Техника - молодёжи 1954-08, страница 10

НЕОБЫЧНАЯ СРЕДИ КИСЛОТ

Богат советский Урал. В недрах его гор множество разнообразных полезных ископаемых. По правому берегу реки Миасс, протекающей по Златоустинскому округу Уральской области, тянутся невысокие Ильменские горы. Природа создала в Ильменских горах своеобразную кладовую редких минералов: топаза, ильменита и других. Словно цветы по весне, сверкают на солнце разноцветные кристаллы плавикового шпата — минерала, имеющего самую разнообразную окраску. В его кристаллах представлен весь спектр цветов — от красного до фиолетового. Но плавиковый шпат замечателен не только богатством раскраски. Из него путем обработки концентрированной серной кислотой получают замечательное вещество — фтористый водород, водный раствор которого называется плавиковой кислотой.

Плавиковая кислота обладает свойствами, которых нет у других кислот. Все кислоты обычно хранят в стеклянной таре. Но стоит попасть только небольшой капле плавиковой кислоты на стенку стеклянной посуды, как на ней немедленно образуется глубокая раковина, а при более или менее длительном воздействии и отверстие.

Плавиковая кислота легко разъедает стекло, поэтому ее обычно хранят в эбонитовых, свинцовых или в покрытых слоем парафина стеклянных сосудах.

Свойством плавиковой кислоты разъедать стекло пользуются при обработке стеклянных изделий Тончайшие узоры и самые разнообразные рисунки наносят "на стекло с помощью фтористого водорода или его водного раствора — плавиковой кислоты. Для этого поверхность стекла покрывают тонким слоем парафина, на котором острым предметом делают нужную надпись или рисунок, после чего поверхность смачивают плавиковой кислотой или помещают в ток газообразного фтористого водорода. При обработке стекла плавиковой кислотой рисунок получается прозрачный, а при использовании газообразного фтористого водорода — матовый.

Плавиковая кислота используется при полировке стекла, для удаления неровностей на поверхности стеклянных изделий. Поверхность стекла при этом тщательно шли фуют и затем помещают в раствор, состоящий из смеси серной и плавиковой кислот.

Безводный фтористый водород —- жидкость с темпера турой кипения +19,5°С и температурой замерзания — 92 С. Это очень сильное осушающее средство. Нет таких химических соединений, которые нельзя было бы отпить при помощи фтористого водорода, отделить же воду от плавиковой кислоты мижно только электролизом.

Безводный фтористый водород сильная кислота. Однако водный ра ствир его — плавиковая кислота — не может быть отнесен к классу сильных кислот — это особенность, не встречаю щаяся ни у одной из других кислот.

Весьма ценным свойством фтористого водорода, благодаря которому он нашел себе широкое применение в промышленности, является резко выраженное катализирующее — ускоряющее — действие его на многие химические реакции. Из процессов, катализируемых фтористым водородом, наиболее важным является химический процесс переработки углеводородов при получении моторного топлива.

Необычные свойства плавиковой кислоте придает химический элемент фтор, входящий в ее состав Окисли тельная способность фтора много выше, чем у кислорода. Горючие материалы — дерево, резина и другие — при внесении их в г.тмосферу фтора немедленно вспыхивают и сгорают Фтор взаимодействует почти со всеми металлами при обычной температуре; исключение составляют только золото, платина. Но при нагревании и эни вступают с ним в реакцию. Фтор окисляет даже кислород. Из всех элементов, встречающихся на земле, фтор обла

Инженер А. СЕРЕГИН Рис. И. СМОЛЬЯНИНОВА

Строение атома фтора

И39Ч8 О С N О В В

на» ни

дает наибольшей способностью вступать в химические реакции. Поэтому и название ему дано от греческого слова «фторос», что по-гречески означает «разрушающий».

В чистом виде фтор был получен в 1886 году французским химиком Муассаном при электролизе плавиковой кислоты.

Фтор — это газ желтозеленого цвета, он превращается в жидкость при температуре — 187,9°С, а в твердое тело —■ при температуре — 223°С. Газообразный фтор тяжелее воздуха в 1,31 раза.

Практическая ценность того или другого вещества обусловливается в немалой степени его распространенностью и доступностью. Фтор не редкий элемент на земле. В земной коре в виде различных солей фтора содержится около 0,078®/». Это примерно столько же. сколько имеется таких элементов, как азот, углерод, марганец, хром и фосфор. По распространенности фтор занимает тринадцатое место среди дгугих элементов.

Из соединений фтора, встречающихся в земной коре, наиболее важным является уже известный нам минерал — плавиковый шпат — флюорит.

Фтор входит в состав растений и животных организмов. Листья растений содержат от 3 до 14 мг фтора на 1 г сухого веса. В зубах и волосах человека содержание фтора колеблется от 100 до 180 мг на 100 г.

Значительные количества фтора содержат природные воды. Морская вода имеет, в виде растворимых в воде фтористых солей, около 0,3 мг фтора на литр. Следовательно, из одной тонны морской воды можно получить 0,3 г чистого фтора.

Соединения фтора в настоящее время находят широкое применение и в научных лабораториях и в промышленных предприятиях.

СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА — СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ

Органические вещества играют громадную роль в жизни человека. Они используются как топливо и пища (нефть, торф, каменный уголь, плоды и злаки растений, животные жиры и т. д.) и как строительный материал (древесина, ткани, каучук, искусственные пластические материалы и другие). И если высокая способность органи ческих соединений вступать в химические реакции, в частности их легкая окисляемость, выгодна при употреблении их в качестве питательных веществ и топлива, то такие свойства для строительного материала нежелательны, так как от окисления деревянные изделия разрушаются, ветшают, выцветают ткани и т. д.

Но стоит только у углеводородов заместить атомы водорода, входящие в состав их молекул, на атомы фтора, как образовавшиеся соединения — фтороуг-лероды, оставаясь родственными органическим соединениям, приобретают не свойственные этим соединениям качества. Фтороуглероды, а также минеральные фтористые соединения совершенно не подвержены окислению. Ойи не могут служить пищей насекомым и бактериям, вследствие чего предметы, сделанные из фторсодержащих соединений или пропитанные ими, недоступны гниению и вредному действию насекомых, что особенно важно для строительных материалов.

Для пропитки дерева широко применяется сЬтотзистый натрий. Он предохраняет древесину от поражения грибком. Раствором фтористого натрия пропитывают железнодорожные шпалы, телеграфные столбы и другие строительные изделия. Срок службы древесины, обработанной фтористым натрием, увеличивается в несколько раз.

Фтороуглероды по химической инертности приближаются к благородным газам. Такая стойкость позволяет использовать их как материал для химической аппаратуры.

Известно, что минеральные масла, применяемые для смазки различных механизмов, теряют смазывающие свойства при повышенных температурах, вследствие чего

J