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[科普中国]-磁性氟化物

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磁性氟化物是指金属元素与氟结合形成的化合物,有MF2,AMF3(钙钛矿型), AMF(钡钛矿型)等不同的结构。由于金属离子被氟离子间隔,所以主要由金属离子间的超相互作用决定其磁有序。通常在低温下形成反铁磁性有序,个别化合物可形成螺旋磁性。

简介磁性氟化物是指金属元素与氟结合形成的化合物,有MF2,AMF3(钙钛矿型) , AMF(钡钛矿型)等不同的结构。

特点由于金属离子被氟离子间隔,所以主要由金属离子间的超相互作用决定其磁有序。通常在低温下形成反铁磁性有序,个别化合物可形成螺旋磁性1。

氟化物氟化物指含负价氟的有机或无机化合物。与其他卤素类似,氟生成单负阴离子(氟离子F−)。氟可与除He、Ne和Ar外的所有元素形成二元化合物。从致命毒素沙林到药品依法韦仑,从难溶的氟化钙到反应性很强的四氟化硫都属于氟化物的范畴。

实例无机氟化物的水溶液含有F-和氟化氢根离子HF2-。 少数无机氟化物溶于水而不显著水解。无机氟化物的例子有氢氟酸(HF)、氟化钠(NaF)和六氟化铀(UF6)。从反应活性上看,氟化物与氯化物和其他卤化物有显著不同,由于半径/电荷比小的缘故而溶剂化倾向更强,更趋近于氢氧化物。Si-F键属于单键中键能较高的一类,其他硅卤化物则很容易水解。氟化物矿物有很多,其中商业上比较重要的是萤石和氟磷灰石。在天然饮用水和食物中都有低浓度的氟化物存在,而地下水中的氟含量则要高一些。海水中平均为1.3ppm(1.2~1.5ppm),淡水中的则为0.01-0.3 ppm1。

测定方法液体:氟化物的测定方法有氟试剂比色法、茜素磺酸锆比色法和离子选择电极法、离子色谱法等。比色法测水中含氟量有褪色和增色两种方法,如茜素磺酸铅盐比色法就是利用氟离子和金属锆离子形成稳定的无色化合物,使其从菌素磺酸锗盐(红色整合物)中游离出来而褪色,进行比色测定。该法测量误差较大;氟试剂比色法为增色反应,色度较稳定,方法灵敏。

氟化物大气:大气中的气态氟化物主要是HF,也可能有少量的SiF4和CF4,含氟的粉尘主要是冰晶石(Na3AlF6)、萤石(CaF2)、氟化铝(AlF3)、氟化钠(NaF)及磷灰石等。氟化物属高毒类物质,由呼吸道进入人体,会引起粘膜刺激、中毒等症状,并能影响各组织和器官的正常生理功能,对植物的生长、发育也会产生危害。

测定大气中氟化物的方法有吸光光度法、滤膜(或滤纸)采样-氟离子选择电极法等。

滤膜采样-氟离子选择电极法:用磷酸氢二钾溶液浸渍的玻璃纤维滤膜或碳酸氢钠-甘油溶液浸渍的玻璃纤维滤膜采样,则大气中的气态氟化物被吸收固定,尘态氟化物同时被阻留在滤膜上,采样后的滤膜用水或酸浸取后,用氟离子选择电极法测定。

自然界中的氟化物主要来源于火山爆发、高氟温泉、干旱土壤、含氟岩石的风化释放以及化石燃料的燃烧等。这些氟化物可以分布在空气中,也可以溶解在水体中。空气中的氟化物主要分为气态和颗粒状固态2。

本词条内容贡献者为:

杨明 - 副教授 - 西南大学