氟是元素周期表中最活潑的非金屬元素，氧化能力很強(qiáng)。在常溫下，它幾乎可以和所有元素反應(yīng)生成氟化物，俗話說(shuō)“真金不怕火煉”，然而黃金在氟氣的面前也只能灰飛煙滅。

　　為了征服“氟”科學(xué)家們前赴后繼死的死、傷的傷，可謂化學(xué)史上極其悲壯的一頁(yè)，所以那時(shí)候氟元素得到了“死亡元素”這一令人生畏的稱號(hào)。

　　其實(shí)在更早的時(shí)候人們就已經(jīng)會(huì)利用氟化物來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，在那個(gè)人們對(duì)化學(xué)知之甚少的年代，人們就已經(jīng)學(xué)會(huì)把螢石（氟化鈣）與硫酸混合產(chǎn)生的氣體（氟化氫）來(lái)腐蝕雕刻玻璃。

　　舍勒

　　在1771年，化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)無(wú)論用螢石和硫酸、硝酸還是磷酸反應(yīng)都能制得氟化氫。它的性質(zhì)和鹽酸很像，但它對(duì)玻璃的腐蝕性非常強(qiáng)，然而這種有著劇毒性的氣體直接使他中毒臥床幾天起不來(lái)。

　　拉瓦錫與戴維的觀點(diǎn)

　　而另一位化學(xué)家拉瓦錫觀點(diǎn)是凡是酸都是含氧的，他認(rèn)為氟化氫和鹽酸一樣都是含氧型酸，直到1809年戴維證明了鹽酸中氯的酸根是氫而不是氧才修正了拉瓦錫“酸必須含氧”的觀點(diǎn)。

　　而氟化氫與鹽酸的性質(zhì)相似，于是在1813年戴維便開始嘗試用電解氟化物的方法來(lái)制取單質(zhì)氟。那時(shí)候無(wú)論他用金還是鉑做容器都會(huì)被腐蝕，而且在電極上永遠(yuǎn)只能得到氫氣和氧氣，他也因長(zhǎng)期與氟作伴而身患重癥不得不終止這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。

　　亨利 莫瓦桑

　　后來(lái)比利時(shí)的魯葉特、法國(guó)的尼克雷都和諾斯克一樣在進(jìn)行了長(zhǎng)期的氟研究之后中毒太深而獻(xiàn)出了寶貴的生命，從戴維證明氟元素存在的1809年，向氟進(jìn)軍的科學(xué)大隊(duì)便前赴后繼地奮斗著。

　　在經(jīng)過(guò)了七十多年前赴后繼的奮戰(zhàn)終于有一人降服了這讓人聞風(fēng)喪膽的“死亡元素”。1886年，莫瓦?？偨Y(jié)了前人許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，第一次獲得了單質(zhì)氟，結(jié)束了化學(xué)界被“死亡元素”支配的恐懼。

　　亨利莫瓦桑的多次試驗(yàn)

　　那時(shí)候費(fèi)雷米教授也正是研究氟的化學(xué)家之一，莫瓦桑在他的門下更是學(xué)到了許多關(guān)于氟的知識(shí)。從1846年起，費(fèi)雷米就將熔化的氟化鈣、氟化鉀用鉑作為電極進(jìn)行電解。他在陽(yáng)極觀察到有氣體放出，這分明就是苦苦追尋多年的氟氣啊！然而，和前人一樣氟氣馬上就與鉑電極發(fā)生了反應(yīng)完全無(wú)法收集。

　　年輕的莫瓦桑想著這制備氟單質(zhì)路上倒下的化學(xué)家，他不但沒(méi)有懼怕更是下了極大的決心要攻克這一難題，莫瓦桑花了大量時(shí)間去查閱資料，幾乎翻遍了有關(guān)氟極其化合物的文獻(xiàn)。

　　因?yàn)榱缀脱踔g有極大的親和性，莫瓦桑猜想如果用氟化磷與氧氣發(fā)生反應(yīng)能不能得到氟氣單質(zhì)呢？然而，事情永遠(yuǎn)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)得到的只有三氟氧化磷，后來(lái)他又改用電解氟化磷也沒(méi)有成功，而當(dāng)時(shí)非常寶貴的鉑（白金）電極也一塊塊被腐蝕掉。

　　在第一次嘗試之后，莫瓦桑又做了一連串的實(shí)驗(yàn)，均沒(méi)有達(dá)到想要的效果。于是，他就想之前做的實(shí)驗(yàn)都是在溫度較高的環(huán)境下進(jìn)行的，而氟又是如此活潑的元素，溫度高活潑性就更大了，就算得到了游離的氟氣，它也馬上和其他隨便一種物質(zhì)反應(yīng)掉了啊。

　　因此，莫瓦桑決定采用低溫電解的方法。他為此專門設(shè)計(jì)了一套抑制氟劇烈反應(yīng)的低溫控制實(shí)驗(yàn)儀器。之后便是挑選合適電解的氟化物，他首先看中的是一種有劇毒性的毒物氟化砷，氟化砷在室溫和較低溫時(shí)就呈液體狀，很適合用來(lái)低溫電解，因?yàn)榉槭遣粚?dǎo)電的，莫瓦桑加入了少量氟化鉀以便于電離，在通電前期電極上確實(shí)有小氣泡產(chǎn)生，但是不到幾分鐘氣泡便消失了，原來(lái)陰極表面上覆蓋了一層被電解出來(lái)的厚厚的砷，砷把電極隔絕，電不通，自然無(wú)法制取氟單質(zhì)。但是他還是不死心，氣泡（氟氣）明明產(chǎn)生了，只要把它捕獲就行了。

　　然而，在多次實(shí)驗(yàn)后效果仍然不盡人意，而且在氟化砷的電離實(shí)驗(yàn)中他就因?yàn)樗拇沃卸緯灥苟坏貌恢袛鄬?shí)驗(yàn)，他的妻子多次勸他不要再做這些這么危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)了，但對(duì)氟異樣執(zhí)著的莫瓦桑也只是搖搖頭表示拒絕，之后的他放棄了氟化砷，轉(zhuǎn)戰(zhàn)氟化氫。他用蒸餾氟氫酸鉀的方法得到無(wú)水氟化氫液體，在電解氟化氫過(guò)程中他只在陰極上發(fā)現(xiàn)大量氫氣泡，本該產(chǎn)生氟氣的陽(yáng)極卻完全沒(méi)有反應(yīng)。

　　正當(dāng)莫瓦桑有點(diǎn)心灰意冷甚至開始懷疑人生的時(shí)候，一種讓他仿佛獲得新生命的現(xiàn)象出現(xiàn)了。他拔掉陽(yáng)極的U型管驚喜地發(fā)現(xiàn)塞子上竟覆蓋著厚厚一層白色的粉末，塞子分明是氟腐蝕的??！氟已經(jīng)被分解出來(lái)了，只是與玻璃塞子發(fā)生了反應(yīng)而已，只要把裝置上的玻璃零件都換成不能與氟發(fā)生反應(yīng)的材料氟就會(huì)被他降服。

　　死亡元素的馴服

　　螢石不與氟發(fā)生反應(yīng)，于是莫瓦?；怂奶斓臅r(shí)間將螢石磨成可以用的U型管和各種零件，換上螢石裝置他重新實(shí)驗(yàn)。當(dāng)他向陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體中伸入一根硅條時(shí)硅條馬上燃燒了起來(lái)。就這樣莫瓦桑把奪走了許多科學(xué)家寶貴性命的“死亡元素”馴服，那一年是1886年莫瓦桑才剛滿34歲。

　　氟這匹猛獸被莫瓦桑馴服后就開始服服帖帖地為人類服務(wù)。從日常生活用品、農(nóng)藥、醫(yī)療乃至航天氟都表現(xiàn)出了他的非凡作用，如可防蛀牙的含氟牙膏，液態(tài)氟可作火箭燃料的氧化劑，在病人需要全身?yè)Q血時(shí)全氟醚類化合物可以暫時(shí)替代病人體內(nèi)的血液起運(yùn)送氧氣的作用。

　　亨利莫瓦桑 受表彰

　　為了表彰莫瓦桑在氟研究上的突出貢獻(xiàn)，法國(guó)科學(xué)院給他發(fā)了一萬(wàn)法郎的獎(jiǎng)金。莫瓦桑首先用這筆錢償還了之前實(shí)驗(yàn)欠下來(lái)的費(fèi)用，然后把剩下的錢建了一所私人實(shí)驗(yàn)室來(lái)繼續(xù)進(jìn)行各種研究。在那里他制出了許多新的氟化物如最讓人注目的四氟代甲烷其沸點(diǎn)很低，適應(yīng)做制冷劑，這也就是最早的氟利昂。

　　諾貝爾基金會(huì)為表彰他在制氟的成就授予了他1906年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，從此他成為了第一個(gè)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的法國(guó)人。然而剛拿到諾獎(jiǎng)的第二年，年僅55歲的莫瓦桑就早早地與世長(zhǎng)辭。因?yàn)殚L(zhǎng)年與氟等有毒元素周旋，身體受到了極大的摧殘，晚年的他因?yàn)榉遣∩顜缀醪荒茏岳恚捕啻胃笥颜f(shuō)過(guò)氟至少奪走了十多年的性命。

　　感慨

　　在氟元素發(fā)現(xiàn)的這一悲壯史詩(shī)中，化學(xué)家們又何嘗不知道其中的危險(xiǎn)呢，可是明知道危險(xiǎn)卻還是一往無(wú)前地研究著，在人類的發(fā)展史中這種大無(wú)畏的精神比任何一項(xiàng)成果都要顯得金光閃閃，就像馬克思說(shuō)過(guò)的一句話：“在科學(xué)的道路上沒(méi)有平坦的大道，只有不畏艱險(xiǎn)沿著陡峭山路向上攀登的人，才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)”

　

　來(lái)源：上海勁孚化工

更新日期：2022-08-02

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