Simbolul F; numarul atomic Z=9; masa atomica A=18,9984;valenta I.
Fluorul se gaseste in natura numai combinat. Compusii principali ai fluorului sunt fluorita sau fluorura de calciu (CaF2), criolita sau hexafluoroaluminatul de sodiu (NaAlF6) si fosfat de calciu .
Fluorul este un gaz de culoare verzui-galbena, cu miros patrunzator si iritant. Este mai greu decat aerul (densitatea=1,3). Poate fi lichefiat la -188 grade Celsius si solidificat la -223 grade Celsius.
In molecula de fluor, cei doi atomi sunt uniti printr-o legatura simpla de doi electroni sau o legatura "sigma" . Fluorul este si cel mai reactiv dintre toate nemetalele, deoarece are raza atomica mica si prin aceasta el manifesta o puternica tendinta sa accepte electroni. Reactivitatea mare a moleculei se datoreste in primul rand energiei de legatura, care permite o rupere usoara a moleculei de fluor, in atomi de fluor, si in al doilea rand faptului ca fluorul este cel mai electronegativ dintre halogeni si dintre toate celelalte nemetale.
Se combina direct cu toate elementele, cu exceptia oxigenului si azotului; cu aceste elemente se combina indirect.
Din clasa fluoritelor fac parte fluorita- CaF2, care contine 48,8% F si 51,2% Ca si criolitul - Na3AlF6 . Varietatile galbene contin si Cl, sub forma unui amestec izomorf. Ca impuritati mai poate contine Fe2O3, pamanturi rare, uneori U si He.
Proprietatea de a fi fluorescenta (numire care vine de la Fluorita) prin incalzire (termoluminiscenta) sau sub actiunea razelor ultraviolete se datoreste impuritatilor sau unor cauze structurale.
Fluorita se prezinta de obicei sub forma unor cristale cubice verzi, violete , galbui , negre-violete, sau chiar incolore. Prin incalzire culoarea dispare , dar revine dupa ce a fost expusa la raze Roentgen. Cristalele incolore devin violete sub actiunea vaporilor de calciu metalic si a descarcarilor electrice, ceea ce pare a dovedi ca, in unele cazuri, culoarea se datoreste atomilor neutri de calciu din reteaua cristalina .
Utilizari
Cu toate ca Fluorul a fost obtinut prin electroliza inca acum 70 de ani , utilizarile lui erau foarte restranse.
In prezent cea mai mare parte din productie de fluorita (70%) se utilizeaza in metalurgie, ca fondant. In baia electrilitica pentru obtinerea aluminiului se introduce un amestec de alumina (Al2O3), fluorita si criolit, care scade punctul de topire de la 2020 grade Celsius - cat are alumina - la 950 grade Celsius. Acidul fluorhidric, se foloseste la gravarea pe sticla, precum si la prepararea apei oxigenate din peroxid de sodiu. Pentru obtinerea unei tone de acid fluorhidric sunt necesare 2,2 tone de fluorita.
Industria optica intrebuinteaza varietatile incolore si transparente de fluorita, pentru fabricarea unor lentile cu ajutorul carora se elimina aberatia sferica si cromatica a obiectivelor microscoapelor . Aceste varietati de fluorina sunt foarte cautate si valoroase.
In ultimii ani, intrebuintarile fluorului au crescut foarte mult, datorita utilizarii lui la fluorurarea hidrocarburilor utilizate ca lubrifiant la temperaturi inalte, precum si faptului ca, introdus in doze foarte mici in apa potabila in locul clorului , ca agent de sterilizare, el impiedica formarea cariilor dentare, intucat intra in compozitia emailului de pe dinti. Se foloseste, de asemena la fabricarea unor materiale plastice intrebuintate in industria chimica, imprimandu-le rezistente mari la coroziune.
In prezent unii compusi ai fluorului se utilizeaza ca oxidanti ai combustibililor pentru propulsarea rachetelor, fiind considerati cei mai puternici oxidanti. Fluorul, impreuna cu amoniacul, sunt mult superiori oxidantilor folositi in mod curent- oxigenul sau acidul azotic. Manipulare compusilor fluorului este insa anevoioasa, fiind gazos, toxic, costisitor si coroziv.
Fluorita se utilizeaza pentru sinteza insecticidelor si ca fondant la obtinerea emailurilor. Din variatiile frumos cristalizate si colorate se confectioaneaza obiecte ornamentale.
Fluorina in Romania
In tara noastra nu se cunosc pana acum zacaminte de fluorita. Se gaseste insa asociata cu baritina, uneori chiar in proportie de 7%. Se gaseste uneori fluorita in unele zacaminte metalifere din nordul Transilvaniei (Cavnic), din Muntii Apuseni sau din Banat. Pe teritoriul comunei Cavnic (jud. Maramures) , in Valea Furnicarului, s-au executat lucrari de cercetare de mica amploare, pentru urmarirea unor roci hidrotermalizate. Grosimea acestor iviri este de 1 m. Sunt formate din cateva vinisoare de cuart, pirita si putina fluorina compacta, alba. Tot in grupul minier Baia Mare a fost semnalata prezenta fluorinei in Mina Roata, pe filonul Ana-Nicolae.
Zacaminte din alte tari
Exploatarea pe scara industriala a fluoritei a inceput spre sfarsitul sec al 18 lea in Marea Britanie, apoi in S.U.A., si abia in prima jumatete a sec al 19-lea in Franta.
Desi fluorita este foarte raspandita in natura, concentratiile care sa formeze zacaminte exploatabile, in conditii avantajoase, nu abunda . In Europa occidentala se gasesc zacaminte filoniene cu un continut ridicat, dar de extindere limitata. Zacamintele localizate- de cele mai multe ori- in formatiuni sedimentare de varste diferite (S.U.A. si Mexic) sunt mai frecvente. Ele au un continut mai mic de fluorina, dar prezinta o mare dezvoltare. In majoritatea cazurilor fluoriTa constituie componetul principal, daca nu singurul, care poate fi valorificat.
Exista si situatii in care fluorita este asociata cu mineralele metalifere, in special plumb si zinc. Continutul in fluorita poate avea un caracter determinant asupra exploatarii unor astfel de zacaminte.
Punerea in valoare a zacamintelor de fluorita a urmat progresului inregistrat de industrie. Cea mai mare parte a rezervelor cu importanta economica (60%) sunt concentrate in regiunea continentului nord-amrerican si in Europa centrala si de sud.
Liceul Teoretic Avram Iancu
Chimie
Prof. Simona Stanciu Monica Abrudan
