Fluor

Stichpunkte

Allgemein
	62 °C) Siedepunkt 85
	03 K (-188
	20 · 10-3 m3/mol Verdampfungswärme 3
	Block 17 (VIIA)
	12 °C) Molares Volumen 11
	p Aussehen blasses grünlich-gelbliches Gas Massenanteil an der Erdhülle 0
	87 V (F + e- → F-) Elektronegativität 3
	03 % Atomar Atommasse 18
	Symbol
	9 Serie Halogene Gruppe
	53 K (-219
	Eigenschaften Sauerstoff - Fluor - Neon  FCl     Vorlage:Periodensystem [He]2s22p5 19 9 F Periodensystem Allgemein Name
	9984 Atomradius (berechnet) 50 (42) pm Kovalenter Radius 71 pm van der Waals-Radius 147 pm Elektronenkonfiguration [He]2s22p5 Elektronen pro Energieniveau 2
	0279 W/(m · K) 1
	Ordnungszahl Fluor
	7 Oxidationszustände (Oxide) -1 (stark sauer) Normalpotential 2
	2
	2552 kJ/mol Dampfdruck - Schallgeschwindigkeit - Verschiedenes Spezifische Wärmekapazität 824 J/(kg · K) Elektrische Leitfähigkeit - Wärmeleitfähigkeit 0
	F
	2698 kJ/mol Schmelzwärme 0
	98 (Pauling-Skala) Kristallstruktur kubisch Physikalisch Aggregatzustand gasförmig Modifikationen 1 Dichte (Mohshärte) 1696 kg/m3 bei 273 K (-) Magnetismus unmagnetisch Schmelzpunkt 53
	Periode
	0 kJ/mol 2
	Ionisierungsenergie 1681
	Ionisierungsenergie 3374
	2 kJ/mol 3
	Ionisierungsenergie 6050
	4 kJ/mol 4
	7 kJ/mol 5
	Ionisierungsenergie 8407
	7 kJ/mol 6
	Ionisierungsenergie 11022
	Ionisierungsenergie 15164
	1 kJ/mol 7
	Ionisierungsenergie 17868 kJ/mol 8
	Ionisierungsenergie 92038
	1 kJ/mol 9
	Ionisierungsenergie 106434
	3 kJ/mol Isotope Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP 19F 100 % F ist stabil mit 10 Neutronen Soweit möglich und gebräuchlich
	gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen. Fluor ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol F und der Ordnungszahl 9
	werden SI-Einheiten verwendet.Wenn nicht anders vermerkt
	Das giftige
	in hohen Konzentrationen auch gelb-grüne Gas ist das reaktivste chemische Element. Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
	farblose
	"Verbergen") 1 Herstellung 2 Bemerkenswerte Eigenschaften 3 Anwendungen und Produkte 4 Geschichte 5 Vorkommen und Herstellung 6 Verbindungen 7 Vorsichtsmaßnahmen 8 Weblinks [Bearbeiten]
Herstellung
	Fluor tritt in der Natur nur in Form von Fluoriden auf
	Aus diesen kann elementares Fluor insbesondere auf elektrochemischem Weg freigesetzt werden
	diese Verfahren sind aber reine Laborverfahren und nicht ökonomisch sinnvoll einsetzbar
	Zwar sind seit einiger Zeit auch Verfahren zur rein chemische Darstellung von elementarem Fluor bekannt
	Großtechnisch wird elementares Fluor durch Elektrolyse niedrigschmelzender Fluoride - beispielsweise KF*xHF - mit Kohleelektroden in Eisen- oder Monel®-Zellen erzeugt
	Im quasi kontinuierlich durchgeführten industriellen Elektolyseprozess wird der komplex gebundene Fluorwasserstoff (HF) in Wasserstoff (H2) und Fluor (F2) zerlegt
	Der daraus resultierende HF-Verlust wird durch kontinuierliches Einspeisen von gasförmigem HF in die Schmelze ausgeglichen
	wenn erforderlich
	CF4 und perfluorierten Kohlenwasserstoffen - primär aus der Reaktion des Elektrodenmaterials mit dem gebildeten Fluor - verunreinigt und kann
	dass die Elektrolysezelle verlässt
	nachgereinigt werden
	O2
	Das Rohfluor
	ist mehr oder weniger stark mit HF
	Die Reinigung geschieht durch Ausfrieren (HF und flüchtige Metallfluoride)
	Absorption (HF) und Tieftemperaturdestillation (Entfernen der PFHCs)
	Das auf diesem Weg erhaltene 'Reinfluor' enthält meist noch HF-Spuren und ist mehr oder weniger O2
	N2 und CF4
	Die elektrochemische Fluorgewinnung ist kein trivialer Prozess
	Nur mit ausreichend technischem 'Know-how'
	bei dem nicht nur die extrem aggressive Natur der Prozessmedien sondern auch die defizile Elektrochemie des Elektrolyseprozesses zu berücksichtigen ist
	lässt sich ein zuverlässiger Prozessverlauf gewährleisten
	An die Seite der tradionellen Herstellung von Fluor in Großanlagen ist in neuerer Zeit die dezentrale Fluorerzeugung mit Systemen kleinere und mittlere Größe getreten. [Bearbeiten]
Bemerkenswerte Eigenschaften
	in dicken Schichten auch grüngelbe Gas ist das stärkste Oxidationsmittel
	Das blassgelbe
	Es ist weiter das elektronegativste Element
	Unter Normalbedingungen liegt es in Form von F2-Molekülen vor
	Mit fast allen anderen Elementen bildet Fluor spontan Verbindungen
	Selbst mit den Edelgasen Xenon und Radon und Krypton reagiert Fluor
	Im Gegensatz zu allen anderen Halogenen reagiert Fluor ohne Lichtaktivierung selbst bei sehr tiefer Temperatur spontan mit Wasserstoff
	Die Reaktion führt zur Bildung von Fluorwasserstoff
	Auch viele andere Stoffe reagieren lebhaft mit Fluor
	C3H8
	vielen organischen Lösungsmitteln etc
	gasförmigen und flüssigen Verbindungen wie beispielsweise H2O
	SiH4
	NH3
	Besonders heftige
	explosionsartig verlaufende Reaktionen beobachtet man erwartungsgemäß mit wasserstoffhaltigen
	So wird Wasser durch Fluor in Sauerstoff (O2) und Fluorwasserstoff (HF) gespalten
	Treibende Kraft hinter all diesen Reaktionen ist jeweils die äußerst exotherm verlaufende Bildung von Fluorwasserstoff
	Mit festen Materialien reagiert Fluor dagegen wesentlich langsamer und kontrollierter
	die das Metall vor dem weiteren Angriff des Gases schützt
	Bei vielen Metallen führt die Reaktion mit elementarem Fluor zur Bildung einer Passivierungsschicht auf der Metalloberfläche
	Die Passivierungsreaktion verläuft exotherm
	Bei hoher Fluorkonzentration - bei hohem Fluorpartialdruck - kann es dabei unter Umständen zum Aufschmelzen der Passivierungsschicht oder zum Schmelzen des darunterliegenden Metalls kommen
	dass dann wieder zur Reaktion mit Fluor bereit steht
	kann es letztlich sogar zu einem unkontrollierten Reaktionverlauf kommen (Fluorfeuer)
	Da beim Aufschmelzen ständig frisches Metall freigelegt wird
	Durch Unterbrechen der Fluorzufuhr lassen sich Fluorfeuer jedoch sofort löschen
	Ein andersartiges Löschen ist kaum möglich
	Auch Kunststoffe reagieren bei Raumtemperatur zumeist sehr kontrolliert mit elementarem Fluor
	Wahrscheinlich war die Umsetzung von Fluor mit Kunststoffen sogar eine der ersten praktischen Fluoranwendungen überhaupt
	so führt auch beim Kunststoff die Reaktion mit Fluor zur Bildung einer fluorierten Oberflächenschicht
	Wie bei den Metallen
	Aufgrund der sehr schwachen F-F-Bindung - 38 kcal/mol - lässt sich Fluor thermisch leicht spalten
	Schon bei sehr moderaten Temperaturen - um die 400 °C - liegt Fluor in erheblichem Maße in atomarer Form vor
	Die leichte thermische Spaltbarkeit macht neuerdings Fluor als "umweltfreundliches" thermisches Ätzgas äußerst attraktiv
	dass Fluor keinen Beitrag zur Erwärmung der Erdatmosphäre leistet (siehe hierzu auch Plasmaätzen)
	Vorteile sind hier der niedrige Fluorpreis - Fluor ist ein technisches Massenprodukt und weltweit verfügbar - und die Tatsache
	HF-haltiges Fluor greift Glas(auch Quarz) schnell an
	Bei Raumtemperatur reagiert trockenes Fluor mit Glas dagegen nicht
	Bei höherer Temperatur beobachtet man jedoch eine mehr oder weniger schnelle Reaktion
	Veranwortlich hierfür sind Fluoratome
	die (siehe oben) durch die thermische Dissoziation des molekularen Fluors gebildet werden
	Produkt der Reaktion ist gasförmiges Siliciumtetrafluorid (SiF4)
	Siliciumnitrid (SixNy) und Siliciumoxinitrid (SixNyNz) auf dem Halbleiterwafer
	beispielsweise mit Siliconkunststoffen oder mit dem Siliciumoxid (SiOx)
	In gleicher Weise setzt sich Fluor auch mit anderen siliciumhaltigen Materialien
	um [Bearbeiten]
Anwendungen und Produkte
	Explosivstoffe High-Energy-Fuel für Raketenmotoren (im Zusammenspiel mit einem anderen Brenngas beispielsweise Hydrazin Explosivstoffe Lasertechnik
	Nukleartechnologie Uranhexafluorid (UF6) in der Urananreicherung Kunststoffindustrie und Automobilbau Fluorierung von Kunststoffautotanks KKBs zur Barriereschichtbildung Fluorierung von Kunststoffkanistern und anderen Verpackungsmitteln zur Barriereschichtbildung Erzeugung von selbstreinigenden Niedrigenergieoberflächen Zur Verbesserung der Haftung wasserlöslicher Lacke und Farben auf Kunststoffen; Verbesserung der Verklebbarkeit von Kunststoffen; Metallisierung von Kunststoffen Pharmazeutika 5-Fluoruracil: Ein vielfach in der Krebstherapie eingesetztes Cytostatikum Arzneimittel zur Chemotherapie von Krebs und HIV-Therapie Arzneimittel für die Regulation des Fettstoffwechsels Blutersatzstoffe in Chirurgie und Notfallmedizin Schmerzmittel Tierarzneimittel Agrochemische Verbindungen Insektizide Herbizide Fungizide Supergifte Sarin
	ein korrosionsbeständiger Kunststoff mit einem sehr geringen Reibungswiderstand
	Treibmittel
	Tabun und andere als chemische Waffen verwendete Stoffe Oberflächenaktive Substanzen Oberflächenaktive Substanzen für Spezialanwendungen beispielsweise in der Halbleiterindustrie Schmiermittel Schmiermittel für Computerfestplatten Flüssigkristalle In fluorierten Flüssigkristallen zur Verwendung in LCD-Computermonitoren
	Mobiltelefondisplays; tragbaren Computern und LCD-Fernsehern Halbleiterherstellung und Mikrotechnologie Ätzgas Als UV-Lichtquelle in der EUV-Lithographie In Photolacken für die DUV-Lithographie Treibstoff
	zum Glasätzen und als Nassätzmedium in der Halbleiterherstellung und Mikrotechnologie Teflon
	Lasergas im chemischen Laser Schwefelhexafluorid Als Füllgas für Autoreifen und Tennisbälle und als Polstergas in Druckausgleichsbehältern Zum Befüllen von Isolierglas Als Isoliergas in Hochspannungsschaltern Als Ätzgas in der Halbleitertechnik Stickstofftrifluorid (NF3) Als Ätzgas in der Halbleitertechnik In Form von Flusssäure (Lösung von Fluorwasserstoff in Wasser) als Katalysator in der chemischen Synthese
	Treib- und Lösungsmittel. (Wegen der die Ozonschicht der Erde schädigenden Wirkung das den FCKWs enthaltenen Chlors ist der Einsatz von bestimmter FCKW in vielen Länder inzwischen gänzlich verboten)
	Fluoridierung von Trinkwasser) Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW oder CFC) als Kühl-
	Daneben werden noch andere Fluorkohlenwasserstoffe für den Temperaturbereich oberhalb 300 °C hergestellt. In Form von anorganischem Fluorid beispielsweise in der Kariesprophylaxe (Zahnpasta
	Schäum-
	fluorierte Kohlenwasserstoffe In Form wässriger Ammoniumbifluorid-Lösungen zur Reinigung von Bierleitungen (entfernt Bierstein) Zerstörung von Asbest
	Freone
	Auflösung in Fluorwasserstoffsäure führt zur Zerstörung der Faserstruktur In Form des von Kryolith als unentbehrliches Elektrolytkomponente in der Aluminiumherstellung [Bearbeiten]
Geschichte
	Fluor (lateinisch fluere für 'fließen') in Form seines Calciumsalzes (Flussspat = CaF2) wurde 1529 von Georgius Agricola als Hilfsmittel zum Metallschmelzen beschrieben
	Es macht Erzschmelzen und Schlacken dünnflüssiger
	lässt sie fließen
	1670 zeigte Schwandhard die Glasätzung durch säurebehandelten Flussspat
	Alle Versuche das freie Halogen herzustellen scheiterten jedoch - manchmal auf tragische Weise
	Erst 1886 gelang Henri Moissan durch elektrolytische Zersetzung einer Lösung von Kaliumfluorid (KF) in flüssigem Fluorwasserstoff (HF) bei -55 °C reines Fluor zu erzeugen
	Aufschwung nahm die Fluorherstellung im Zweiten Weltkrieg durch die Entwicklung der Atombombe
	Die Isotopenanreicherung von Uran erfolgt über gasförmiges Uranhexafluorid (UF6)
	Die Herstellung von Uranhexafluorid kann unter anderem mit Hilfe von elementarem Fluor erfolgen. [Bearbeiten]
Vorkommen und Herstellung
	Elementares Fluor kommt in freier Form in der Natur nicht vor
	der so genannten Fluoride
	5 mg/l F-) enthalten
	ist Fluor aber weit verbreitet und beispielsweise auch in vielen Wässern (0
	In Form seiner Salze
	1-1
	der auch in Deutschland in der Vergangenheit an vielen Stellen bergmännisch abgebaut wurde)
	Zur Herstellung von Fluor und Fluorchemikalien dient hauptsächlich Flussspat (CaF2)
	Flussspat wird in Schwefelsäure aufgelöst
	Es bildet sich Fluorwasserstoffsäure welche dann elektrochemisch zum F2 reduziert werden kann
	Geringe Mengen fallen auch bei der Phosphorsäureherstellung an
	Die natürlichen Kryolithvorkommen in Grönland sind seit den 1960er Jahren ausgebeutet
	Unverdünntes
	reines Fluor kommt kaum in den Handel (problematische Handhabung!)
	Handelsüblich sind aber die wesentlich sichereren Fluor-Inertgasgemische mit einem Fluorgehalt von bis zu etwa 20 %
	die typischerweise in Druckgasflaschen an den Endabnehmer geliefert werden und großtechnisch beispielsweise in der Autotankherstellung eingesetzt werden. [Bearbeiten]
Verbindungen
	die in sehr vielen Bereichen Anwendung finden: Fluorwasserstoff / Nichtwässrige Lösungsmittel Natriumfluorid / Kaliumfluorid / Cäsiumfluorid Fluorchlorkohlenwasserstoffe / CFCs Pharmazeutika Blutersatzstoffe Krebstherapie / Chemotherapie / Antivirale Mittel Herbizide Insektizide Fungizide Kunststoffe / Polytetrafluorethylen (Teflon) / PVF / PVDF Automobilbau Nukleartechnologie / Uranhexafluorid Oberflächentechnik / Lotuseffekt Lacke / Farben Tenside Öle Elektrolyse Halbleitertechnik /Ätzgase / Plasmaätzen / Trockenätzen Lithographie / Photolacke Mikrotechnologie Flüssigkristalle Treibstoffe Explosivstoffe Chemische Waffen Aminfluorid [Bearbeiten]
	Aufgrund seiner Reaktivität bildet Fluor zahllose anorganische und organischen Verbindungen
Vorsichtsmaßnahmen
	Fluor ist ein außerordentlich toxisches
	stark oxidierendes und - infolge der Bildung von Fluorwasserstoff - sehr stark ätzenden Gas
	1 ppm
	Der MAK Wert von Fluor beträgt 0
	der schon bei einer Konzentration im ppb-Bereich deutlich wahrnehmbar ist (Achtung: Der nicht minder gefährliche Fluorwasserstoff ist geruchlos und daher extrem gefährlich!)
	Ein gewisser Schutz vor Fluorvergiftungen ist der sehr starke und äußerst unangenehme Geruch des Gases
	Langdauernde Fluor- oder Fluorid-Exposition - beispielsweise durch den langdauernden Genuß übermäßig fluorierten Wassers - kann zur sogenannten Fluorose führen. [Bearbeiten]
Weblinks
	chemie-master.de (Foto von flüssigem Fluor) (http://www.chemie-master.de/pse/pse.php?modul=F) Los Alamos National Laboratory - Fluorine (http://periodic.lanl.gov/elements/9.html) It's Elemental - Fluorine (http://education.jlab.org/itselemental/ele009.html) WebElements.com - Fluorine (http://www.webelements.com/webelements/elements/text/F/index.html) EnvironmentalChemistry.com - Fluorine (http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/F.html) Areva - Fluorine Production (http://www.areva.com) Kanto Denka Co
	Japan - Fluorine Production (http://www.kantodenka.co.jp/english/01product/) BOC-Edwards -Fluorine Generation (http://www.bocedwards.com/index.cfm?process_gases/cleaning-gas.cfm~content) Kritik zur Fluoridierung (http://www.tolzin.de/fluor/index.php) ca:Fluor cs:Fluor cy:Fflworin da:Fluor en:Fluorine eo:Fluoro es:Flúor et:Fluor eu:Fluor fr:Fluor he:פלו×?ור it:Fluoro ja:フッ素 nl:Fluor no:Fluor pl:Fluor pt:Flúor ru:Фтор sl:Fluor sv:Fluor th:ฟลูออรีน zh:æ°Ÿæ°”

[X] Schliessen

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