौर पर हाइड्रोफोबिक होते हैं, इसलिए वे गीला नहीं होते हैं या हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड के हमले का विरोध नहीं करते हैं; या बेहतर अभी तक, वे उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेटर और उपयोगी सामग्री हो सकते हैं, जिसमें से पाइप और गास्केट जैसे ऑब्जेक्ट बनाए जाते हैं। Teflon और naphion इन फ़्लोरिनेटेड पॉलिमर के उदाहरण हैं।

फार्मासिस्टों

फ्लोरीन की प्रतिक्रिया कई अकार्बनिक या कार्बनिक फ्लोरीन यौगिकों के संश्लेषण के लिए इसका उपयोग संदिग्ध बनाती है। ऑर्गेनिक्स में, विशेष रूप से फार्माकोलॉजिकल प्रभाव वाले लोगों में, एफ परमाणुओं के साथ उनके हेटेरोटॉम्स में से एक की जगह (सकारात्मक या नकारात्मक) उनके जैविक लक्ष्य पर उनकी कार्रवाई बढ़ जाती है।

यही कारण है कि दवा उद्योग में कुछ दवाओं का संशोधन हमेशा फ्लोरीन परमाणुओं को जोड़कर होता है।

हर्बीसाइड्स और फफूंदनाशकों के साथ बहुत कुछ ऐसा ही होता है। उनमें फ्लोराइड कीट और फंगल कीटों पर उनकी कार्रवाई और प्रभावशीलता को बढ़ा सकता है।

ग्लास उत्कीर्णन

हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड, कांच और सिरेमिक के प्रति इसकी आक्रामकता के कारण, इन सामग्रियों के पतले और नाजुक टुकड़ों को उकेरने के लिए इस्तेमाल किया गया है; आमतौर पर कंप्यूटर के माइक्रो कंप्यूटर के निर्माण के लिए, या बिजली के बल्बों के लिए किस्मत में है।

यूरेनियम संवर्धन

मौलिक फ्लोरीन का सबसे प्रासंगिक उपयोग ²³⁵ यू के रूप में यूरेनियम को समृद्ध करने में मदद करना है। इसके लिए, यूरेनियम खनिज हाइड्रोफ्लोरिक एसिड में भंग कर दिया जाता है, जो यूएफ _{4 का} उत्पादन करता है । यह अकार्बनिक फ्लोराइड तब एफ _{2 के} साथ प्रतिक्रिया करता है, इस प्रकार यूएफ ₆ (²³⁵ यूएफ ₆ और ²³⁸ यूएफ ₆) में बदल जाता है।

इसके बाद, और एक गैस अपकेंद्रित्र के माध्यम से, ²³⁵ यूएफ ₆ को ²³⁸ यूएफ ₆ से अलग किया जाता है और बाद में ऑक्सीकरण किया जाता है और परमाणु ईंधन के रूप में संग्रहीत किया जाता है।

संदर्भ

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