فلوئور کیست؟ توضیح بده.
فلوئور یک عنصر شیمیایی است؛ نماد شیمیایی آن F و عدد اتمی آن ۹ می‌باشد. این عنصر سبک‌ترین هالوژن است و در شرایط استاندارد دما و فشار به صورت گازی زرد کم‌رنگ و مولکول دواتمی وجود دارد. فلوئور بسیار واکنش‌پذیری است و با تمامی عناصر دیگر جدول تناوبی واکنش می‌دهد، به جز گاز نجیبهای سبک. این عنصر به شدت سمیت دارد.در میان عناصر، فلوئور در فراوانی عنصرهای شیمیایی رتبه بالایی دارد. فلوریت، منبع اصلی معدنی فلوئور که نام این عنصر از آن گرفته شده است، اولین بار در سال ۱۵۲۹ توصیف شد. این ماده به فلزات کانسنگ افزوده می‌شد تا نقطه ذوب آن‌ها برای گدازگری پایین بیاید، و واژه لاتین که به معنی است، نام این ماده معدنی را به آن داده است. فلوئور به عنوان یک عنصر در سال ۱۸۱۰ پیشنهاد شد، اما جدا کردن آن از ترکیباتش دشوار و خطرناک بود، به طوری که چندین آزمایشگر اولیه در این راه جان خود را از دست دادند یا آسیب دیدند. تنها در سال ۱۸۸۶ بود که شیمیدان فرانسوی آنری مواسان با استفاده از برق‌کافت در دمای پایین، فلوئور عنصر را جدا کرد، فرآیندی که هنوز برای تولید صنعتی آن استفاده می‌شود. تولید صنعتی گاز فلوئور برای غنی‌سازی اورانیوم، بزرگ‌ترین کاربرد آن، در حین پروژه منهتن در جنگ جهانی دوم آغاز شد.به دلیل هزینه‌های بالای تصفیه فلوئور خالص، بیشتر کاربردهای تجاری از ترکیبات فلوئور استفاده می‌کنند، به طوری که حدود نیمی از فلوریت استخراج‌شده در فولادسازی مصرف می‌شود. بقیه فلوریت به هیدروژن فلوئورید تبدیل می‌شود و در مسیر تولید انواع فلوریدهای آلی یا کریولیت که در فرایند هال–هرولت نقش کلیدی ایفا می‌کند، استفاده می‌شود. پیوند کربن–فلوئور معمولاً بسیار پایدار است. ترکیبات ارگانوفلوئور به‌طور گسترده‌ای به عنوان مبردها، عایق‌های الکتریکی و پلی تترافلوئورواتیلن (تفلون) استفاده می‌شوند. داروهایی مانند آتورواستاتین و فلوکستین حاوی پیوندهای C−F هستند. فلورید ناشی از نمک‌های فلوئوراید حل‌شده باعث جلوگیری از پوسیدگی دندان‌ها می‌شود و در خمیردندان و افزودن فلوراید به آب آشامیدنی کاربرد دارد. فروش جهانی صنایع فلوئوروشیمی به بیش از دلار آمریکا ۱۵ میلیارد دلار در سال می‌رسد.گازهای فلوئوروکربن عموماً گاز گلخانه‌ای هستند و پتانسیل گرمایش جهانی آن‌ها ۱۰۰ تا ۲۳٬۵۰۰ برابر بیشتر از کربن دی‌اکسید است، و هگزا فلوراید گوگرد بالاترین پتانسیل گرمایش جهانی را در میان تمام مواد شناخته‌شده دارد. شیمی آلی فلوئور معمولاً در محیط زیست پایدار می‌ماند به دلیل قدرت پیوند کربن–فلور. فلوئور هیچ نقشی متابولیک در پستانداران ندارد؛ چند گیاه و اسفنج دریایی مواد سمی ارگانوفلوئور (اغلب مونوفلورواستات‌ها) سنتز می‌کنند که به جلوگیری از شکار شدن کمک می‌کند.ویژگی‌ها.آرایش الکترونی.اتم‌های فلوئور نه الکترون دارند، یک الکترون کمتر از نئون، و آرایش الکترونی آن 1s22s22p5 است: دو الکترون در یک پوسته داخلی پر شده و هفت الکترون در پوسته خارجی که یک الکترون دیگر برای پر شدن نیاز دارد. الکترون‌های خارجی در اثر پوششی الکترون هسته بی‌تاثیر هستند و بار مؤثر هسته آن‌ها ۹ − ۲ = ۷ است؛ این موضوع بر ویژگی‌های فیزیکی اتم تأثیر می‌گذارد.انرژی یونش فلوئور سومین انرژی یونش بالاترین میان تمام عناصر است، که پس از هلیوم و نئون قرار دارد، که این امر حذف الکترون‌ها از اتم‌های فلوئور خنثی را پیچیده می‌کند. همچنین فلوئور الکترون‌خواهی بالایی دارد که فقط از کلر کمتر است، و تمایل دارد که یک الکترون جذب کند تا به ایزوالکترونیسیتی با گاز نجیب نئون برسد؛ همچنین بالاترین الکترونگاتیوی را در میان تمامی عناصر واکنش‌پذیر دارد. اتم‌های فلوئور دارای شعاع کووالانسی کوچکی در حدود ۶۰ پیکومتر هستند که مشابه شعاع‌های اتم‌های همسایه آن در عنصر دوره ۲، اکسیژن و نئون می‌باشد.واکنش‌پذیری.انرژی پیوند دی‌فلوئور بسیار پایین‌تر از انرژی پیوند یا است و مشابه پیوند پراکسید که به راحتی شکسته می‌شود؛ این ویژگی، همراه با الکترون‌خواهی بالا، واکنش‌پذیری آسان فلوئور و پیوندهای قوی آن با اتم‌های غیر فلوئور را توضیح می‌دهد. از سوی دیگر، پیوندها با دیگر اتم‌ها بسیار قوی هستند به دلیل الکترون‌خواهی بالای فلوئور. مواد غیر واکنش‌پذیری مانند پوشش‌دهی با پودر، قطعات شیشه‌ای و پنبه نسوز سریعاً با گاز فلوئور سرد واکنش می‌دهند؛ چوب و آب در زیر جت فلوئور به‌طور خودبخود مشتعل می‌شوند.واکنش‌های فلوئور عنصری با فلزات نیاز به شرایط مختلف دارند. فلزهای قلیایی باعث انفجار می‌شوند و فلزهای قلیایی خاکی فعالیت شدیدی در مقیاس بزرگ دارند؛ برای جلوگیری از غیرفعال‌سازی ناشی از تشکیل لایه‌های فلوراید فلز، بیشتر فلزات دیگر مانند آلومینیوم و آهن باید به صورت پودری باشند، و فلزات نجیب به گاز فلوئور خالص در دمای نیاز دارند. برخی از غیرفلزات جامد (گوگرد، فسفر) در فلوئور مایع به شدت واکنش نشان می‌دهند. هیدروژن سولفید و گوگرد دی‌اکسید به راحتی با فلوئور ترکیب می‌شوند که در مورد دوم گاهی این ترکیب به صورت انفجاری است؛ سولفوریک اسید فعالیت کمتری نشان می‌دهد و نیاز به دماهای بالا دارد.هیدروژن، مانند برخی از فلزات قلیایی، به‌طور انفجاری با فلوئور واکنش می‌دهد. کربن، به صورت کربن سیاه، در دمای اتاق واکنش نشان می‌دهد و تترافلورومتان تولید می‌کند. گرافیت در دمای بالای با فلوئور ترکیب می‌شود و ترکیب غیراستوکیومتری کربن مونوفلوراید تولید می‌کند؛ دماهای بالاتر باعث تولید فلوئوروکربنهای گازی می‌شوند که گاهی با انفجار همراه هستند. دی‌اکسید کربن و منوکسید کربن در دمای اتاق یا کمی بالاتر واکنش نشان می‌دهند، در حالی که پارافین و دیگر مواد شیمیایی آلی واکنش‌های شدیدی تولید می‌کنند: حتی هالوآلکانهای کاملاً جایگزین‌شده مانند کربن تتراکلرید، که معمولاً غیرقابل اشتعال هستند، ممکن است منفجر شوند. اگرچه نیتروژن تری‌فلورید پایدار است، نیتروژن برای واکنش با فلوئور نیاز به تخلیه الکتریکی در دماهای بالا دارد، به دلیل پیوند سه‌گانه بسیار قوی در نیتروژن عنصری؛ آمونیاک ممکن است به‌طور انفجاری واکنش دهد. اکسیژن با فلوئور تحت شرایط محیطی ترکیب نمی‌شود، اما می‌توان آن را با استفاده از تخلیه الکتریکی در دماها و فشارهای پایین واکنش داد؛ محصولات تمایل دارند با گرم شدن به عناصر تشکیل‌دهنده خود تجزیه شوند. هالوژن‌های سنگین‌تر به راحتی با فلوئور واکنش نشان می‌دهند، همان‌طور که گاز نجیب رادون نیز واکنش می‌دهد؛از دیگر گازهای نجیب، تنها زنون و کریپتون واکنش نشان می‌دهند و تنها تحت شرایط خاص. آرگون با گاز فلوئور واکنش نمی‌دهد؛ با این حال، ترکیبی با فلوئور به نام آرگون فلوروهیدرید تشکیل می‌دهد.فازها.در دمای اتاق، فلوئور به صورت گازی از مولکول‌های مولکول دواتمی است که در حالت خالص زرد رنگ است (گاهی توصیف به رنگ زرد-سبز می‌شود). این گاز بوی تند و گزنده‌ای مشابه هالوژن‌ها دارد که در ۲۰ بخش در یکای سنجش قابل شناسایی است. فلوئور در دمای به مایع زرد روشن تبدیل می‌شود، دمای انتقال مشابه با اکسیژن و نیتروژن.فلوئور دو فاز جامد دارد: α-فلوئور و β-فلوئور. دومی در دمای بلورین می‌شود و شفاف و نرم است، با همان ساختار بلوری نامنظم دستگاه بلوری مکعبی همانند اکسیژن جامد که تازه بلور شده است، برخلاف سیستم‌های دستگاه بلوری راست‌لوزی سایر هالوژن‌های جامد. سرمای بیشتر به باعث گذار فاز به α-فلوئور کدر و سخت می‌شود که دارای ساختار دستگاه بلوری تک‌شیب با لایه‌های فشرده و زاویه‌دار مولکول‌ها است. انتقال از β- به α-فلوئور بیشتر فرایند گرمازا است تا میعان فلوئور، و ممکن است به صورت خشونت‌آمیز رخ دهد.ایزوتوپ‌ها.فقط یک ایزوتوپ از فلوئور به‌طور طبیعی به فراوانی در دسترس است، ایزوتوپ پایدار . این ایزوتوپ نسبت نسبت مغناطیسی بالایی دارد و حساسیت استثنائی به میدان‌های مغناطیسی دارد؛ چون این ایزوتوپ عنصر تک‌ایزوتوپ است، در تصویربرداری پرتو مغناطیسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هجده ایزوتوپ پرتوزا با عدد جرمی‌های ۱۳–۳۱ ساخته شده‌اند، که در میان آن‌ها فلوئور-۱۸ پایدارترین است که نیمه‌عمر آن ۱۰۹٫۷۳۴ دقیقه است. یک ایزوتوپ طبیعی پرتوزای ناچیز است که از پراکنده‌سازی پرتو کیهانی آرگون جو و همچنین از واکنش پروتون‌ها با اکسیژن طبیعی تولید می‌شود: 18O + p → 18F + n. سایر ایزوتوپ‌های رادیوایزوتوپ نیمه‌عمرهایی کمتر از ۷۰ ثانیه دارند؛ بیشتر آن‌ها در کمتر از نیم ثانیه تجزیه می‌شوند. ایزوتوپ‌های و به‌وسیله نشر پوزیترون و گیراندازی الکترون تجزیه می‌شوند، ایزوتوپ‌های سبک‌تر از نشر پروتون تجزیه می‌شوند، و آن‌هایی که سنگین‌تر از هستند، به وسیله واپاشی بتا (سنگین‌ترین آن‌ها با نشر نوترون تأخیری) تجزیه می‌شوند. دو ایزومر هسته‌ای از فلوئور شناخته شده‌اند، که نیمه‌عمر آن ۱۶2(7) نانوثانیه است و که نیمه‌عمر آن ۲.2(1) میلی‌ثانیه است.پیدایش فلوئور.فضا.فلوئور به عنوان یکی از عناصر سبک، فراوانی آن در فضا حدود ۴۰۰ بخش در میلیارد (ppb) است و در میان عناصر در فضا در رده بیست و چهارم قرار دارد. این مقدار بسیار کم است و سایر عناصر مانند کربن تا منیزیم بیست برابر یا بیشتر از آن رایج‌ترند. دلیل این امر آن است که فرآیندهای هسته‌زایی ستاره‌ای فلوئور را نادیده می‌گیرند و هر اتم فلوئور ایجاد شده در برخورد با هیدروژن یا هلیوم می‌تواند به اکسیژن یا نئون تبدیل شود.برای وجود فلوئور، سه توضیح مختلف مطرح شده است:زمین.فلوئور سیزدهمین عنصر فراوان در پوسته زمین است و میزان آن ۶۰۰ تا ۷۰۰ قسمت در میلیون (ppm) است. با وجود اینکه تصور می‌شود فلوئور به‌صورت طبیعی وجود ندارد، مشخص شده که فلوئور در ترکیب آنتوزونیت، که نوعی از فلوریت است، به‌عنوان درون‌افت در طبیعت یافت می‌شود. بیشتر فلوئور به‌صورت مواد معدنی حاوی فلورید وجود دارد. فلوریت، فلوآرپاتیت و کریولیت از جمله مهم‌ترین مواد معدنی صنعتی حاوی فلوئور هستند. فلوریت (CaF₂)، که به‌عنوان فلورسپار شناخته می‌شود، به‌وفور در سراسر جهان یافت می‌شود و منبع اصلی فلوراید و در نتیجه فلوئور است. چین و مکزیک از بزرگ‌ترین تأمین‌کنندگان آن هستند. فلوآرپاتیت (Ca₅(PO₄)₃F)، که بیشتر فلوراید جهان را در خود دارد، منبع غیرمستقیم فلوئور به‌عنوان محصول فرعی تولید کود است. کریولیت (Na₃AlF₆)، که در تولید آلومینیوم به‌کار می‌رود، غنی‌ترین ماده معدنی از فلوئور است. منابع طبیعی اقتصادی این ماده به پایان رسیده و اکنون بیشتر آن به‌صورت مصنوعی تولید می‌شود.معدن‌های دیگر مانند توپاز فلوئور دارند. فلوئوریدها، برخلاف دیگر هالیدها، حل‌شدنی نیستند و در آب‌های نمکی به غلظت‌های تجاری مطلوبی نمی‌رسند. مقادیر جزئی از ارگانوفلوئورین‌ها با منشأ نامشخص در فوران‌های آتشفشانی و چشمه‌های آبگرم شناسایی شده‌اند. وجود فلوئور گازی در کریستال‌ها، که از بوی آنتوزونیت خرد شده پیشنهاد شده است، مورد بحث است؛ یک مطالعه در سال ۲۰۱۲ گزارش داد که 0.04% به وزن در آنتوزونیت وجود دارد که این ادخالها را به تابش حاصل از مقادیر جزئی اورانیوم نسبت داده است.تاریخ.کشف‌های اولیه.در سال ۱۵۲۹، گئورگیوس اگریکولا فلوئوریت را به عنوان یک افزودنی برای کاهش نقطه ذوب فلزات در هنگام گدازگری توصیف کرد. او واژه لاتین "fluorēs" (فلوئور، جریان) را برای سنگ‌های فلوئوریت نوشت. این نام بعدها به "fluorspar" (که هنوز هم به‌طور رایج استفاده می‌شود) و سپس "fluorite" تبدیل شد. ترکیب فلوئوریت بعدها به کلسیم فلوئورید تعیین شد.هیدروفلوئوریک اسید از سال ۱۷۲۰ به بعد در حکاکی شیشه استفاده می‌شد. آندرئاس زیگیسموند مارگراف اولین‌بار آن را در سال ۱۷۶۴ زمانی که فلوئوریت را با اسید سولفوریک گرم کرد، شناسایی کرد و محلول حاصل، ظرف شیشه‌ای خود را خورد کرد. شیمیدان سوئدی کارل ویلهلم شیله این آزمایش را در سال ۱۷۷۱ تکرار کرد و محصول اسیدی را "fluss-spats-syran" (اسید فلوئوریت) نامید. در سال ۱۸۱۰، فیزیکدان فرانسوی آندره-ماری آمپر پیشنهاد داد که هیدروژن و عنصری مشابه به کلر، اسید هیدروفلوئوریک را تشکیل می‌دهند. او همچنین در نامه‌ای به همفری دیوی در تاریخ ۲۶ اوت ۱۸۱۲ پیشنهاد داد که این ماده ناشناخته می‌تواند "فلوئور" نامیده شود، از اسید فلوئور و پسوند "-ine" از دیگر هالوژن‌ها. این واژه، که اغلب با تغییرات مختلف استفاده می‌شود، در بیشتر زبان‌های اروپایی به کار می‌رود؛ با این حال، یونانی، روسی و برخی زبان‌های دیگر، پیروی از پیشنهاد بعدی آمپر، از نام "ftor" یا مشتقات آن استفاده می‌کنند، که از یونانی φθόριος ("phthorios", ویرانگر) گرفته شده است. نام لاتین جدید "fluorum" علامت فعلی عنصر F را به آن داد؛ در مقالات اولیه از Fl استفاده می‌شد.ایزوله‌سازی.مطالعات اولیه دربارهٔ فلوئور آن‌قدر خطرناک بود که چندین آزمایشگر قرن نوزدهم به دلیل حوادث مرتبط با اسید هیدروفلوئوریک به عنوان «شهیدان فلوئور» شناخته شدند.ایزوله‌سازی فلوئور خالص با مشکلاتی مانند خورندگی شدید خود فلوئور و هیدروژن فلورید و همچنین کمبود الکترولیت مناسب مواجه بود. ادموند فرمی فرضیه‌ای مطرح کرد مبنی بر اینکه برق‌کافت هیدروژن فلورید خالص برای تولید فلوئور ممکن است و روشی برای تولید نمونه‌های آنهیدروز از پتاسیم بی‌فلوئورید اسیدی‌شده طراحی کرد؛ اما به جای آن کشف کرد که هیدروژن فلورید خشک عایق الکتریکی است. دانشجوی سابق فرمی، آنری موآسان با پشتکار به کار خود ادامه داد و پس از آزمایش‌های متعدد، متوجه شد که مخلوطی از پتاسیم بی‌فلوئورید و هیدروژن فلورید خشک به‌عنوان هادی عمل می‌کند و این امر امکان الکترولیز را فراهم می‌آورد. برای جلوگیری از خوردگی سریع پلاتین در پیل برق‌شیمیاییهای خود، واکنش را در دماهای بسیار پایین در یک حمام ویژه خنک کرد و سلول‌هایی از مخلوط مقاوم‌تر پلاتین و ایریدیم ساخت و از درپوش‌های فلوریت استفاده کرد.در سال ۱۸۸۶، پس از ۷۴ سال تلاش توسط بسیاری از شیمیدان‌ها، موآسان فلوئور خالص را ایزوله کرد.در سال ۱۹۰۶، دو ماه پیش از مرگش، موآسان جایزه نوبل شیمی را دریافت کرد، با ذکر این تقدیر:کاربردهای بعدی.دپارتمان فریجیدیر شرکت جنرال موتورز (GM) در اواخر دهه ۱۹۲۰ آزمایش‌هایی روی مبردهای کلروفلوئوروکربنی انجام داد و پلی تترافلوئورواتیلن در سال ۱۹۳۰ به عنوان یک سرمایه‌گذاری مشترک بین GM و دوپون شکل گرفت، با هدف بازاریابی Freon-12 () به عنوان یکی از این مبردها. این ماده جایگزین ترکیبات سمی‌تر قبلی شد، تقاضا برای یخچال‌های آشپزخانه را افزایش داد و سودآور شد؛ تا سال ۱۹۴۹ دوپون شرکت کینتیک را خرید و چندین ترکیب دیگر Freon را به بازار عرضه کرد.پلی تترافلوئورواتیلن (تفلون) به‌طور تصادفی در سال ۱۹۳۸ توسط روی جی. پلونکت هنگام کار روی مبردها در شرکت کینتیک کشف شد و مقاومت شیمیایی و حرارتی فوق‌العاده آن باعث تسریع در تجاری‌سازی و تولید انبوه آن تا سال ۱۹۴۱ شد.تولید انبوه فلوئور خالص در دوران جنگ جهانی دوم آغاز شد. آلمان از الکترولیز دمای بالا برای تولید تن‌ها تری‌فلورید کلر به‌عنوان ماده منفجره برنامه‌ریزی‌شده استفاده کرد و پروژه منهتن مقادیر زیادی از آن را برای تولید هگزافلوراید اورانیوم جهت غنی‌سازی اورانیوم استفاده کرد. از آنجا که به اندازه فلوئور خورنده است، کارخانه‌های انتشار گازی به مواد ویژه‌ای نیاز داشتند: نیکل برای غشاها، فلوئورپلیمرها برای درزگیرها و فلوئورکربن‌های مایع به‌عنوان سردکننده و روان‌کننده. این صنعت هسته‌ای در حال رشد بعدها باعث توسعه فلوئوکیمیکال‌ها پس از جنگ شد.ترکیب‌ها.فلوئور شیمی غنی‌ای دارد که شامل حوزه‌های آلی و غیرآلی می‌شود. این عنصر با فلزات، نافلزات، شبه‌فلزها و بیشتر گازهای نجیب ترکیب می‌شود. میل الکترونی بالای فلوئور باعث تمایل آن به پیوند یونی می‌شود؛ زمانی که فلوئور پیوند کووالانسی می‌سازد، این پیوندها قطبی هستند و تقریباً همیشه پیوند یگانه هستند.حالات اکسایش.در ترکیب‌ها، فلوئور تقریباً همیشه دارای عدد اکسایش −۱ است. فلوئور در به عنوان حالت اکسایش ۰ تعریف می‌شود. گونه‌های ناپایدار و که در حدود ۴۰ K تجزیه می‌شوند، حالات اکسایش میان‌مرتبه‌ای دارند؛ و برخی گونه‌های مرتبط پیش‌بینی می‌شوند که پایدار باشند.فلزات.فلزات قلیایی مونوفلوئورایدهای یونی و بسیار محلول تشکیل می‌دهند؛ این ترکیبات دارای دستگاه بلوری مکعبی و مشابهت‌هایی با کلریدها هستند. فلورایدهای دوبلِ فلزات قلیایی زمین پیوند یونی قوی دارند، اما در آب حل نمی‌شوند، به‌استثنای بریلیم فلوئورید که همچنین برخی ویژگی‌های کووالانسی نشان می‌دهد و ساختاری شبیه به سیلیسیم دی‌اکسید دارد. عناصر کمیاب زمینها و بسیاری از فلزات دیگر معمولاً تری‌فلورایدهای یونی تشکیل می‌دهند.پیوند کووالانسی اولین‌بار در تترافلورایدها برجسته می‌شود: آن‌ها در زیرکونیم، هافنیم و چندین آکتینید وجود دارند که یونی با نقطه ذوب بالا هستند، در حالی که ترکیب‌های تیتانیم، وانادیم، و نیوبیم پلیمری هستند، که در دمایی بالاتر از ذوب یا تجزیه می‌شوند. پنتا فلوریدها این روند را با پلیمرهای خطی و الیگومرهای پیچیده ادامه می‌دهند. سیزده فلوراید فلزی شناخته شده‌اند، که همگی هشت‌وجهی هستند و عمدتاً مواد جامد فرار هستند به جز و مایع، و گازی. رنیوم هپتافلوئورید، تنها فلوراید هپتافلویید فلزی شناخته‌شده، یک جامد مولکولی با نقطه ذوب پایین است که هندسه مولکولی بی‌هرم پنج‌وجهی دارد. فلورایدهای فلزی با اتم‌های بیشتر فلوئور به‌ویژه واکنش‌پذیر هستند.هیدروژن.هیدروژن و فلوئور با هم ترکیب می‌شوند تا هیدروژن فلورید را تشکیل دهند که در آن مولکول‌های مجزا با پیوند هیدروژنی خوشه‌هایی تشکیل می‌دهند که بیشتر شبیه آب است تا هیدروژن کلرید. این ترکیب در دمایی بالاتر از سایر هیدروهالیدهای سنگین جوش می‌آید و برخلاف آن‌ها با آب امتزاج‌پذیری دارد. هیدروژن فلورید به راحتی با تماس با آب هیدراته می‌شود و هیدروژن فلورید آبی، که به آن اسید فلوئورید هیدروژن گفته می‌شود، تشکیل می‌دهد. برخلاف سایر اسیدهای هیدروهالیک که قدرت اسید هستند، اسید فلوئورید هیدروژن در غلظت‌های پایین قدرت اسید است. با این حال، این اسید می‌تواند به شیشه حمله کند، چیزی که سایر اسیدها نمی‌توانند انجام دهند.سایر نافلزهای واکنش‌پذیر.فلوریدهای دوتایی از شبه‌فلزات و نافلزهای گروه p معمولاً کووالانسی و فرار هستند و با واکنش‌های مختلفی همراه هستند. عنصر دوره ۳ و نافلزهای سنگین‌تر می‌توانند فلوریدهای هایپر والانسی تشکیل دهند.تری‌فلورید بور صفحه‌ای است و دارای یک اکتت ناقص می‌باشد. این ترکیب به عنوان یک اسید و باز لوییس عمل کرده و با بازهای لوییس مانند آمونیاک ترکیب می‌شود تا فزون‌ورده‌ها را تشکیل دهد. تترافلورومتان دارای ساختار چهاروجهی و خنثی است؛ ترکیبات هم‌گروه آن، یعنی تترافلوریدهای سیلیکون و ژرمانیم نیز چهاروجهی هستند اما مانند اسیدهای لوییس رفتار می‌کنند.ترکیبات گروه نیتروژن شامل تری‌فلوریدهایی هستند که با افزایش وزن مولکولی، واکنش‌پذیری و بازی آن‌ها افزایش می‌یابد، هرچند که نیتروژن تری‌فلورید در برابر هیدرولیز مقاوم است و خاصیت بازی ندارد. پنتافلوریدهای فسفر، آرسنیک و آنتیموان از تری‌فلوریدهای خود واکنش‌پذیرتر هستند و پنتافلوئورید آنیموان قوی‌ترین اسید لوییس خنثی شناخته‌شده است که تنها پس از طلا(V) فلوئورید قرار دارد.کالکوژن‌ها دارای فلوریدهای متنوعی هستند: دی‌فلوریدهای ناپایدار برای اکسیژن (تنها ترکیب شناخته‌شده اکسیژن در حالت اکسایش +۲)، گوگرد و سلنیوم گزارش شده است؛ تترافلوریدها و هگزافلوریدهایی نیز برای گوگرد، سلنیوم و تلوریوم وجود دارند. این ترکیبات با افزایش تعداد اتم‌های فلوئور و کاهش وزن اتم مرکزی پایدارتر می‌شوند، به طوری که هگزافلوراید گوگرد به‌ویژه خنثی است. کلر، برم و ید می‌توانند مونو، تری و پنتافلورید تشکیل دهند، اما تنها ید هپتافلوئورید از میان هپتافلوریدهای بین‌هالوژنی ممکن، شناسایی شده است. بسیاری از این ترکیبات منابع قدرتمند اتم‌های فلوئور هستند و کاربردهای صنعتی تری‌فلورید کلر نیازمند همان احتیاط‌هایی است که برای فلوئور مورد نیاز است.گازهای نجیب.گاز نجیب‌ها، با داشتن لایه‌های الکترونی کامل، تا سال ۱۹۶۲ غیرقابل واکنش تلقی می‌شدند، تا این که نیل بارتلت سنتز زنون هگزافلوئورو پلاتینات را گزارش کرد؛ از آن زمان، ترکیباتی مانند زنون دی‌فلورید، زنون تترافلورید، هگزافلورید زنون و چندین اکسی‌فلورید نیز جدا شده‌اند. از میان دیگر گازهای نجیب، کریپتون کریپتون دی‌فلورید را تشکیل می‌دهد، و ترکیب جامدی از رادون و فلوئور نیز مشاهده شده که احتمالاً رادون دی‌فلورید است. فلوریدهای دوتایی از گازهای نجیب سبک‌تر به‌شدت ناپایدار هستند: آرگون و هیدروژن فلورید در شرایط خاص ترکیب شده و آرگون فلوروهیدرید را تشکیل می‌دهند. هلیوم هیچ فلورید پایداری ندارد، و هیچ ترکیب شناخته‌شده‌ای از نئون و فلوئور گزارش نشده است؛ اما هلیوم فلوروهیدرید برای میلی‌ثانیه‌هایی در فشارهای بالا و دمای پایین شناسایی شده است.ترکیبات آلی.پیوند کربن–فلوئور قوی‌ترین پیوند در شیمی آلی است، که پایداری ترکیبات آلی فلوئور را تضمین می‌کند. این پیوند تقریباً در طبیعت وجود ندارد، اما در ترکیبات مصنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پژوهش در این حوزه معمولاً با هدف کاربردهای تجاری انجام می‌شود؛ ترکیبات مرتبط با این حوزه بسیار متنوع بوده و بازتابی از پیچیدگی موجود در شیمی آلی هستند.مولکول‌های مجزا.جایگزینی تدریجی اتم‌های هیدروژن در یک آلکان با اتم‌های فلوئور، خواص مختلفی را تغییر می‌دهد: نقاط ذوب و جوش کاهش می‌یابند، چگالی افزایش می‌یابد، حلالیت در هیدروکربن‌ها کاهش پیدا می‌کند و پایداری کلی افزایش می‌یابد. فلوئوروکربن‌ها، که در آن‌ها تمام اتم‌های هیدروژن جایگزین شده‌اند، در بیشتر حلال‌های آلی نامحلول هستند و در شرایط محیطی تنها با سدیم در آمونیاک مایع واکنش می‌دهند.اصطلاح "ترکیب پرفلوئورینه" برای ترکیباتی به‌کار می‌رود که در غیر این صورت به‌عنوان پرفلوئورکربن شناخته می‌شدند، اما دارای یک گروه عاملی هستند، که اغلب یک کربوکسیلیک اسید است. این ترکیبات بسیاری از خواص پرفلوئورکربن‌ها مانند پایداری و آب‌گریزی را حفظ می‌کنند، در حالی که گروه عاملی آن‌ها را واکنش‌پذیرتر کرده و امکان چسبیدن به سطوح یا عمل به‌عنوان ماده فعال سطحی را فراهم می‌کند.فلوئوروسورفکتانت‌ها به‌طور خاص می‌توانند کشش سطحی آب را بیشتر از معادل‌های مبتنی بر هیدروکربن کاهش دهند. فلوئورتلومرها که دارای برخی اتم‌های کربن غیر فلوئوردار در نزدیکی گروه عاملی هستند، نیز به‌عنوان ترکیبات پرفلوئورینه در نظر گرفته می‌شوند.پلیمرها.پلیمرها نیز همان افزایش پایداری ناشی از جایگزینی فلوئور (به‌جای هیدروژن) در مولکول‌های مجزا را نشان می‌دهند؛ نقطه ذوب آن‌ها نیز معمولاً افزایش می‌یابد. پلی تترافلوئورواتیلن (PTFE)، ساده‌ترین فلوئوروپلیمر و هم‌ارز پرفلوئورینهٔ پلی‌اتیلن با واحد ساختاری ––، این تغییر را همان‌طور که انتظار می‌رود نشان می‌دهد، اما نقطه ذوب بسیار بالای آن، قالب‌گیری را دشوار می‌سازد.مشتقات مختلف PTFE تحمل دمایی کمتری دارند اما قالب‌گیری آن‌ها آسان‌تر است: فلوئورated ethylene propylene برخی از اتم‌های فلوئور را با گروه‌های تری‌فلوئورومتیل جایگزین می‌کند، پرفلوئورواکسی آلکان‌ها نیز همین کار را با گروه‌های تری‌فلوئورومتوکسی انجام می‌دهند، و نفیون دارای زنجیره‌های جانبی پرفلوئور اتر است که با گروه‌های سولفونیک اسید انتها یافته‌اند.برخی فلوئوروپلیمرها همچنان دارای اتم‌های هیدروژن هستند؛ پلی‌وینیلیدین فلورید دارای نیمی از اتم‌های فلوئور موجود در PTFE است و پلی‌وینیل فلورید یک‌چهارم آن را دارد، اما هر دو رفتاری مشابه پلیمرهای پرفلوئورینه نشان می‌دهند.تولید.فلوئور عنصری و تقریباً همه ترکیبات فلوئور از هیدروژن فلوئورید یا محلول آبی آن، هیدروفلوئوریک اسید، تولید می‌شوند. هیدروژن فلوئورید در کوره آجرپزی سنتی از طریق واکنش گرماگیر فلوریت (CaF2) با سولفوریک اسید به‌دست می‌آید:گاز HF تولیدشده را می‌توان در آب جذب کرد یا به‌صورت مایع درآورد.حدود ۲۰٪ از HF تولیدشده، محصول جانبی فرایند تولید کود است که هگزافلوئوروسیلیسیک اسید (H2SiF6) ایجاد می‌کند. این ترکیب را می‌توان از طریق گرماکافت و هیدرولیز به HF تجزیه کرد:مسیرهای صنعتی برای تولید F2.روش پیشنهادی مویسان برای تولید مقادیر صنعتی فلوئور همچنان مورد استفاده است. این روش شامل الکترولیز مخلوط پتاسیم بی‌فلوئورید و هیدروژن فلوئورید است. در این فرایند، یون‌های هیدروژن در یک محفظه فولادی روی کاتد کاهش می‌یابند و یون‌های فلوئور روی آند کربنی اکسید می‌شوند و در نتیجه، گازهای هیدروژن و فلوئور تولید می‌شوند.دمای این فرایند بالاست، زیرا KF•2HF در ذوب می‌شود و در دمای الکترولیز می‌شود. وجود KF برای رسانایی الکتریکی ضروری است، زیرا HF خالص تقریباً نارسانا بوده و الکترولیز نمی‌شود.فلوئور را می‌توان در سیلندرهای فولادی با سطح داخلی غیرفعال‌شده، در دماهای زیر ذخیره کرد؛ در غیر این صورت، می‌توان از نیکل استفاده کرد. شیرهای تنظیم‌کننده و لوله‌کشی از نیکل ساخته می‌شوند، که در برخی موارد از مونل نیز استفاده می‌شود.برای جلوگیری از واکنش‌های ناخواسته، باید مرتباً فرایند غیرفعال‌سازی انجام شود و آب و روغن‌ها کاملاً حذف شوند. در آزمایشگاه، گاز فلوئور را می‌توان تحت فشار کم و در شرایط بی‌آب، در شیشه‌آلات حمل کرد. برخی منابع به‌جای آن، سیستم‌های نیکل-مونل-PTFE را پیشنهاد می‌کنند.مسیرهای آزمایشگاهی.در سال ۱۹۸۶، هنگام آماده‌سازی برای یک کنفرانس به مناسبت صدمین سالگرد دستاورد مویسان، کارل او. کریست استدلال کرد که تولید فلوئور باید از طریق واکنش‌های شیمیایی امکان‌پذیر باشد. او دریافت که برخی آنیون‌های فلوریدی فاقد همتای خنثی پایدار هستند، و در نتیجه، اسیدی‌کردن آن‌ها می‌تواند منجر به اکسیداسیون و آزادسازی فلوئور شود. او روشی را ارائه داد که در فشار جو و با بازده بالا فلوئور تولید می‌کند:کریست بعدها اظهار داشت که «این واکنش‌ها بیش از ۱۰۰ سال شناخته شده بودند و حتی مویسان نیز می‌توانست به این روش دست یابد.» حتی تا سال ۲۰۰۸، برخی منابع همچنان مدعی بودند که فلوئور بیش‌ازحد واکنش‌پذیر است و امکان جداسازی شیمیایی آن وجود ندارد.کاربردهای صنعتی.استخراج فلوریت، که عمده‌ترین تأمین‌کننده فلوئور در جهان است، در سال ۱۹۸۹ به اوج خود رسید، زمانی که ۵٫۶ میلیون تن (یکا) سنگ معدن استخراج شد. محدودیت‌های اعمال‌شده بر کلروفلوئوروکربن‌ها این مقدار را تا ۳٫۶ میلیون تن در سال ۱۹۹۴ کاهش داد؛ اما پس از آن تولید مجدداً افزایش یافت. در سال ۲۰۰۳ حدود ۴٫۵ میلیون تن سنگ معدن استخراج شد که درآمدی برابر با دلار آمریکا ۵۵۰ میلیون ایجاد کرد؛ گزارش‌های بعدی فروش جهانی فلوروشیمی در سال ۲۰۱۱ را ۱۵ میلیارد دلار برآورد کردند و پیش‌بینی شد که تولید در سال‌های ۲۰۱۶ تا ۲۰۱۸ بین ۳٫۵ تا ۵٫۹ میلیون تن باشد و درآمد آن حداقل ۲۰ میلیارد دلار برسد.شناورسازی کف فلوریت استخراج‌شده را به دو درجهٔ متالورژیکی اصلی با نسبت مساوی تفکیک می‌کند: «متسپر» با خلوص ۶۰–۸۵٪ تقریباً به‌طور کامل در ذوب آهن استفاده می‌شود، در حالی که «اسیدسپر» با خلوص بیش از ۹۷٪ عمدتاً به ترکیب صنعتی کلیدی ترکیب میانی هیدروژن فلوئورید تبدیل می‌شود.سالانه حداقل ۱۷٬۰۰۰ تن متریک فلوئور تولید می‌شود. هزینهٔ آن تنها ۵–۸ دلار به ازای هر کیلوگرم به‌صورت اورانیوم یا هگزا فلوراید گوگرد است، اما به‌عنوان یک عنصر خالص، به دلیل چالش‌های مربوط به جابجایی، هزینهٔ بسیار بیشتری دارد. بیشتر فرآیندهایی که از فلوئور آزاد در مقادیر زیاد استفاده می‌کنند، تولید "در محل" را تحت ادغام عمودی به‌کار می‌گیرند.بزرگ‌ترین کاربرد گاز فلوئور، که سالانه تا ۷٬۰۰۰ تن متریک از آن استفاده می‌شود، در تهیهٔ برای چرخه سوخت هسته‌ای است. فلوئور برای فلوئوره کردن اورانیوم تترافلورید استفاده می‌شود که خود از دی‌اکسید اورانیوم و اسید هیدروفلوئوریک تشکیل شده است. فلوئور تک‌ایزوتوپ است، بنابراین هرگونه تفاوت جرمی بین مولکول‌های ناشی از حضور یا است که غنی‌سازی اورانیوم را از طریق انتشار گازی یا سانتریفیوژ گازی ممکن می‌سازد.حدود ۶٬۰۰۰ تن متریک در سال برای تولید ، دی‌الکتریک بی‌اثر، جهت استفاده در ترانسفورماتورهای ولتاژ بالا و قطع‌کننده‌های مدار مصرف می‌شود، که نیاز به پلی‌کلر بی‌فنیلهای خطرناک مرتبط با دستگاه‌های پرشده از روغن را از بین می‌برد. چندین ترکیب فلوئور در الکترونیک استفاده می‌شوند: هگزا فلوراید رنیوم و تنگستن در لایه‌نشانی بخار شیمیایی، تترافلورومتان در پلاسمای اچینگ و نیتروژن تری‌فلورید در پاکسازی تجهیزات.فلوئور همچنین در سنتز ترکیبات آلی فلوئور استفاده می‌شود، اما واکنش‌پذیری آن اغلب تبدیل اولیهٔ آن به ترکیبات ملایم‌تر ، ، یا را ضروری می‌کند که امکان فلوئوردهی کنترل‌شده را فراهم می‌آورند. داروهای فلوئوردار از سولفور تترافلورید به جای آن استفاده می‌کنند.فلوریدهای معدنی.مانند سایر آلیاژهای آهن، حدود مت‌اسپار به ازای هر تن متریک فولاد افزوده می‌شود؛ یون‌های فلوراید باعث کاهش نقطه ذوب و گران‌روی آن می‌شوند. علاوه بر نقش آن به عنوان افزودنی در موادی مانند لعاب‌ها و پوشش‌های الکترودهای جوشکاری، بیشتر اسیداسپار با اسید سولفوریک واکنش داده و اسید هیدروفلوئوریک تولید می‌کند که در اسیدشویی فولاد، حکاکی روی شیشه و کراکینگ استفاده می‌شود. یک‌سوم اسید هیدروفلوئوریک برای سنتز هگزافلوروآلومینات سدیم و فلورید آلومینیوم مصرف می‌شود، که هر دو به عنوان روان‌ساز در فرایند هال–هرولت برای استخراج آلومینیوم به کار می‌روند؛ به دلیل واکنش‌های گاه‌به‌گاه این ترکیبات با تجهیزات ذوب، جایگزینی آن‌ها ضروری است. هر تن متریک آلومینیوم به حدود روان‌ساز نیاز دارد. فلوئوروسیلیکات‌ها دومین بخش عمدهٔ مصرف را تشکیل می‌دهند، به‌ویژه فلوئوروسیلیکات سدیم که در فلوریداسیون آب، تصفیهٔ فاضلاب‌های صنعتی و به عنوان یک ترکیب واسط در تولید کریولیت و تترافلوئورید سیلیکون به کار می‌رود. دیگر فلوریدهای معدنی مهم شامل فلورید کبالت (II), فلورید نیکل (II), و فلورید آمونیوم هستند.فلوریدهای آلی.بیش از ۲۰٪ فلوریت استخراج‌شده و بیش از ۴۰٪ اسید هیدروفلوئوریک در تولید ترکیبات آلی فلوئوره مصرف می‌شود، که گازهای سرماساز بیشترین سهم را دارند و فلوروپلیمرها نیز سهم خود را در بازار افزایش داده‌اند. سورفکتانت‌ها بخش کوچکی از این مصرف را تشکیل می‌دهند اما بیش از ۱ میلیارد دلار درآمد سالانه ایجاد می‌کنند. به دلیل خطر واکنش مستقیم هیدروکربن-فلوئور در دمای بالای ، تولید صنعتی ترکیبات فلوروکربنی به‌طور غیرمستقیم انجام می‌شود، عمدتاً از طریق واکنش فینکلشتاین مانند فلوئورینه‌سازی سوارتس، که در آن اتم‌های کلر در کلروکربن‌ها با فلوئور جایگزین می‌شوند. فلوئورینه‌سازی الکتروشیمیایی نیز هیدروکربن‌ها را در اسید هیدروفلوئوریک تحت الکترولیز قرار می‌دهد و فرایند فرایند فاولر از حامل‌های جامد فلوئور مانند فلورید کبالت (III) برای این کار بهره می‌برد.گازهای سرماساز.سردکننده‌های هالوژنی، که به‌طور غیررسمی فریون نامیده می‌شوند، بر اساس مبردی که مقدار فلوئور، کلر، کربن و هیدروژن موجود در آن را نشان می‌دهد، طبقه‌بندی می‌شوند. کلروفلوئوروکربن‌ها (CFCها) مانند تری‌کلروفلوئورومتان، دی‌کلرودی‌فلوئورومتان، و ۱٬۲-دی‌کلروتترافلوئورواتان در دههٔ ۱۹۸۰ تولید ترکیبات آلی فلوئوردار را تحت سلطه داشتند. این ترکیبات که در سیستم‌های تهویه مطبوع، پیشرانه‌ها و حلال‌ها به کار می‌رفتند، در اوایل دههٔ ۲۰۰۰ به دلیل ممنوعیت‌های گستردهٔ بین‌المللی، تولیدشان به کمتر از یک‌دهم اوج خود کاهش یافت. هیدروکلروفلوئوروکربن‌ها (HCFCها) و هیدروفلوئوروکربن‌ها (HFCها) به عنوان جایگزین‌های CFCها طراحی شدند؛ سنتز این ترکیبات بیش از ۹۰٪ مصرف فلوئور در صنایع آلی را تشکیل می‌دهد. از جمله مهم‌ترین HCFCها می‌توان به R-22، کلرودی‌فلورومتان و ۱٬۱-دی‌کلرو-۱-فلورواتان اشاره کرد. اصلی‌ترین HFC، ۱٬۱٬۱٬۲-تترافلوئورواتان است، در حالی که یک مولکول جدیدتر، ۲٬۳٬۳٬۳-تترافلوئوروپروپیلن، که یک هیدروفلوئوراولفین (HFO) است، به دلیل داشتن پتانسیل گرمایش جهانی کمتر از ۱٪ HFC-134a، مورد توجه قرار گرفته است.پلیمرها.در سال‌های ۲۰۰۶ و ۲۰۰۷ حدود ۱۸۰ هزار تن متریک فلوئوروپلیمر تولید شد که درآمدی بیش از ۳٫۵ میلیارد دلار در سال ایجاد کرد. بازار جهانی این مواد در سال ۲۰۱۱ کمی کمتر از ۶ میلیارد دلار برآورد شد. فلوئوروپلیمرها تنها از طریق پلیمریزاسیون رادیکال‌های آزاد تشکیل می‌شوند.پلی‌تترافلوئورواتیلن (PTFE) که گاهی با نام تجاری تفلون (از شرکت دوپونت) شناخته می‌شود، حدود ۶۰ تا ۸۰ درصد تولید فلوئوروپلیمرهای جهان را از نظر وزنی شامل می‌شود. بزرگ‌ترین کاربرد آن در عایق الکتریکی است، زیرا PTFE یک دی‌الکتریک عالی محسوب می‌شود. این ماده همچنین در صنعت شیمیایی برای مقاوم‌سازی در برابر خوردگی، در پوشش‌دهی لوله‌ها، لوله‌های انعطاف‌پذیر و واشرها استفاده می‌شود. از دیگر کاربردهای آن می‌توان به پارچهٔ فایبرگلاس پوشش داده‌شده با PTFE برای سقف استادیوم‌ها اشاره کرد. در بخش مصرف‌کننده، ظروف نچسب یکی از مهم‌ترین کاربردهای PTFE هستند.فیلم‌های PTFE در فرآیندی خاص به PTFE منبسط‌شده (ePTFE) تبدیل می‌شوند که به‌عنوان یک غشای مصنوعی با منافذ ریز شناخته می‌شود. این ماده، که با نام تجاری گورتکس نیز شناخته می‌شود، در تولید لباس‌های ضدآب، تجهیزات حفاظتی شخصی و فیلتراسیون کاربرد دارد. همچنین، الیاف ePTFE برای ساخت آب‌بند مکانیکی و فیلترهای گرد و غبار استفاده می‌شوند.برخی از فلوئوروپلیمرهای دیگر مانند اتیلن پروپیلن فلوئوردار خصوصیات PTFE را تقلید کرده و می‌توانند جایگزین آن شوند، اما در عین حال هزینهٔ بیشتری دارند، راحت‌تر قالب‌گیری می‌شوند ولی پایداری حرارتی کمتری دارند. دو نوع مختلف از فیلم‌های فلوئوروپلیمر برای جایگزینی شیشه در سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شوند.یونومرهای فلوئوردار که از نظر شیمیایی بسیار مقاوم (ولی گران‌قیمت) هستند، در غشاهای سلول‌های الکتروشیمیایی کاربرد دارند که شناخته‌شده‌ترین نمونهٔ آن نافین است. این ماده که در دههٔ ۱۹۶۰ توسعه یافت، ابتدا به‌عنوان مادهٔ سلول‌های سوختی در فضاپیماها مورد استفاده قرار گرفت و سپس جایگزین سلول‌های مبتنی بر جیوه در فرایند کلر-آلکالی شد. در سال‌های اخیر، استفاده از آن در سلول‌های سوختی غشای تبادل پروتون برای خودروها دوباره مطرح شده است.فلوئوروالاستومرها مانند لاستیک فلوئور ترکیبات فلوئوروپلیمری اتصال عرضی شده هستند که عمدتاً در اورینگ‌ها استفاده می‌شوند. همچنین پرفلوروبوتان (C4F10) به‌عنوان یک مادهٔ ضدحریق مورد استفاده قرار می‌گیرد.سورفکتانت‌ها.فلوروسورفکتانت‌ها مولکول‌های کوچک ارگانوفلوئور هستند که برای دفع آب و لکه‌ها به کار می‌روند. این مواد اگرچه بسیار گران هستند (در حدود ۲۰۰ تا ۲۰۰۰ دلار به ازای هر کیلوگرم، مشابه داروهای تجویزی)، اما تا سال ۲۰۰۶ بیش از ۱ میلیارد دلار درآمد سالانه ایجاد کردند؛ به‌طور مثال، برند Scotchgard در سال ۲۰۰۰ به‌تنهایی ۳۰۰ میلیون دلار فروش داشت.با این حال، فلوروسورفکتانت‌ها تنها بخش کوچکی از بازار کلی سورفکتانت‌ها را تشکیل می‌دهند، چراکه بیشتر این بازار در اختیار محصولات ارزان‌تر مبتنی بر هیدروکربن است. کاربرد این مواد در رنگ‌ها با هزینه‌های ترکیب بالا مواجه است و در سال ۲۰۰۶ ارزش این بخش از بازار تنها ۱۰۰ میلیون دلار برآورد شد.مواد شیمیایی کشاورزی.حدود ۳۰٪ از ماده شیمیایی کشاورزیها حاوی فلوئور هستند، بیشتر آن‌ها علف‌کشها و قارچ‌کشها هستند و تعدادی هورمون گیاهی نیز وجود دارند. جایگزینی فلوئور، معمولاً با جایگزینی یک اتم یا در بیشتر موارد یک گروه تری‌فلورومتیل، یک تغییر مقاوم است که اثراتی مشابه با داروهای فلوئوره شده دارد: افزایش زمان ماندگاری بیولوژیکی، عبور از غشا و تغییر شناسایی مولکولی. تری‌فلورالین یک نمونه برجسته است که در ایالات متحده به‌طور گسترده به‌عنوان یک علف‌کش استفاده می‌شود، اما به‌عنوان یک ماده سرطان‌زا شناخته شده و در بسیاری از کشورهای اروپایی ممنوع شده است. سدیم فلورواستات (۱۰۸۰) یک سم پستانداران است که در آن یک هیدروژن سدیم استات با فلوئور جایگزین شده است؛ این ماده متابولیسم سلولی را با جایگزینی استات در چرخه اسید سیتریک مختل می‌کند. اولین‌بار در اواخر قرن ۱۹ سنتز شد و در اوایل قرن ۲۰ به‌عنوان یک آفت‌کش شناخته شد و بعدها در استفاده کنونی خود به‌کار گرفته شد. نیوزیلند، بزرگ‌ترین مصرف‌کننده ۱۰۸۰، از آن برای حفاظت از کیوی (پرنده)ها در برابر صاریغ دم‌قلم‌مویی معمولی استرالیایی مهاجم استفاده می‌کند. اروپا و ایالات متحده استفاده از ۱۰۸۰ را ممنوع کرده‌اند.کاربردهای دارویی.مراقبت دندان‌ها.مطالعات جمعیتی از اواسط قرن ۲۰ به بعد نشان می‌دهند که داروی موضعی فلوراید پوسیدگی دندان را کاهش می‌دهد. این ابتدا به تبدیل مینای دندان هیدروکسی آپاتیت به فلورآپاتیت مقاوم‌تر نسبت داده شد، اما مطالعات روی دندان‌های پیش از فلوریداسیون این فرضیه را رد کردند و نظریه‌های کنونی شامل کمک فلوراید به رشد مینای دندان در حفره‌های کوچک هستند. پس از مطالعات روی کودکان در مناطقی که فلوراید به‌طور طبیعی در آب آشامیدنی وجود داشت، تأمین آب کنترل‌شده با فلوراید برای مقابله با پوسیدگی دندان‌ها از دهه ۱۹۴۰ آغاز شد و اکنون به آبی که ۶ درصد از جمعیت جهانی را تأمین می‌کند، از جمله دو سوم آمریکایی‌ها، اعمال می‌شود. مرورهای ادبیات علمی در سال‌های ۲۰۰۰ و ۲۰۰۷ فلوریداسیون آب را با کاهش قابل توجه پوسیدگی دندان در کودکان مرتبط دانستند. علیرغم چنین تأییدهایی و شواهدی مبنی بر عدم وجود اثرات منفی به جز فلوئوروزیس دندانی عمدتاً خوش‌خیم، همچنان مخالفت‌هایی از جنبه‌های اخلاقی و ایمنی وجود دارد. فواید فلوریداسیون کاهش یافته است، ممکن است به دلیل منابع دیگر فلوراید، اما همچنان در گروه‌های کم‌درآمد قابل اندازه‌گیری است. سدیم مونوفلوروفسفات و گاهی فلوئورید قلع (II) در خمیردندانهای فلوریده یافت می‌شوند، که برای اولین بار در ایالات متحده در سال ۱۹۵۵ معرفی شدند و اکنون در کشورهای توسعه‌یافته رایج هستند، همراه با دهانشویه‌های فلوریده، ژل‌ها، فوم‌ها و وارنیش‌ها.داروها.بیست درصد از داروهای مدرن حاوی فلوراید هستند. یکی از این داروها، آتورواستاتین (لیپیتور)، از نظر درآمد بیشتر از هر داروی دیگری درآمد داشت تا اینکه در سال ۲۰۱۱ به دارویی عمومی تبدیل شد. داروی ترکیبی آسم Seretide، که در اوایل دهه ۲۰۰۰ یکی از ده داروی پرفروش بود، دو ماده فعال دارد که یکی از آن‌ها – فلوتیکازون – فلوئوره شده است. بسیاری از داروها به‌منظور تأخیر در غیرفعال‌سازی و افزایش مدت زمان دوز، فلوئوره می‌شوند زیرا پیوند کربن-فلوراید بسیار پایدار است. فلوئوره شدن همچنین چربی‌دوستی را افزایش می‌دهد زیرا پیوند فلوراید نسبت به پیوند کربن-هیدروژن بیشتر هیدروفوب است، و این معمولاً به نفوذ دارو در غشای سلولی و در نتیجه فراهمی زیستی کمک می‌کند.ضدافسردگی‌های سه‌حلقه‌ای و دیگر داروهای ضدافسردگی پیش از دهه ۱۹۸۰ عوارض جانبی زیادی داشتند به‌دلیل تداخل غیرانتخابی آن‌ها با ناقل عصبیهای دیگر غیر از هدف سروتونین؛ فلوکستین فلوئوره‌شده انتخابی بود و یکی از اولین داروهایی بود که این مشکل را برطرف کرد. بسیاری از ضدافسردگی‌های کنونی همان درمان را دریافت می‌کنند، از جمله مهارکننده انتخابی بازجذب سروتونینها: سیتالوپرام، انانتیومر آن اس‌سیتالوپرام، فلووکسامین و پاروکستین. کوینولونها آنتی‌بیوتیک‌های مصنوعی با طیف وسیع هستند که اغلب فلوئوره می‌شوند تا اثرات آن‌ها تقویت شود. این‌ها شامل سیپروفلوکساسین و لووفلوکساسین می‌شوند. فلوراید همچنین در استروئیدها استفاده می‌شود: فلودروکورتیزون یک مینرالوکورتیکوئید افزایش‌دهنده فشار خون است و تریامسینولون و دگزامتازون از استروئیدهای قوی گلوکوکورتیکوئید هستند. اکثریت بیهوش‌کننده‌های استنشاقی به‌شدت فلوئوره شده‌اند؛ نمونه اولیه هالوتان از دیگران پایدارتر و قوی‌تر است. ترکیبات بعدی مانند اترهای فلوئوره‌شده سووفلوران و دس‌فلوران بهتر از هالوتان هستند و تقریباً در خون حل نمی‌شوند، که باعث می‌شود زمان بیدار شدن سریع‌تر باشد.تصویربرداری PET.فلوئور-۱۸ اغلب در ردیاب هسته‌ایها برای برش‌نگاری با گسیل پوزیترون استفاده می‌شود، زیرا نیمه‌عمر آن تقریباً دو ساعت است که برای انتقال آن از تأسیسات تولید به مراکز تصویربرداری کافی است. رایج‌ترین ردیاب فلودئوکسی گلوکوز (18F) است که پس از تزریق داخل وریدی، توسط بافت‌هایی که به گلوکز نیاز دارند، مانند مغز و بیشتر تومورهای بدخیم جذب می‌شود؛ سی‌تی اسکن سپس می‌تواند برای تصویربرداری دقیق‌تر استفاده شود.حامل‌های اکسیژن.فلوروکربن‌های مایع قادرند حجم زیادی از اکسیژن یا دی‌اکسید کربن را نگهداری کنند، بیشتر از خون، و توجه زیادی را برای استفاده‌های احتمالی در خون مصنوعی و تنفس مایع به خود جلب کرده‌اند. به‌دلیل اینکه فلوروکربن‌ها معمولاً با آب مخلوط نمی‌شوند، باید به‌صورت امولسیون‌ها (قطرات کوچک فلوروکربن تعلیق‌شده در آب) برای استفاده به‌عنوان خون ترکیب شوند. یکی از این محصولات، Oxycyte، از آزمایش‌ها بالینی اولیه عبور کرده است. این مواد می‌توانند به ورزشکاران استقامتی کمک کنند و از ورود آن‌ها به ورزش‌ها جلوگیری شده است؛ یکی از دوچرخه‌سواران در سال ۱۹۹۸ نزدیک به مرگ رفت که باعث شد تحقیقی در مورد سوءاستفاده از این مواد انجام شود. کاربردهای تنفس مایع با فلوروکربن خالص (که از فلوروکربن مایع خالص استفاده می‌کند، نه امولسیون آب) شامل کمک به قربانیان سوختگی و نوزادان نارس با ریه‌های ناکامل است. پر کردن جزئی و کامل ریه‌ها مورد بررسی قرار گرفته است، اگرچه تنها مورد اول آزمایش‌های قابل توجهی در انسان‌ها داشته است. تلاش‌های شرکت Alliance Pharmaceuticals به آزمایش‌ها بالینی رسید اما به‌دلیل اینکه نتایج بهتر از درمان‌های معمولی نبود، رها شد.نقش زیستی.فلوئور یک ماده مغذی معدنی ضروری برای انسان‌ها و سایر پستانداران نیست، اما مقادیر کم آن برای تقویت مینای دندان مفید شناخته شده است. در این فرایند، تشکیل فلوئور آپاتیت باعث مقاوم‌تر شدن مینا در برابر حملات اسیدی ناشی از تخمیر قندها توسط باکتری‌ها می‌شود. مقادیر اندکی از فلوئور ممکن است برای استحکام استخوان‌ها نیز مفید باشد، اما این موضوع هنوز به‌طور قطعی اثبات نشده است. هم سازمان جهانی بهداشت (WHO) و هم مؤسسه پزشکی آکادمی‌های ملی علوم، مهندسی و پزشکی ایالات متحده میزان مجاز توصیه‌شده روزانه (RDA) و حد بالای دریافت فلوئور را منتشر می‌کنند که بر اساس سن و جنسیت متفاوت است.ترکیبات طبیعی آلی فلوئور در میکروارگانیسم‌ها، گیاهان و اخیراً در حیوانات نیز یافت شده‌اند. رایج‌ترین ترکیب سدیم فلورواستات است که به‌عنوان یک دفاع گیاه در برابر علف‌خواران در حداقل ۴۰ گونه گیاهی در آفریقا، استرالیا و برزیل به کار می‌رود. نمونه‌های دیگر شامل اسید چرب‌های انتهایی فلوئورینه، فلوئورواستون و فلوئوروسیتریک اسید هستند.در سال ۲۰۰۲، آنزیمی که توانایی اتصال فلوئور به کربن را دارد – آدنوزیل-فلوئورید سنتاز – در باکتری‌ها کشف شد.سمیت.عنصر فلوئور برای موجودات زنده بسیار سمی است. اثرات آن بر انسان در غلظت‌هایی کمتر از ۵۰ ppm هیدروژن سیانید آغاز می‌شود و مشابه اثرات کلر است: تحریک شدید چشم‌ها و دستگاه تنفسی، به همراه آسیب به کبد و کلیه، در غلظت‌های بالاتر از ۲۵ ppm رخ می‌دهد که این مقدار، حد آستانه خطر فوری برای زندگی و سلامت در مورد فلوئور است. آسیب جدی به چشم و بینی در غلظت ۱۰۰ ppm رخ می‌دهد، و استنشاق ۱٬۰۰۰ ppm از فلوئور ظرف چند دقیقه منجر به مرگ خواهد شد، در حالی که این مقدار برای هیدروژن سیانید ۲۷۰ ppm است.اسید هیدروفلوئوریک.اسید هیدروفلوئوریک ضعیف‌ترین هیدروژن هالید است و دارای ثابت تفکیک اسیدی ۳٫۲ در دمای ۲۵ °C می‌باشد. هیدروژن فلوئورید خالص به دلیل پیوند هیدروژنی، یک مایع فرّار است، در حالی که سایر هیدروژن هالیدها به صورت گاز وجود دارند. این ماده قادر به تخریب شیشه، بتن، فلزات و مواد آلی است.اسید هیدروفلوئوریک یک سم تماسی است که خطرات بیشتری نسبت به بسیاری از اسیدهای قوی مانند اسید سولفوریک دارد، حتی با وجود آنکه اسیدی ضعیف محسوب می‌شود: این اسید در محلول‌های آبی خنثی باقی می‌ماند و بنابراین سریع‌تر به بافت‌ها نفوذ می‌کند، چه از طریق استنشاق، بلع یا تماس با پوست. بین سال‌های ۱۹۸۴ تا ۱۹۹۴، حداقل ۹ کارگر در ایالات متحده بر اثر چنین حوادثی جان باختند. این اسید با کلسیم و منیزیم در خون واکنش داده و منجر به هیپوکلسمی و در نهایت مرگ از طریق آریتمی قلبی می‌شود. تشکیل فلورید کلسیم نامحلول، درد شدیدی ایجاد می‌کند و سوختگی‌هایی با وسعت بیش از ۱۶۰ cm2 (۲۵ in2) می‌توانند باعث سمیت سیستمیک جدی شوند.علائم مواجهه با اسید هیدروفلوئوریک ممکن است تا هشت ساعت برای محلول ۵۰٪ ظاهر نشود، و این زمان برای غلظت‌های کمتر تا ۲۴ ساعت افزایش یابد. ممکن است در ابتدا سوختگی بدون درد باشد، زیرا هیدروژن فلوئورید عملکرد عصبی را مختل می‌کند. در صورت تماس پوست با HF، می‌توان آسیب را با شست‌وشو در جریان آب به مدت ۱۰ تا ۱۵ دقیقه و حذف لباس‌های آلوده کاهش داد. پس از آن معمولاً کلسیم گلوکونات استفاده می‌شود تا یون‌های کلسیم با فلورید پیوند یابند؛ سوختگی‌های پوستی را می‌توان با ژل ۲٫۵٪ کلسیم گلوکونات یا محلول‌های شست‌وشوی مخصوص درمان کرد. در صورت جذب اسید هیدروفلوئوریک، درمان پزشکی بیشتری مورد نیاز است؛ کلسیم گلوکونات ممکن است به صورت تزریق یا داخل وریدی تجویز شود. استفاده از کلرید کلسیم – که یک معرف آزمایشگاهی رایج است – به جای کلسیم گلوکونات ممنوع است، زیرا می‌تواند منجر به عوارض شدید شود. در برخی موارد، برداشتن بافت آسیب‌دیده یا قطع عضو ممکن است ضروری باشد.یون فلورید.فلوریدهای محلول به‌طور متوسط سمی هستند: ۵ تا ۱۰ گرم سدیم فلورید، یا ۳۲ تا ۶۴ میلی‌گرم یون فلورید به ازای هر کیلوگرم وزن بدن، برای بزرگسالان دوز کشنده محسوب می‌شود. یک‌پنجم این دوز نیز می‌تواند اثرات نامطلوب بر سلامت داشته باشد، و مصرف مزمن بیش از حد آن ممکن است منجر به فلوئوروزیس استخوانی شود، که میلیون‌ها نفر در آسیا و آفریقا را تحت تأثیر قرار داده و در کودکان باعث کاهش ضریب هوشی می‌شود. فلورید بلعیده‌شده در معده به اسید هیدروفلوئوریک تبدیل می‌شود که به‌راحتی توسط روده‌ها جذب شده، از غشای سلولی عبور می‌کند، با کلسیم پیوند می‌یابد و در عملکرد آنزیم‌های مختلف اختلال ایجاد می‌کند، تا در نهایت از طریق ادرار دفع شود. محدودیت‌های مواجهه با فلورید بر اساس آزمایش ادرار برای بررسی توانایی بدن در دفع یون‌های فلورید تعیین می‌شود.در گذشته، بیشتر موارد مسمومیت با فلورید ناشی از بلع تصادفی حشره‌کش‌های حاوی فلوریدهای معدنی بوده است. امروزه بیشتر تماس‌های مراکز کنترل مسمومیت در مورد احتمال مسمومیت با فلورید، به دلیل بلعیدن خمیردندان‌های حاوی فلورید است. خرابی تجهیزات فلوریداسیون آب نیز از دیگر عوامل خطر است؛ در یک حادثه در آلاسکا، نزدیک به ۳۰۰ نفر تحت تأثیر قرار گرفتند و یک نفر جان باخت. خطرات ناشی از خمیردندان برای کودکان خردسال بیشتر است، و مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری توصیه می‌کند که والدین بر مسواک زدن کودکان زیر شش سال نظارت داشته باشند تا از بلعیدن خمیردندان جلوگیری شود. در یک مطالعه منطقه‌ای، طی یک سال ۸۷ مورد مسمومیت با فلورید در کودکان پیش از سن بلوغ گزارش شد که شامل یک مورد مرگ ناشی از بلع حشره‌کش بود. بیشتر این موارد علائمی نداشتند، اما حدود ۳۰٪ از آن‌ها دچار درد معده شدند. مطالعه‌ای گسترده‌تر در سراسر ایالات متحده نتایج مشابهی را نشان داد: ۸۰٪ از موارد مربوط به کودکان زیر شش سال بود و موارد جدی اندک بودند.نگرانی‌های محیط زیستی.جو زمین.پیمان مونترال که در سال ۱۹۸۷ امضا شد، مقررات سخت‌گیرانه‌ای در مورد کلروفلوئوروکربن‌ها (CFCs) و بروموفلوئوروکربنها به دلیل پتانسیل آسیب‌رسانی به اوزون (ODP) وضع کرد. ثبات بالایی که این مواد را برای کاربردهای اولیه‌شان مناسب می‌کرد، به این معنا بود که این مواد تا زمانی که به ارتفاعات بالاتر نرسیدند تجزیه نمی‌شدند، جایی که اتم‌های کلر و برم آزاد شده به مولکول‌های اوزون حمله می‌کردند. حتی با وجود ممنوعیت و نشانه‌های اولیه از کارایی آن، پیش‌بینی‌ها هشدار می‌دهند که چندین نسل طول خواهد کشید تا بهبودی کامل حاصل شود. هیدروکلروفلوئوروکربن‌ها (HCFCs) با یک‌دهم ODP CFCها، جایگزین‌های فعلی هستند، و خود این مواد قرار است تا سال ۲۰۳۰–۲۰۴۰ توسط هیدروفلوئوروکربن‌ها (HFCs) که فاقد کلر و ODP صفر هستند، جایگزین شوند. در سال ۲۰۰۷ این تاریخ برای کشورهای توسعه‌یافته به سال ۲۰۲۰ پیش برده شد؛ آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده آمریکا تولید یکی از HCFCها را از سال ۲۰۰۳ ممنوع کرده و تولید دو مورد دیگر را محدود کرده است. گازهای فلوئورکربن معمولاً گازهای گلخانه‌ای هستند با پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) بین ۱۰۰ تا ۱۰٬۰۰۰؛ سولفور هگزا فلوراید مقدار حدود ۲۰٬۰۰۰ دارد. یک استثنا ۲٬۳٬۳٬۳-تترافلوئوروپروپیلن است که نوع جدیدی از مبرد به نام هیدروفلوئوروولفین (HFO) است و به دلیل GWP کمتر از ۱، در مقایسه با ۱٬۴۳۰ برای مبرد استاندارد فعلی ۱٬۱٬۱٬۲-تترافلوئورواتان، تقاضای جهانی را جلب کرده است.بیوپرسستنس.ترکیبات آلی فلوئورین به دلیل استحکام پیوند کربن-فلوئور دارای بیوپرسستنس هستند. اسیدهای پرفلوئوروالکیل (PFAAs) که به دلیل گروه‌های عملکردی اسیدی خود در آب کمی حل می‌شوند، به عنوان آلاینده‌های آلی دیرپا شناخته می‌شوند؛ پرفلوئورواکتان‌سولفونیک اسید (PFOS) و پرفلوئورواکتانوئیک اسید (PFOA) بیشترین تحقیقات را به خود اختصاص داده‌اند. PFAAs در مقادیر جزئی در سراسر جهان از جمله در خرس‌های قطبی و انسان‌ها پیدا شده‌اند، به طوری که PFOS و PFOA در شیر مادر و خون نوزادان مشاهده شده است. یک مرور در سال ۲۰۱۳ نشان داد که همبستگی اندکی بین سطح PFAA در آب‌های زیرزمینی و خاک و فعالیت‌های انسانی وجود دارد؛ هیچ الگوی واضحی از غلبه یک ماده شیمیایی مشاهده نشد و مقادیر بالاتر PFOS با مقادیر بالاتر PFOA همبستگی داشت. در بدن، PFAAs به پروتئین‌هایی مانند آلبومین سرم متصل می‌شوند؛ آن‌ها تمایل دارند در انسان‌ها در کبد و خون متمرکز شوند قبل از اینکه از طریق کلیه‌ها دفع شوند. زمان ماندگاری در بدن به شدت بسته به گونه متفاوت است، به طوری که نیمه‌عمر آن‌ها در جونده‌ها به روزها و در انسان‌ها به سال‌ها می‌رسد. دوزهای بالای PFOS و PFOA موجب سرطان و مرگ در جونده‌های نوزاد می‌شود اما مطالعات انسانی هیچ تأثیری در سطوح کنونی قرار گرفتن در معرض این مواد نشان نداده است.