Fluoor

Wat is giftig, groengeel, baie gevaarlik, maar kan goed vir die mens wees? Die antwoord is fluoor: ’n gasagtige, korroderende (wegvretende) chemiese element wat die mees reaktiewe element in die halogeengroep is. ¹ Dit beteken dit reageer op die meeste elemente en is baie moeilik én gevaarlik om te hanteer. Die element is so gevaarlik dat dit vroeër jare die “chemist killer” genoem is. Baie chemici in die 19de eeu is dood, verblind of ernstig beseer nadat hulle met die element geëksperimenteer het. ²

Hierdie element kan dus beslis nie sonder handskoene hanteer word nie, en dit kan teen kamertemperatuur metale laat brand. Fluoor is die eerste keer in 1886 deur die Franse chemikus Henri Moissan geïsoleer. Dit beteken dat die element toe vir die eerste keer geskei is.

Fluoor het boonop die hoogste elektronegatiwiteit van al die elemente. ³ ’n Elektron is ’n deeltjie in alle atome en bestaan uit ’n lading negatiewe elektrisiteit en tree in vaste stowwe op as ’n draer van elektrisiteit. Elektronegatiwieit beskryf die geneigdheid van ’n atoom om elektrone na homself toe aan te trek. ’n Atoom is die kleinste deeltjie van ’n chemiese element wat selfstandig of in verbinding met ander atome kan bestaan. In Grieks, beteken die woord “atoom” onverdeelbaar. Ons weet vandag dat atome egter nie onverdeelbaar is nie, omdat dit uit nóg kleiner deeltjies bestaan, wat subatomiese deeltjies genoem word.

Byna al die ander elemente kan verbindings met fluoor vorm. ’n Verbinding in chemie is die samevoeging van ongelyksoortige atome tot molekules. In sy standaardvorm, vorm fluoor ’n diatomiese gas wat uit twee fluooratome bestaan. ⁴ Diatomies beteken eintlik maar net dat dit uit twee atome bestaan.

Fluoor word op die periodieke tabel deur die F-simbool verteenwoordig en is deel van ’n groep van elemente wat halogene genoem word. Halogene is ’n groep elemente wat sonder die tussenkoms van suurstof soute met metale vorm. ⁵ Al die elemente in die halogene groep is diatomies.

Wanneer en deur wie is dit ontdek?

Volgens die Europese geskiedkundige data, is hierdie groengeel gas in die jaar 1886 deur die Fransman, Henri Moissan geïsoleer. ⁶

Waar kom dit voor?

Fluoor word natuurlik in die aarde se kors gevind, waar dit in klippe en klei voorkom. Hierdie element is die 13de volopste elemente in die aarde se kors.

Fluoried, ’n eenvoudige verbinding van fluoor met ’n ander element, word in die lug vrygestel as die grond deur wind weggewaai word. Fabrieke stel ook fluoorwaterstof (kleurlose vloeistof wat dampe afgee en wat uit ’n metaalfluoried en gekonsentreerde swaelsuur bestaan) vry deur verbrandingsprosesse. Fluoor kom in die atmosfeer in organiese chemiese verbindings voor.

Die algemeenste fluoorverbinding is die mineraal fluoried. Dit word ook vloeispaat of kalsiumfluoried genoem en is ’n mengsel van fluoor en kalsium. Dit kom ook voor in minerale, soos krioliet (mineraal wat in wit, kloofbare massas in Groenland voorkom en word gebruik om soda en aluminium te maak) en fluoro-apatiet, asook ook in seewater, bene en tande. ⁴

Waarvoor word dit gebruik?

• Baie min fluoor is tot voor die Tweede Wêreldoorlog geproduseer, maar toe het dit nodig geword om te gebruik om isotope vir Amerika se atoombomprojek te verdeel. ’n Isotoop is enigeen van twee of meer vorme van ’n element wat dieselfde atoomgetal en eenderse chemiese eienskappe het, maar waarvan die atoommassa en radioaktiewe gedrag verskil.
• Een van die bekendste gebruike van fluoor vandag is om uraanheksafluoried te maak. Dit word gebruik om die isotope van uraan by kernkragsentrales te skei.
• Fluoor word ook gebruik vir die maak van swaelheksafluoried, wat as ’n isoleerder (of isolator) in elektriese transformators (toestelle wat elektriese stroom in ’n ander spanning omskakel) gebruik word. ’n Isoleerder is ’n materiaal wat nie elektrisiteit gelei nie.
• Fluoried (’n verbinding van fluoor) word by tandepasta en drinkwater gevoeg om tandbederf te voorkom.
• Fluoorwaterstof en borontrifluoried kan sekere chemiese reaksies versnel wat rupetroleum na petrol en ander produkte verander.
• Dit word ook in koelgasse wat in yskaste en lugversorgers voorkom, gebruik.
• Fluoor word in talle chemikalieë gebruik om verskillende tipes plastiek te maak. Teflon is een daarvan en kan hoë temperature weerstaan. Teflon is bekend vir sy nieklewende eienskappe en word onder meer in braaipanne gebruik. Dit word ook gebruik om kabels te isoleer en as die basis van Gore-Tex® (wat in waterbestande klere en skoene gebruik word).
• Hidrofluoorsuur word gebruik om die glas in gloeilampe te ets. Daar word byvoorbeeld patrone op gloeilampe gemaak, om lig te demp.
• Ongeveer 25% van medikasie, ook dié wat kanker beveg, bevat een of ander vorm van fluoor.
• Fluoor word ook in vuurpylbrandstof gebruik. Die element is uitstekend vir ontploffingreaksies omdat dit so ’n reaktiewe element is. ⁷
• Fluoriet word ook gebruik om lense vir kameras te maak.
• Nog ’n bron van fluoor, fluoro-apatiet, kan fluoressensie (eienskap van sekere stowwe om onder bestraling self lig van ’n ander kleur af te gee) toon en word daarom gebruik om fluoressente buisligte te maak. Die ligte kan wonderlike beligting vir foto’s gee.
• Fluoorverbindings word in landbouchemikalieë gebruik en veral as pesdoder benut. ⁸

Basiese eienskappe van fluoor

• Atoomgetal (getal protone in die kern): 9
• Simbool op die periodieke tabel: F
• Relatiewe atoommassa (A_r) 18,998404
• Fase van materie teen kamertemperatuur: Gas
• Aantal isotope: 18 ⁹

’n Nota oor atoommassa

’n Massaspektrometer kan gebruik word om atoommassa akkuraat te bereken. Wetenskaplikes het ’n standaardmassa van 12 ame (atoommassa-eenheid) aan die koolstofatoom (koolstof-12) toegeken. Die massa van koolstof-12 is 1,99 x 10^-26 kg, en ander atome se massa kan relatief tot hierdie atoommassakonstante bepaal word.

Vandag praat wetenskaplikes van die relatiewe atoommassa (A_r). Hierdie waarde het geen eenheid nie, want dit is slegs ’n syfer wat aandui hoeveel maal groter een atoom van die spesifieke element is as een twaalfde van die massa van ’n koolstof-12-atoom.

Atoominligting

Die Deense wetenskaplike Niels Bohr (1885-1962) het ’n atoommodel voorgestel. Hierdie model word soms die planetêre atoommodel genoem. Die elektrone beweeg in hul spesifieke energievlakke al óm die kern. Deur die aantal energievlakke en elektrone te tel, kan die atoom maklik uitgeken word. ¹

 

’n Atoom is die kleinste deeltjie van ’n chemiese element wat selfstandig of in verbinding met ander atome kan bestaan. Atome bestaan weer uit kleiner deeltjies wat subatomiese deeltjies genoem word. Daar is drie soorte subatomiese deeltjies, naamlik elektrone, protone en neutrone. Die fluooratoom het ’n atoomgetal van 9. Dit beteken dat die atoom nege protone het. Atome het ’n neutrale lading, en daarom is daar ook nege elektrone wat óm die kern beweeg. Die buitenste energievlak het sewe elektrone. Dit het ook 10 neutrone wat saam met die protone in die kern voorkom. ¹¹

Woordbank

atome	Die kleinste deeltjie van ’n chemiese element wat selfstandig of in verbinding met ander atome kan bestaan.
atoomgetal	Die getal protone in die kern van die atoom
atoommassa	Word ook massagetal genoem. Dit is die totale aantal protone en neutrone in die kern van die atoom.
diatomiese	Bestaan uit twee atome.
chemikus	’n Vakkundige in die gebied van chemie.
elektrone	Baie klein, negatief gelaaide deeltjies (partikels) wat in die energievlakke van ’n atoom rondbeweeg. Elektrone maak die vorming van chemiese verbindings moontlik. 10
elektronegatiwiteit	Die hoeveelheid energie wat vrygestel word wanneer ’n atoom ’n elektron of elektrone bykry. Fluoor, die mees elektronegatiewe atoom, het ’n waarde van 4.
element	Dit is ’n stof wat saamgestel is uit atome wat dieselfde atoomgetal het.
fluoressensie	Die uitstraling deur sekere stowwe wat onder bestraling verkeer, van lig van ’n ander golflengte/kleur as die lig wat daarop val.
fluoried	’n Eenvoudige verbinding van fluoor met ’n ander element.
fluoorwaterstof	’n Kleurlose vloeistof wat dampe afgee en wat uit ’n metaalfluoried en gekonsentreerde swaelsuur bestaan.
halogene	Enigeen van ’n aantal chemiese elemente in groep 17 wat in die kategorie niemetale van die periodieke tabel voorkom. Dit is die mees reaktiewe groep elemente. Hierdie elemente vorm soute wanneer dit met metale reageer. Al die halogene het sewe elektrone in hul buitenste energievlak.
isoleerder	’n Materiaal of stof word gebruik om iets oor te trek om verlies van binne uit of beïnvloeding van buite af te weer.
isotope	Enigeen van twee of meer vorme van ’n element wat dieselfde atoomgetal (protone) en eenderse chemiese eienskappe het, maar waarvan die atoommassa en radioaktiewe gedrag verskil. Die aantal protone en elektrone is dus dieselfde, maar die aantal neutrone verskil.
neutrone	Neutrale deeltjies (partikels) wat geen elektriese lading het nie en saam met protone in die kern van die atoom voorkom. ’n Neutron en proton het dieselfde gewig. 10
periodieke tabel	Dit is die tabel van die elemente, gerangskik volgens toenemende atoomgetal, sodat elemente met soortgelyke eienskappe in dieselfde vertikale kolom voorkom.
protone	Positief gelaaide deeltjies (partikels) wat in die kern van ’n atoom voorkom en die elektrone in posisie hou. Atome het ewe veel protone as elektrone en het dus ’n neutrale lading. 10
transformators	’n Toestel wat elektriese stroom in ’n ander spanning omskakel.
verbindings	Dit is die samevoeging van ongelyksoortige atome tot molekules. 10

Lees hierdie artikels om nog meer te leer oor fluoor

• Vind meer oor fluoor uit
• Oorsprong en eienskappe van fluoor
• 32 fluoorfeite

Kyk hierdie video’s om nog meer te leer oor fluoor

Fluoorfeite

Kyk hoe fluoor reageer!

Hoekom is fluoried so belangrik vir kinders?