FLUORO

FLUORO

Simbolo F; peso atomico 19; numero atomico 9. È un elemento gassoso di color giallo-verde pallido e ha odore simile a una miscela di cloro e ozono. Il punto di fusione è -2230 e il punto di ebollizione -187°. La densità di vapore (H₂ = 2) è 37,7; la sua molecola è quindi biatomica. È l'elemento più elettronegativo, il suo potenziale normale è E = 1,9 volta.

Le prime notizie sui composti di questo elemento si debbono a Basilio Valentino che riconobbe nello spato fluore un ottimo fondente di molti minerali. Schwanhardt nel 1670 facendo agire l'olio di vetriolo sulla stessa sostanza osservò l'attacco del vetro. Un secolo dopo K.W. Scheele riconobbe che lo spato fluore era un sale di calcio di uno speciale acido di cui poté preparare la soluzione acquosa usando apparecchi stagnati. L.-J. Gay-Lussac e L.-J. Thénard nel 1808 riuscirono a preparare l'acido fluoridrico anidro e ne riconobbero la violenta azione fisiologica. A.-M. Ampère e Davy nel 1810 riscontrarono le grandi analogie di questo acido con l'acido cloridrico. Seguirono infiniti tentativi per separare l'elemento dall'acido stesso o dai suoi sali per azione degli altri alogeni, per decomposizione termica o per ossidazione con mezzi chimici; ma soltanto nel 1886 H. Moissan riuscì a isolarlo per elettrolisi di una soluzione di fluoridrato potassico in acido fluoridrico anidro, usando un apparecchio costruito interamente di platino ed elettrodi di platino iridato, che è assai meno attaccato del platino puro. In seguito Moissan sostituì all'apparecchio di platino l'apparecchio di rame schematizzato nella figura. Nel tubo di rame a U, A, è contenuta la soluzione di KF in HF anidro. Le due estremitȧ sono infisse nel blocco di rame, B, e in comunicazione con le due tubulazioni c e d; a esse sono pure assicurati con viti e tappi di spato fluore due portaelettrodi di rame. L'anodo, g, è costituito di un cilindro di platino L il catodo, h, d'una lamina di platino. Deve essere eliminata ogni traccia di umidità. Durante l'elettrolisi l'apparecchio è mantenuto a bassa temperatura con un miscuglio frigorifero contenuto in B. Il fluoro che si svolge dalla tubulazione d viene fatto passare in un vaso Dewar c mantenuto a circa − 30° per liberarlo dall'acido fluoridrico, che viene trascinato poi attraverso un tubo di rame D, contenente fluoruro di sodio riscaldato; finalmente viene fatto arrivare negli apparecchi E, F dove deve essere usato. I rendimenti sono molto piccoli e il consumo degli elettrodi è fortissimo.

Benché non abbondantemente, il fluoruro è molto diffuso in natura in minerali diversi come la fluorite o spato fluore CaF₂, la criolite Na₃AlF₆, in alcune apatiti 3Ca₃ (PO₄)₂ • Ca (Cl, F)₂ in topazî, miche, tormaline. Si trova in tracce nell'acqua di mare, in acque minerali e anche, in minima quantità, negli organismi animali (latte, sangue, fegato, rene, ossa) e vegetali. In tutti i composti il fluoro si comporta come elemento monovalente.

Sino a pochi anni or sono non si conoscevano composti ossigenati del fluoro. Recentemente è stato preparato l'ossido F₂O, che bolle a − 146° e fonde a − 223°. Decompone violentemente l'acqua sviluppando ossigeno. Con l'idrogeno si combina violentemente nell'oscurità e anche con l'idrogeno liquido a − 210° e con l'idrogeno solido a − 252°. Si combina con tutti gli elementi metallici. Il composto principale del fluoro è l'acido fluoridrico che si prepara per azione dell'acido solforico sulla fluorite o sulla criolite, o per riscaldamento del fluoridrato potassico in recipienti di rame o di platino; anidro fuma fortemente all'aria; è velenoso e in contatto con la pelle forma ulcere dolorosissime; bolle a 19,5° e solidifica a − 102,5°. È l'acido alogenico meno dissociato elettroliticamente in soluzione acquosa, la sua costante di dissociazione è 7,7 × 10^-4, a 25°. Il silicio brucia nell'acido fluoridrico e dà SiF₄ volatile e idrogeno, l'anidride silicica viene attaccata e forma SiF₄ e acqua. Per questa proprietà l'acido fluoridrico viene usato nell'analisi dei silicati per disgregare e per intaccare i vetri per smerigliature e simili. L'attacco può essere fatto con acido fluoridrico gassoso o con la soluzione acquosa; nel primo caso la superficie attaccata rimane opaca, nel secondo trasparente. In pratica si usa una miscela di fluoruro di ammonio e acido solforico, che dà l'attacco più opaco.

Il fluoro si riconosce analiticamente trasformandolo in acido fluoridrico e quindi per l'attacco sul vetro; per via umida lo si riconosce come fluoruro di calcio o per la formazione, in presenza di SiO₂, e acido solforico, di SiF₄ e successiva trasformazione di questo, mediante ammoniaca, in silice gelatinosa e fluoruro di ammonio. Per la sua determinazione quantitativa servono specialmente la precipitazione come CaF₂, e la trasformazione in SiF₄. In questo caso si può o trovare la silice in eccesso o fare assorbire il fluoruro di silicio formato e dosare la silice che si ottiene per decomposizione di quest'ultimo con acqua. Sono noti molti fluoruri complessi: fluoro, ossifluoro, idrossifluorosali, dei quali molti si trovano in natura come minerali: al fluoro infatti viene attribuita massima importanza come agente mineralizzatore. La criolite, fluoruro doppio di alluminio e sodio, è largamente usata come fondente dell'allumina nell'elettrometallurgia dell'alluminio.

Farmacologia. - Somministrato per lungo tempo come fluoruro di sodio agli animali, si riscontra nei muscoli, nei denti e nelle ossa, nelle quali il contenuto di fluoro, sotto forma di fluoruro di calcio cristallizzato, può aumentare di circa 5-10 volte. Così le ossa, come i denti subiscono però alterazioni gravi di natura osteoplastica e d'osteoporosi. La proposta dell'uso dei fluoruri per favorire lo sviluppo delle ossa e dei denti non pare abbia trovato seguito. Tanto l'acido fluoridrico, quanto i fluoruri esercitano azione antisettica e, aggiunti ai liquidi organici, impediscono la fermentazione e la putrefazione. Molto intensa è l'azione sui fermenti figurati, quasi nulla sui fermenti solubili (invertina, tripsina, pepsina, ecc.) i quali possono rimanere per mesi in soluzione di fluoruro di sodio senza perdere la loro azione. Localmente l'acido fluoridrico e i suoi preparati irritano e corrodono; le causticazioni suppurano facilmente e con difficoltà guariscono. L'avvelenamento è caratterizzato da gastroenteriti, da dispnea e da fenomeni d'eccitazione del cervello medio e del bulbo, cui segue depressione e morte per paralisi generale.

Bibl.: H. Moissan, Le fluor et ses composés, Parigi 1899; L. Gmelin, Handbuch d. anorg. Chemie, 8ª ed., Berlino 1928.