stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
فلور
الخواص الكيميائية > التفاعلية

إنّ طاقة الرابطة في جزيء الفلور F2 هي أقلّ بكثير من نظيراتها في الكلور Cl2 أو Br2، وهي مماثلة من حيث الوهن لرابطة البيروكسيد سهلة الفصم. على ضوء ذلك، وبإلاضافة إلى الكهرسلبية المرتفعة لهذا العنصر، يمكن تفسير التفاعلية العالية للفلور وارتباطه الشديد بالعناصر المغايرة للفلور. لذلك فإنّ الفلور ينتمي إلى أقوى المؤكسدات الفعّالة عند درجة حرارة الغرفة، إذ يمكن أن يتفاعل مع أغلب المواد، حتى الخامل منها مثل مسحوق الفولاذ، أو شظايا الزجاج أو ألياف الأسبست والتي تتفاعل بسرعة مع غاز الفلور على البارد؛ أمّا الخشب والماء فيشتعلان فوراً عند تعرّضهما إلى تيّار من غاز الفلور. تؤثّر الشروط المحيطة على تفاعل الفلور مع الماء، فعند تمرير كمّيّات ضئيلة من الفلور في الماء البارد يتشكّل بيروكسيد الهيدروجين (الماء الأكسجيني) وحمض الهيدروفلوريك:
بالمقابل فإنّه عند تفاعل كمّيّات فائضة من الفلور مع كمّيّات أقلّ من الماء، أو الجليد أو الهيدروكسيدات يتشكّل الأكسجين وثنائي فلوريد الأكسجين كمنتجات رئيسية.
يستطيع الفلور أن يتفاعل مع جميع العناصر الكيميائية عدا الهيليوم والنيون، ممّا يعني أنّه يستطيع التفاعل مع الغازات النبيلة الأثقل، فيتفاعل الفلور مع الرادون بسهولة، في حبن أنّ تفاعله مع الزينون والكريبتون يتطلب وجود شروط خاصّة. يتطلّب تفاعل عنصر الفلور مع الفلزّات شروطاً متفاوتة، فالفلزّات القلوية تسبّب الانفجارات، في حين أنّ الفلزّات القلوية الترابية تبدي فعالية كيميائية عنيفة في حال وجود كمّيات منها؛ وعلى العموم من أجل تجنّب حالة التخميل الناتجة عن تشكّل طبقات من فلوريدات الفلزات، ينبغي أن تكون الفلزّات المتبقية مثل الألومنيوم والحديد على شكل مساحيق؛ في حين أنّ الفلزّات النبيلة تتطلّب وجود غاز الفلور بحالة نقيّة عند درجات حرارة تتراوح بين 300 - 450 °س لتشكل الفلوريدات الموافقة.
تتفاعل بعض اللافلزات الصلبة مثل الكبريت والفوسفور بعنف مع الفلور المسيّل، كما يتفاعل كبريتيد الهيدروجين  وثنائي أكسيد الكبريت  بشكل فوري مع الفلور، أمّا حمض الكبريتيك فيتطلّب تفاعله مع الفلور درجات حرارة مرتفعة. يتفاعل أسود الكربون مع الفلور عند درجة حرارة الغرفة ليعطي فلورو الميثان، أمّا الغرافيت فيعطي مع غاز الفلور عند درجات حرارة أعلى 400 °س مركّب غير ستوكيومتري من أحادي فلوريد الكربون، أمّا عند درجات حرارة أعلى من ذلك فتتشكّل مركّبات فلوروكربون الغازية، أحياناً بشكل انفجاري. يتفاعل كلّ من أحادي أكسيد الكربون وثنائي أكسيد الكربون مع الفلور عند درجة حرارة الغرفة أو أعلى بقليل، في حين أنّ المركّبات العضوية مثل البرافينات وغيرها تتفاعل بعنف وشدّة أكبر، بحيث أنّه حتّى مركّبات هاليد الألكيل كاملة الاستبدال مثل رباعي كلوريد الكربون يمكن لها أن تنفجر، والتي هي عادةً ما تكون غير قابلة للاشتعال. بشكل عنيف وانفجاري يتفاعل غاز الهيدروجين مع الفلور، ليشكل فلوريد الهيدروجين؛ بالمقابل فإنّ غاز النتروجين يتطلّب وجود تفريغ كهربائي عند درجات حرارة مرتفعة لحدوث التفاعل، ويعود ذلك إلى الرابطة الثلاثية القويّة في جزيء النتروجين، أمّا الأمونياك فيتفاعل بشكل انفجاري. لا يرتبط الأكسجين مع الفلور عند درجات حرارة معتدلة، ولا يحدث التفاعل إلاّ بشروط قاسية بوجود تفريغ كهربائي عند درجات حرارة وضغوط منخفضة، ليعطي منتجات غير مستقرّة، والتي سرعان ما تتفكّك إلى عناصرها المكوّنة عند التسخين. أمّا الهالوجينات الأثقل من الفلور فتتفاعل بشكل فوري معه.
الخواص الكيميائية > المركّبات الكيميائية

للفلور كيمياء غنية وطيف واسع من المركّبات الكيميائية سواء اللاعضوية أو العضوية منها. يستطيع الفلور تشكيل مركّبات مع جميع العناصر عدا الهيليوم والنيون، وذلك سواء أكانت فلزّات أو لافلزّات أو أشباه الفلزّات. تكون حالة الأكسدة للفلور (−1) في أغلب هذه المركّبات، والتي غالباً ما تكون مركّبات أيونية بسبب الألفة الإلكترونية المرتفعة للفلور. عندما يشكّل الفلور روابط تساهمية فإنّها تكون مستقطبة وأحادية.
الخواص الكيميائية > المركّبات الكيميائية > مع الهيدروجين

المقالات الرئيسة: فلوريد الهيدروجين حمض الهيدروفلوريك
يتحدّ الفلور مع الهيدروجين ليعطي فلوريد الهيدروجين، وهو غاز سام أكّال، تترابط جزيئاته مع بعضها على شكل تجمّعات عنقودية بسبب وجود الروابط الهيدروجينية بين الجزيئات، ممّا يجعل فلوريد الهيدروجين بهذه النقطة أشبه بالماء من كلوريد الهيدروجين. ينتمي فلويد الهيدروجين المسيّل والخالي من الماء إلى الأحماض الفائقة. يغلي فلوريد الهيدروجين عند درجة حرارة أعلى من هاليدات الهيدروجين الأثقل منه، وعلى العكس منها فإنّه يمتزج مع الماء بشكل كامل. عند التماس مع الماء يتميّه فلوريد الهيدروجين ليشكّل فلوريد الهيدروجين المائي المعروف باسم حمض الهيدروفلوريك. على العكس من باقي الأحماض الهيدروهاليدية والتي هي أحماض قوية، فإنّ حمض الهيدروفلوريك هو حمض ضعيف عند تراكيز منخفضة، إلّا أنّه مع ذلك مادّة أكّالة تخرّش الزجاج، وهي ظاهرة لا تستطيع الأحماض المتبقيّة أن تفعله. يعدّ فلوريد الهيدروجين المركّب الكيميائي الأساسي للفلور، والذي منه يتم استحصال الفلور العنصري بالإضافة إلى باقي المركّبات الأخرى.
الخواص الكيميائية > المركّبات الكيميائية > مع الفلزّات

تعدّ الفلوريدات أملاح حمض الهيدروفلوريك، وهي تتشكّل من أثره على الفلزّات المختلفة. تكون فلوريدات الفلزّات القلوية مركّبات أيونية بلّورية ذات انحلالية عالية ولها نظام بلّوري مكعّب مشابه للكلوريدات الموافقة. تتميّز فلوريدات الفلزّات القلوية الترابية أنّها مركّبات أيونية قوية، لكنّها غير منحلة (ذوّابة) في الماء، باستثناء فلوريد البيريليوم، والذي له بعض الصفات التساهمية وبنية مشابهة لبنية ثنائي أكسيد السيليكون. تكون فلوريدات الفلزّات القلوية حاوية على ذرّة فلور واحدة (أحادية الفلور)، في حبن أنّ فلوريدات الفلزّات القلوية الترابية ثنائية الفلور. أمّا فلوريدات العناصر الأرضية النادرة وباقي الفلزّات الأخرى فهي غالباً ما تكون فلوريدات أيونية ثلاثية (حاوية على ثلاث ذرّات فلور).
تظهر الصفة التساهمية في الفلوريدات غالباً عندما تكون على شكل فلوريدات رباعية؛ ففي حين أنّ فلوريدات عناصر مثل الزركونيوم والهافنيوم، والعديد من الأكتينيدات، هي فلوريدات أيونية ذات نقطة انصهار مرتفعة، إلّا أنّه بالمقابل تكون فلوريدات عناصر مثل التيتانيوم، والفاناديوم، ذات صفة بوليميرية، تنصهر أو تتفكّك عند درجات حرارة أقل من 350 °س. وعلى هذه الشاكلة تكون أيضاً الفلوريدات الخماسية والتي تتميّز بكونها على شكل بوليمرات خطّية أو معقّدات قليلة الوحدات. هناك ستّة عشر عنصراً لهم فلوريدات سداسية، وجميعها لها بنية جزيئية ثمانية السطوح، وتكون صلبة ما عدا سداسي فلوريد الموليبدنوم MoF6 وسداسي فلوريد الرينيوم ReF6 السائلَين، بالإضافة إلى سداسي فلوريد التنغستن WF6 الغازي. هناك فلوريد سباعي واحد فقط اكتشف لحد الآن وهو سباعي فلوريد الرينيوم ReF7، وهو عبارة عن صلب له نقطة انصهار منخفضة وله بنية جزيئية هرمية مزدوجة خماسية السطوح. على العموم تتميّز الفلوريدات الحاوية على أكثر من ذرّة فلور بأنّها نشيطة كيميائياً.
| 0 | 1 | 2 |
| --- | --- | --- |
بنى مختلفة لفلوريدات الفلزات: بنى مختلفة لفلوريدات الفلزات
| البنية المكعّبة للمركب الأيوني فلوريد الصوديوم | سلسلة بوليميرية من خماسي فلوريد البزموت | البنية الجزيئية لسباعي فلوريد الرينيوم |
الخواص الكيميائية > المركّبات الكيميائية > مع اللافلزّات وأشباه الفلزّات

تكون الفلوريدات الثنائية لأشباه الفلزّات واللافلزّات عبارة عن مركّبات تساهمية وذات تطايرية عالية، وتفاعلية كيميائية متفاوتة. تستطيع عناصر الدورة الثالثة واللافلزّات الثقيلة أن تشكّل فلوريدات مفرطة في التكافؤ. لمركّب ثلاثي فلوريد البورون بنية مستوية ثلاثية، ولا تحقّق فيه ذرة البورون المركزية قاعدة الثمانية الإلكترونية، لذلك فإنّه يعدّ من أحماض لويس القادرة على الاتحاد مع قاعدة لويس مثل الأمونياك ليشكّل ناتج إضافة. من جهة أخرى، يكون رباعي فلورو الميثان على شكل رباعي سطوح وخامل كيميائياً، في حين أنّ باقي فلوريدات مجموعة الكربون مثل رباعي فلوريد السيليكون ورباعي فلوريد الجرمانيوم تكون أيضاً ذات بنية رباعية السطوح، لكنّها تتصرّف كأحماض لويس. أمّا مجموعة النتروجين فلها فلوريدات ثلاثية تتزايد تفاعليتها الكيميائية وقاعديتها مع ارتفاع الكتلة الجزيئية، مع العلم أنّ ثلاثي فلوريد النتروجين يقاوم الحلمهة وليس قاعدياً. تكون الفلوريدات الخماسية لكلّ من عناصر الفوسفور والزرنيخ والأنتيموان أكثر نشاطاً كيميائياً من نظيراتها الثلاثية، وخاصّة خماسي فلوريد الأنتيموان، والذي يعدّ أقوى أحماض لويس المعتدلة المعروفة.
لمجموعة عناصر الكالكوجين فلوريدات متنوّعة، فهناك فلوريدات ثنائية غير مستقرّة لكلّ من الأكسجين والكبريت والسيلينيوم، بالإضافة إلى الفلوريدات الرباعية والسداسية للكبريت والسيلينيوم والتيلوريوم. لمركّب سداسي فلوريد الكبريت ثباتية كبيرة وهو غاز خامل. على العكس من باقي الهالوجينات الأثقل فإنّه يوجد حمض أكسجيني واحد فقط للفلور، وهو حمض هيبوفلوروز HOF. تستطيع عناصر الهالوجينات الأخرى من الكلور والبروم واليود أن تشكّل فلوريدات أحادية وثلاثية وخماسية، ووحده اليود يكون قادراً على تشكيل مركّب بين هالوجيني مع الفلور أعلى من ذلك، وهو سباعي فلوريد اليود. إنّ الكثير من هذه الفلوريدات المذكورة هي مصدر غني لذرّات الفلور في التفاعلات الكيميائية، مع الإشارة إلى أنّ العمليّات الصناعية التي تستخدم ثلاثي فلوريد الكلور تتطلّب أخذ الحيطة والوقاية كما هو الحال مع غاز الفلور.
الخواص الكيميائية > المركّبات الكيميائية > مع الغازات النبيلة

للغازات النبيلة عددٌ مكتمل من الإلكترونات في الغلاف الخارجي، بالتالي فهي لا تتفاعل مع باقي العناصر ولا تشكّل مركّبات كيميائية. بقيت هذه المعلومة صحيحة على الإطلاق إلى سنة 1962 عندما قام نيل بارتلت بتحضير سداسي فلوروبلاتينات الزينون لأوّل مرة سنة 1962. تلا ذلك تحضير سلسلة من فلوريدات الغازات النبيلة مثل ثنائي فلوريد ورباعي فلوريد وسداسي فلوريد الزينون، بالإضافة إلى العديد من أوكسي الفلوريدات المتعدّدة والتي عزلت منذئذ. يستطيع غاز الكريبتون أن يشكّل مركّب ثنائي فلوريد؛ وكذلك الأمر بالنسبة لغاز الرادون الذي يشكّل ثنائي فلوريد أيضاً. تكون الفلوريدات الثنائية للغازات النبيلة الأخفّ غير مستقرّة للغاية، إذ يتّحد فلوريد الهيدروجين مع الأرغون تحت شروط قاسية جدّاً ليعطي فلوروهيدريد الأرغون. بالمقابل، لا يمكن تشكيل مركّبات فلوريد من الهيليوم أو النيون.
الخواص الكيميائية > المركّبات الكيميائية > كيمياء الفلور العضوية

إنّ الرابطة الكيميائية فلور-كربون هي الأقوى بين الروابط في الكيمياء العضوية، ممّا يعطي ثباتية فائقة لمركّبات فلوروكربون العضوية. لا توجد مركّبات فلور عضوية في الطبيعة، وهي تصطنع كيميائياً فقط، حيث أدّت الأبحاث في هذا المجال إلى العديد من التطبيقات التجارية؛ كما تتداخل مركّبات الفلور العضوية المتنوّعة في العديد من مجالات أبحاث الكيمياء العضوية.
يؤدّي استبدال ذرّات الهيدروجين في الألكانات بذرّات فلور إلى تغيّر في العديد من خواصّها، ويزداد هذا التغيّر مع ازدياد عدد ذرّات الفلور المستبدلة، إذ تنخفض نقطتي الانصهار والغليان، وتزداد الكثافة، وتتناقص الانحلالية في المذيبات الهيدروكربونية، وتزداد الثباتية بشكل عام. تدعى المركّبات العضوية الحاوية على ذرّات كربون وفلور فقط في البنية الجزيئية باسم مركبات فلوروكربون (والتي تسمى أحياناً بيرفلوروكربون)، وهي مركّبات غير منحلّة (ذوّابة) في أغلب المذيبات العضوية، وتتفاعل فقط مع الصوديوم في الأمونياك السائل. يمكن لذرّات الفلور أن تستبدل الهيدروجين في العديد من المركّبات العضوية الأخرى غير الألكانات وذلك بوجود مجموعات وظيفية. يكون لهذه المركّبات الفلورية العضوية صفات مشابهة لمركّبات الفلوروكربون مثل الثباتية والدفوعية للماء، في حين أنّ المجموعة الوظيفية في البنية تكون مسؤولة عن التفاعلية، ممّا يمكّنها من الالتصاق بالسطوح واستخدامها كمؤثّرات سطحية (مواد فعّالة بالسطح)، والتي تدعى مؤثّرات السطح الفلورية، والتي تعمل على تخفيض التوتّر السطحي بشكل أكبر من نظيراتها ذات الأساس الهيدروكربوني.
يستحصل عادةً على أيونات الفلوريد في الكيمياء العضوية باستخدام مركب فلوريد رباعي بوتيل الأمونيوم (TBAF)، والذي يتميّز بأنّه ينحلّ في المذيبات العضوية، وبذلك يكون أيون الفلوريد حرّاً وغير معاقاً بالكاتيون المرافق (حينئذ يوصف باسم الفلوريد المجرّد)، ممّا يسمح باستخدام TBAF كمصدر للفلوريد في التفاعلات العضوية، كما يستخدم في إزالة مجموعة حماية سيليل الإيثر عن الكحولات.
تبدي البوليميرات الحاوية على ذرّات فلور مستبدلة في بنيتها ثباتيّة عالية بالإضافة إلى نقاط انصهار أعلى من نظيراتها الهيدروكربونية. يعد متعدد رباعي فلورو الإيثيلين (PTFE) أبسط البوليميرات الفلورية وهو مناظر لبوليمير متعدد الإيثيلين (بولي إيثين) الهيدروكربوني، وله الوحدة البنائية –CF2–، وهو مقاوم للكيماويات ودرجات الحرارة، كما أنّه صعب القولبة. هناك عدّة مشتقّات من PTFE ذات ثباتية أقل للحرارة وبالتالي هي سهلة القولبة، وتحضّر من إضافة مجموعات فلورية مثل مجموعات ثلاثي فلوروميثيل أو ثلاثي فلوروميثوكسي، أو بإضافة مجموعة من فلور الإيثر منتهية بمجموعات حمض السلفونيك كما هو الحال في بنية نافيون. هناك بعض البوليميرات الفلورية التي تستبقي على ذرّات هيدروجين في بنيتها مثل ثنائي فلوريد متعدد الفينيليدين (PVDF) وفلوريد متعدد الفاينيل (PVF)، والتي تشابه في خواصها البوليميرات الفلورية كاملة الاستبدال.
الخواص الكيميائية > الكشف عن الفلوريد

هناك عدّة تفاعلات كيميائية للكشف عن أيونات الفلوريد: إحداها يتم بوضع المادة الحاوية على الفلوريد في أنبوب اختبار زجاجي حاوٍ على حمض الكبريتيك المركّز:
ينتج عن التفاعل أبخرة فلوريد الهيدروجين، والتي تخرّش الزجاج، وفي نفس الوقت وبسبب التغيّر في السطح الملامس يفقد حمض الكبريتيك المقدرة على ترطيب الزجاج، وذلك دلالة على وجود الفلوريد في العيّنة.
يمكن الكشف عن أيونات الفلوريد بطريقة أخرى تدعى قطرة الماء، حيث تعالج المادّة الحاوية على الفلوريد مع حمض السيليسيك وحمض الكبريتيك في وعاء مصنوع من الرصاص، فينتج عن ذلك تشكّل رباعي فلوريد السيليكون. بعد ذلك يوضع على الإناء الذي أجري فيه التفاعل ماصّة حاوية على قطرة من الماء، والتي يؤدّي تفاعل رياعي فلوريد السيليكون معها في تفاعل حلمهة إلى تشكّل ثنائي أكسيد السيليكون، الذي يتبلور بشكل مميّز على شكل إطار أبيض حول القطرة.
حالياً وباستخدام وسائل تحليلية حديثة مثل مطيافية الرنين المغناطيسي النووي (NMR) يمكن الكشف عن الفلور بواسطة 19F NMR بسهولة، إذ يتميّز بأنه عنصر أحادي النويدة.
الدور الحيوي > في الإنسان

لا يعد الفلور من المغذّيات الأساسية للإنسان وللثديّيات الأخرى، إذ تكفي كمّيّات ضئيلة من أجل قوّة العظام، على الرغم من الشكوك التي تحوم حول تلك النقطة. تؤدّي حاجة الجسم الضئيلة من الفلور وتوفّر العديد من المصادر الطبيعية للفلور إلى قلّة احتمال الإصابة بمرض عوز الفلور، ولا يمكن أن تقع إلا لمن يتّبع حمية غذائية غير طبيعية المصدر. يوجد في جسم إنسان (70 كغ وسطياً) حوالي 5 غ من أيون الفلوريد، وهو غير متجانس التوزيع، إذ يتركّز في العظام والأسنان.
يقي الفلوريد من تسوس الأسنان، كما يعمل على تقسية مينا الأسنان، حيث تتمّ هذه العملية وفق الأبحاث من خلال إقحام الفلوريد بدل أيونات الهيدروكسيد في هيدروكسيل أباتيت ليتشكّل فلورأباتيت، والذي يتميّز بضعف انحلاليته، بالتالي يكون ثابتاً تجاه اللعاب، فيلعب دوراً في تدعيم الأسنان، وخاصّة أنّ الأباتيت المنحلّ سيترسّب مرّة أخرى بوجود الفلور؛ إلّا أنّ بعض الأبحاث الأخرى دحضت هذه النظرية؛ ولكن مع التأكيد على دور الفلوريد في دعم نمو المينا. بالإضافة إلى ذلك فإنّ الفلوريد يلعب دوراً حاجباً لنوعية معيّنة من الإنزيمات، ممّا يسهم في إعاقة تحلل السكر الذي تسهم فيه أنواع البكتريا. يمكن الحصول على الفلوريد من مصادر طبيعية عادةً إمّا عن طريق ماء الشرب (في بعض البلدان) أو من مصادر غذائية.
بالمقابل فإنّه عندما يتعرّض الأطفال في مرحلة نمو الأسنان إلى كمّيّات فائضة من الفلوريد يمكن حدوث حالة من تسمم الأسنان بالفلور. في هذه الإصابة تظهر نقط أو بقع ملوّنة على سطح الأسنان، كما يصبح السنّ أكثر هشاشةً وأقلّ مقاومة. يتفاوت الحدّ الأعظمي من الفلوريد الموصى به للإنسان يومياً حسب العمر؛ فبالنسبة للرضّع إلى عمر ستة أشهر يبلغ 0.7 مغ؛ ومن 7-17 شهر 0.9 مغ؛ وللأطفال حتى عمر 3 سنوات 1.3 مغ؛ أمّا الأطفال من أربع إلى ثمان سنوات فيكون الحد الأعظمي لهم هو 2.2 مغ؛ وبعد تمام نمو الأسنان تكون حاجة الإنسان الأعظمية من الفلوريد 10 مغ في اليوم.
تعمد بعض الدول إلى إضافة أيون الفلوريد إلى ماء الشرب من أجل مكافحة تسوّس الأسنان، كما هو الحال في الأمريكيتين، بالمقابل فإنّ ألمانيا لا تسمح بفلورة الماء، أمّا في سويسرا فكانت مدينة بازل سنة 2000 آخر مدينة هناك تقوم بإضافة الفلوريد إلى مياه الشرب. لا يوجد تأكيدات إلى الآن حول ضرورة إضافة الفلوريد إلى ماء الشرب، ولا يزال محطّ خلاف بين جهات داعمة ورافضة للفكرة. فالجهات الداعمة تشير إلى أن فلورة الماء ساهمت في تقليص نخر الأسنان عند الأطفال،
 وأن الأثر السلبي الظاهر هو تسمم الأسنان بالفلور، إلّا أنّ أطراف أخرى تعارض الفكرة من دوافع مادّية كالسلامة وأخرى معنوية أخلاقية. خاصّة أنّ الفائدة من فلورة الماء تقلّصت مع انتشار مستحضرات العناية بالأسنان من معاجين وغسول فم ورغوات تنظيف حاوية على مصدر فلوري مثل أحادي فلوروفوسفات الصوديوم في تركيبها.
الدور الحيوي > في الكائنات الأخرى

عثر على آثار من الفلور العضوي الطبيعي في بعض النباتات، ولكن ليس في الحيوانات. أكثر مركّبات الفلور العضوية الطبيعية انتشاراً هو فلوروأسيتات الصوديوم، والذي يستخدم كأسلوب دفاع ضد العواشب من قبل ما لا يقل عن 40 نبتة في أفريقيا وأستراليا والبرازيل. تشكّل الأحماض الدهنية ذات النهايات المفلورة، ومركّبات مثل فلورو أسيتون و 2-فلورو سيترات نماذج أخرى عن مركبات فلور عضوية طبيعية. كما عثر على إنزيم مهمته ربط الفلور بالكربون - أدينوسيل-فلوريد سينثاز- وذلك في أحد أنواع البكتريا سنة 2002.
الأثر البيئي

تتميّز مركّبات الفلور العضوية بأنّها مقاومة للتحلّل الحيوي بسبب قوّة الرابطة الكيميائية بين الكربون والفلور، لذلك تعدّ مركبات الفلوروكربون المختلفة، مثل أحماض بيرفلوروالألكيل (PFAAs) ذات الانحلالية الضئيلة في الماء بسبب المجموعات الوظيفية الحمضية، من الملوّثات المستدامة للبيئة. على هذا الأساس شرعت الأبحاث باستقصاء المركّبات العضوية الفلورية المختلفة مثل حمض بيرفلوروأوكتان السلفونيك (PFOS) وحمض بيرفلورو الأوكتانويك (PFOA). أفادت دراسة أجريت سنة 2013 بوجود علاقة بين مستويات PFAA في المياه الجوفية والتربة والنشاط البشري، كما وجدت علاقة بين المستويات المرتفعة لكل من PFOS و PFOA في تلك الدراسة. ترتبط مركبات PFAAs في جسم الإنسان بالبروتينات مثل الألبومين في المصل، وتتركز في الكبد والدم قبل أن تطرح عبر الكلى خارج الجسم، ولكن مدّة المكث تتفاوت حسب الأجسام، ويمكن أن تصل إلى سنوات عند البشر. يؤدّي التعرّض إلى مستويات مرتفعة من PFOS و PFOA إلى السرطان وحدوث وفيات عند فئران التجارب الوليدة حديثاً، ولا تزال الأبحاث مستمرّة لمعرفة المستويات الحرجة بالنسبة للبشر، خاصّة أن مستويات التعرّض الحالية لم تُبدِ أثراً لحد الآن.
وضعت اتفاقية مونتريال الموقّعة سنة 1987 ضوابط صارمة تجاه استخدام مركبات كلوروفلوروكربون (CFCs) نظراً لأثرها المخرّب الذي يسبّب نضوب الأوزون. تعدّ هذه المركّبات ثابتة ومقاومة للتحلّل حتّى تصل إلى ارتفاعات عالية في طبقات الجوّ، ثمّ تتفكّك حينها لتعطي جذور حرة من ذرّات الكلور والتي تهاجم جزيئات الأوزون. تشير بعض الآراء إلى أنّه حتّى بعد الحظر سيتطلّب الأمر عدّة أجيال حتى تعود طبقة الأوزون إلى الوضع السابق قبل التلوّث الحاصل بسبب مركّبات كلوروفلوروكربون، التي تستخدم مركبات هيدروكلوروفلوروكربون كبديل عنها حالياً(HCFCs)، والتي بدورها ستستبدل مستقبلاً (2030–2040) بشكل كامل بمركّبات هيدروفلوروكربون (HFCs) الخالية من الكلور وعديمة الضرر بالنسبة للأوزون. بالمقابل فإنّ غازات فلوروكربون هي غازات دفيئة ذات احتمالية حدوث احترار عالمي (GWPs) تتراوح بين 100 و 10,000، مع العلم أنّ سداسي فلوريد الكبريت له قيمة GWP حوالي 20,000. من هذه المركّبات 3،3،3،2-رباعي فلورو البروبين (HFO-1234yf)، والذي له قيمة GWP تبلغ 4 بالمقارنة مع 1430 لمركّب 2،1،1،1-رباعي فلورو الإيثان (HFC-134a)، وهي مادّة قياسية لمواد التثليج حاليّاً.
الاستخدامات

تقوم عملية التعويم الزبدي بفصل الفلوريت الجاري تعدينه بنسبة متساوية تقريباً إلى صنفين رئيسيين لهما درجات تعدينية متفاوتة: الأول يدعى ميتسبار metspar وهو ذو نقاوة تتراوح بين 60-85 %، ويستخدم تقريباً بالكامل في صهر الحديد وإنتاج الصلب؛ أمّا الثاني فهو أسيدبار acidspar والذي له نقاوة تزيد عن 97%، والذي يحوّل بشكل رئيسي إلى فلوريد الهيدروجين كمركّب وسطي صناعي.
الاستخدامات > التطبيقات الصناعية

ينتج ما لا يقل عن 17000 طن متري من الفلور سنوياً، وهو يكلّف 5-8 دولار أمريكي لكل كيلوغرام عند إنتاجه على شكل سداسي فلوريد اليورانيوم أو الكبريت، ولكن السعر يتضاعف عند الحصول عليه بشكل عنصري نظراً للتحدّيات المرافقة أثناء التعامل معه نظراً لنشاطه الكيميائي الكبير، والكثير من العمليّات التي تتطلّب وجود الفلور العنصري تقوم بتوليده في الموقع حسب مبدأ التكامل الرأسي.
الاستخدامات > التطبيقات الصناعية > غاز الفلور

إنّ التطبيق الأساسي لغاز الفلور هو استخدامه من أجل تحضير سداسي فلوريد اليورانيوم UF6 المستخدم في دورة الوقود النووي، باستهلاك يصل إلى 7000 طن سنوياً. يستخدم الفلور العنصري في فلورة رباعي فلوريد اليورانيوم UF4، والذي يستحصل بدوره من ثنائي أكسيد اليورانيوم UO2 وحمض هيدروفلوريك. بما أنّ الفلور عنصر أحادي النظير، بالتالي أيّ فرق في الكتلة بين جزيئات UF6 الغازية هو نتيجة لوجود 235U أو 238U؛ ممّا يمكّن من تخصيب اليورانيوم عن طريق الانتشار الغازي أو باستخدام طاردة مركزية غازية. يستهلك حوالي 6000 طن متري سنوياً من غاز الفلور في إنتاج سداسي فلوريد الكبريت SF6 الخامل والعازل كهربائياً والمستخدم في المحوّلات عالية الجهد وفي قواطع التيار، ممّا يجنّب الحاجة إلى مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الخطرة والتي يترافق تطبيقها مع وجود أجهزة مليئة بالوقود. تستخدم النسبة المتبقية من غاز الفلور في إنتاج بعض الفلوريدات العضوية التي لها تطبيقات مختلفة، ولكنّ تمنع الفعالية العالية له دون استخدامه بشكل مباشر، لذلك يحوّل في البداية إلى مركّبات بين هالوجينية مثل ClF3 أو BrF3 أو IF5، أمّا المستحضرات الصيدلانية الفلورية فيستخدم فيها رباعي فلوريد الكبريت كبديل.
الاستخدامات > التطبيقات الصناعية > الفلوريدات اللاعضوية

تستخدم أملاح الفلوريد بشكل أساسي في صهر المعادن وصناعة الصلب والفولاذ، حيث يضاف حوالي 3 كغ من ميتسبار إلى كلّ طن متري من الفولاذ (الصلب)، حيث تعمل أيونات الفلوريد على تخفيض نقطة الانصهار واللزوجة. كما يلعب الفلور دوراً آخر في هذه الصناعة، إذ يؤخذ الشكل النقي وهو أسيدبار ويفاعل مع حمض الكبريتيك لتحضير حمض هيدروفلوريك، والذي يستخدم من أجل المعالجة الحمضية لتنظيف سطوح الفولاذ، كما يستخدم هذا الحمض أيضاً من أجل تنميش الزجاج وله استخدام في عمليات تكسير الألكانات. يستهلك حوالي الثلث من فلوريد الهيدروجين في تحضير مركبي الكريوليت وثلاثي فلوريد الألومنيوم واللذان يستخدمان كصهيرة في عملية هول-هيرو لاستخراج الألومنيوم، والتي يحتاج فيها لإنتاج طن واحد من الألومنيوم إلى حوالي 23 كغ من تلك المواد. يستخدم فلوريد الهيدروجين أيضاً من أجل تحضير أملاح فلوروسيليكات، مثل سداسي فلوروسيليكات الصوديوم Na2SiF6، والمستخدم في فلورة المياه، وكذلك كمركّب وسطي أثناء تحضير الكريوليت ورباعي فلوريد السيليكون.
من الفلوريدات اللاعضوية المهمّة أيضاً التي لها تطبيقات صناعية كل من فلوريدات الكوبالت والنيكل والأمونيوم. كذلك الأمر بالنسبة لفلوريدات الرينيوم والتنغستن التي تستخدم في الترسيب الكيميائي للبخار؛ وثلاثي فلوريد النتروجين المستخدم في تنظيف الأجهزة.
الاستخدامات > التطبيقات الطبية > العقاقير الصيدلانية

يقدّر تقريباً أنّ حوالي 20% من الأدوية الصيدلانية الحديثة تحوي الفلور في تركيبها. يتم فلورة العقاقير من أجل تأخير تثبيطها ومن أجل تطويل مدّة الجرعات ما أمكن، حيث أنّ رابطة كربون-فلور قويّة جدّاً ومستقرّة. تزيد عملية الفلورة أيضاً من جعل العقار محبّاً للدهن، لأنّ الرابطة كارهة للماء بشكل أكبر من الرابطة بين الكربون والهيدروجين، ممّا يساعد في اختراق غشاء الخلية، وبالتالي يصبح التوافر الحيوي ممكناً.
من الأمثلة على هذه الأدوية عقار أتورفاستاتين المخفّض للكوليسترول، والذي حقّق مبيعه عائدات كبيرة قبل أن تنتهي حقوق ملكية اصطناعه ويصبح بالإمكان إنتاج أدوية مكافئة له؛ ومن الأمثلة الأخرى أيضاً عقار فلوتيكازون، وكذلك عقار فلوكسيتين المستخدم كمضاد اكتئاب والذي تميّز بخلوّه من الآثار الجانبية التي كانت تسبّبها أدوية مضادات الاكتئاب ثلاثية الحلقات في السابق. في الوقت الراهن هناك عدّة عقاقير فلورية مضادّة للاكتئاب بما فيها مثبطات استرداد السيروتونين الانتقائية: سيتالوبرام ومصاوغه إسيتالوبرام وفلوفوكسامين وباروكسيتين. تعدّ مركّبات الكينولون من المضادّات الحيوية واسعة الطيف، والتي غالباً ما يتمّ فلورتها من أجل تحسين أثرها، ومن أمثلتها سيبروفلوكساسين وليفوفلوكساسين.
للفلور أيضاً وجوده في الستيرويدات: فعقار فلودروكورتيزون عبارة عن مينيرالوكورتيكويد رافع لضغط الدم، وتريامسينولون وديكساميتازون عبارة عن ستيرويدات غلوكوكورتيكويد. إنّ أغلب المواد المخدّرة المستنشقة طبّياً تكون مفلورة بشكل كبير، ومن أمثلتها هالوثان، بالإضافة إلى الإيثرات المفلورة مثل سيفوفلوران وديسفلوران، والتي هي أفضل من الهالوثان، وهي تقريباً غير منحلّة في الدمّ، ممّا يتيح فترة إيقاظ أسرع.
الاستخدامات > التطبيقات الطبية > التصوير المقطعي PET

يستخدم الفلور-18 في تركيب مواد الاقتفاء المشعة من أجل التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني PET، إذ أنّ عمر النصف لهذا النظير يبلغ حوالي ساعتين، وهي مدّة كافية لإجراء عملية التصوير وتحضيراتها. أشهر مواد الاقتفاء المشعة الفلورية هو مركب فلوروديوكسي غلوكوز، والذي يعطى عبر حقنة وريدية، حيث يمتصّ من أعضاء الجسم وأنسجته المتطلّبة للسكر مثل الدماغ والخلايا في مكان وجود الأورام الخبيثة؛ وبعد الكشف يمكن بعد ذلك استعمال التصوير المقطعي المحوسب من أجل تصوير أكثر دقّة وتفصيلاً.
الاستخدامات > التطبيقات الطبية > حمل الأكسجين

يمكن لمركّبات فلوروكربون السائلة أن تحمل كمّيّات كبيرة من الأكسجين أو ثنائي أكسيد الكربون بشكل أكبر من الدم، ولفتت هذه الخاصّية الانتباه إلى إمكانية استخدام نظرية في تنفس السائل. بما أنّ مركّبات فلوروكريون لا تمتزج مع الماء، فينبغي لذلك إضافة مستحلبات لاستخدامها كبديل للدمّ. كمثال على هذه المواد الحاملة للأكسجين مركّب Oxycyte، إلّا أنّ هذه المواد محظورة الاستخدام في الأنشطة الرياضية إذ تعدّ ضمن المنشطات الممنوعة، وقد جرى تحقيق سنة 1998 على أحد الدرّاجين الذي قارب الوفاة بسبب تعاطي مثل هذه المواد غير المشروعة.
من التطبيقات للمواد الفلورية حاملة الأكسجين استخدامها في الحالات الطارئة لمساعدة المصابين بحروق شديدة ولمساعدة الأطفال الخدّج الذين يعانون من مشاكل في التنفّس بسبب عجز الرئتين عن أداء وظيفتها، إلاّ أنّ مثل هذه المواد لم يصل بعد إلى مرحلة التجارب السريرية لأنّ النتائج لم تكن أفضل من وسائل العلاج العادية.