Khác biệt giữa các bản “Fluor”

sửa liên kết
n
(sửa liên kết)
[[Năng lượng liên kết]] của difluor F<sub>2</sub> nhỏ hơn rất nhiều so với [[Clo|Cl<sub>2</sub>]] hoặc [[Brom|Br<sub>2</sub>]] và gần bằng với liên kết [[peroxit|peroxide]] dễ gãy đôi; đặc điểm này, cùng với độ âm điện cao, là lý do làm fluor dễ bị phân ly, hoạt động hóa học rất mạnh, và tạo liên kết bền với các nguyên tử nguyên tố khác.{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|p=804}}<ref>{{harvnb|Macomber|1996|p=[https://books.google.com/books?id=HyuogOtzoaYC&pg=PA230 230]}}</ref> Ngược lại, liên kết giữa fluor với các nguyên tử khác là rất bền do nó có độ âm điện cao. Một số chất trơ như bột thép, mảnh kính, và sợi [[amiăng]] phản ứng nhanh với khí fluor lạnh; gỗ và nước tự bốc cháy dưới tia khí fluor.{{sfn|Jaccaud và đồng nghiệp|2000|p=382}}<ref name="pop mechanics F reactivity">{{harvnb|Nelson|1947}}.</ref> Phản ứng của nguyên tố fluor với kim loại yêu cầu điều kiện khác nhau. [[Kim loại kiềm]] gây nổ và [[kim loại kiềm thổ]] thể hiện phản ứng mãnh liệt ở dạng khối; để tránh [[sự thụ động hóa]] từ việc tạo thành lớp fluoride kim loại, phần lớn các kim loại khác như nhôm và sắt phải được nghiền bột,{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|p=804}} và [[Kim loại quý (hóa học)|kim loại quý]] cần khí fluor tinh khiết ở nhiệt độ 300–450&nbsp;°C (575–850&nbsp;°F).{{sfn|Lidin|Molochko|Andreeva|2000|pp=442–455}} Một số phi kim rắn như [[lưu huỳnh]] và [[phosphor]] phản ứng mãnh liệt trong fluor lỏng ở nhiệt độ không khí.{{sfn|Wiberg|Wiberg|Holleman|2001|p=404}} [[Hyđro sunfua|Hydro sulfide]]{{sfn|Wiberg|Wiberg|Holleman|2001|p=404}} và [[Lưu huỳnh điôxít|lưu huỳnh dioxide]]{{sfn|Patnaik|2007|p=472}} dễ phản ứng với fluor tạo thành hợp chất; [[Axit sulfuric|acid sulfuric]] có phản ứng ở mức độ yếu hơn nhiều, yêu cầu nhiệt độ cao.{{sfn|Aigueperse và đồng nghiệp|2000|p=400}}
 
[[Hyđrô|Hydro]], giống như một số kim loại kiềm khác, khi phản ứng với fluor sẽ gây nổ.{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|pp=76, 804}} [[Cacbon|Carbon]] dưới dạng [[muội đèn]] phản ứng ở [[nhiệt độ phòng]] sinh ra [[fluormetan|fluormethan]]. Than chì kết hợp với fluor ở nhiệt độ trên 400&nbsp;°C (750&nbsp;°F) để tạo thành [[cacbon monofluoride|carbon monofluoride]] [[Hợp chất phi thức|phi thức]]; ở nhiệt độ cao hơn, phản ứng còn sinh ra khí fluorocarbon và đôi lúc gây nổ.<ref name="Kuriakose, A. K.">{{harvnb|Kuriakose|Margrave|1965}}.</ref> [[Carbon dioxide]] và [[cacbon monoxit|carbon monoxide]] phản ứng ở nhiệt độ bằng hoặc cao hơn một chút so với nhiệt độ phòng,<ref name="Hasegawa, Yasuo">{{harvnb|Hasegawa và đồng nghiệp|2007}}.</ref> trong khi [[parafin]] và các chất hữu cơ khác tạo phản ứng mạnh:<ref>{{harvnb|Lagow|1970|pp=64–78}}.</ref> thậm chí, các [[haloalkan]] đã thế hết nguyên tử hydro như [[cacbon tetrachloride|carbon tetrachloride]], những chất thường không bắt lửa, có thể phát nổ.<ref name="Navarini, Walter">{{harvnb|Navarini và đồng nghiệp|2012}}.</ref> Mặc dù [[nitơ trifluoride]] trơ về mặt hóa học, [[nitơ]] cần được [[Dòng điện trong chất khí|phóng điện]] ở nhiệt độ cao để phản ứng với fluor xảy ra do [[liên kết ba]] rất bền trong phân tử [[nitơ]];{{sfn|Lidin|Molochko|Andreeva|2000|p=252}} [[amonia]] có thể phản ứng gây nổ.<ref name="Anhydrous ammonia MSDS">{{Harvnb|Tanner Industries|2011}}.</ref><ref name="Scott I. Morrow">{{harvnb|Morrow|Perry|Cohen|1959}}.</ref> Oxy không kết hợp với fluor ở điều kiện môi trường xung quanh, nhưng có thể phản ứng được khi phóng điện ở nhiệt độ và áp suất thấp; sản phẩm tạo ra thường bị phân hủy thành các nguyên tố cấu tạo nên chúng khi đun nóng.<ref name="Emeléus Sharpe 1974 111">{{harvnb|Emeléus|Sharpe|1974|p=[https://books.google.com/books?id=qi0vujzNSz4C&pg=PA111 111]}}.</ref>{{sfn|Wiberg|Wiberg|Holleman|2001|p=457}}<ref>{{harvnb|Brantley|1949|p=[https://books.google.com/books?id=Yo7r_1qJG2gC&pg=PA26-IA83 26]}}.</ref> Các halogen nặng hơn{{sfn|Jaccaud và đồng nghiệp|2000|p=383}} cũng như khí hiếm [[radon]]<ref>{{harvnb|Pitzer|1975}}.</ref> dễ phản ứng với fluor; trong các khí hiếm khác, chỉ có [[xenon]] và [[krypton]] là có thể phản ứng được, nhưng phản ứng đó chỉ xảy ra trong điều kiện đặc biệt.<ref name="Khriachtchev và đồng nghiệp 2000">{{harvnb|Khriachtchev và đồng nghiệp|2000}}.</ref>
 
=== Trạng thái ===
 
=== Trái Đất ===
Fluor là nguyên tố phổ biến thứ 13 trên [[vỏ Trái Đất]], chiếm khoảng 600–700&nbsp;ppm (phần triệu) về khối lượng.{{sfn|Jaccaud và đồng nghiệp|2000|p=384}} Nguyên tố fluor trên khí quyển Trái Đất có thể phản ứng dễ dàng với [[hơi nước]], dẫn đến nó không phổ biến trong tự nhiên;<ref>{{Harvnb|Schulze-Makuch|Irwin|2008|p=121}}.</ref><ref>{{Harvnb|Haxel|Hedrick|Oris|2005}}.</ref> nó chỉ được tìm thấy dưới dạng khoáng vật hỗn hợp, trong đó [[fluorit]], [[fluorapatitfluorapatite]]e và [[cryôlit|cryolite]] có tầm quan trọng lớn nhất trong công nghiệp.{{sfn|Jaccaud và đồng nghiệp|2000|p=384}}{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|p=795}} Fluorit ([[CanxiCalci fluoride|CaF<sub>2</sub>]]), một khoáng vật đa dạng về màu sắc và phổ biến trên thế giới, là nguồn chủ yếu dùng để sản xuất fluor; Trung Quốc và Mexico là các nhà cung cấp hàng đầu. Hoa Kỳ từng là quốc gia dẫn đầu về chiết tách fluor vào đầu thế kỷ 20 nhưng đã chấm dứt khai thác vào năm 1995.{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|p=795}}<ref name="KGS fluorite terminology">{{harvnb|Norwood|Fohs|1907|p=[https://archive.org/stream/bulletin01kentgoog#page/n94/mode/2up 52]}}.</ref><ref name="AcountF">{{harvnb|Villalba|Ayres|Schroder|2008}}.</ref><ref name="historical fluorspar statistics">{{Harvnb|Kelly|Miller|2005}}.</ref><ref name="UK fluorspar">{{Harvnb|Lusty và đồng nghiệp|2008}}.</ref> Mặc dù fluorapatite (Ca<sub>5</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>F) chiếm tỷ lệ fluor nhiều nhất trên toàn thế giới, nhưng fluor chỉ chiếm 3,5% khối lượng phân tử, nghĩa là nó phần lớn được sử dụng dưới dạng phosphat. Tại Hoa Kỳ một lượng nhỏ hợp chất của fluor được tạo ra qua [[axit hexafluorosilixic(IV)|acid hexafluorosilixic(IV)]], một sản phẩm phụ của công nghiệp phosphat.{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|p=795}} Criolit (Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub>), một khoáng vật từng được sử dụng trực tiếp trong sản xuất nhôm, là loại hiếm và đặc nhất trong ba loại khoáng vật. Mỏ khai thác thương mại chính ở bờ Tây Greenland đóng cửa vào năm 1987, và hiện tại phần lớn cryolite đều được tạo ra bằng phương pháp tổng hợp.{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|p=795}}
{| cellpadding="3" style="margin:1em auto 1em auto; text-align:center;"
| colspan="3" style="text-align:center;" |'''Các loại khoáng vật chứa fluor chủ yếu'''
=== Phát hiện ban đầu ===
[[Tập tin:Book9-25.gif|nhỏ|upright|Tranh vẽ cảnh luyện thép trong cuốn ''De re metallica'']]
Năm 1529, [[Georgius Agricola]] mô tả fluorurit là một phụ gia được sử dụng để làm giảm nhiệt độ nóng chảy của kim loại trong quá trình [[nấu luyện]].{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|p=790}}<ref name="assassinated">{{harvnb|Senning|2007|p=[https://books.google.com/?id=Fl4sdCYrq3cC&pg=PA149 149]}}.</ref>{{refn|[[Basilius Valentinus]] được cho là đã mô tả được fluorit vào cuối thế kỷ 15, nhưng vì bút tích của ông chỉ được tìm thấy 200 năm sau nên độ chính xác của nó là đáng ngờ.<ref name="PopSci">{{Harvnb|Stillman|1912}}.</ref><ref>{{harvnb|Principe|2012|pp=140, 145}}.</ref><ref>{{Harvnb|Agricola|Hoover|Hoover|1912|loc=phần chú thích và bình luận, tr. xxx, 38, 409, 430, 461, 608}}.</ref>|group="gc"|}} Ông dùng từ Latinh ''fluorés'' (''fluo'', dòng chảy) để chỉ đá fluorit. Tên này sau đó trở thành ''fluorspar'' (hiện còn được dùng phổ biến) và tiếp đến là ''fluorite''.<ref name="KGS fluorite terminology" />{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|p=109}}<ref>{{Harvnb|Agricola|Hoover|Hoover|1912|loc=lời nói đầu, tr.&nbsp;[https://archive.org/stream/georgiusagricola00agririch#page/380/mode/2up 380–381]}}.</ref> Thành phần của fluorit về sau được xác định là [[canxi fluoride|calci fluoride]].<ref name="Weeks">{{harvnb|Weeks|1932}}.</ref>
 
[[Axit fluorhydric|Acid fluorhydrichydrofluoric]] được sử dụng trong [[khắc kính]] từ sau năm 1720.{{refn|Hoặc có lẽ sớm nhất là từ sau năm 1670; Partington<ref name=Partington>{{harvnb|Partington|1923}}.</ref> và Weeks<ref name="Weeks"/> đưa ra các mốc thời gian khác nhau.|group="gc"|}} [[Andreas Sigismund Marggraf]] lần đầu tiên xác định được đặc tính của hợp chất này vào năm 1764 khi đun nóng fluorit với acid sulfuric, và dung dịch thu được làm ăn mòn bình thủy tinh chứa nó.<ref>{{harvnb|Marggraf|1770}}.</ref><ref name="ModFcchem">{{harvnb|Kirsch|2004|pp=3–10}}.</ref> Nhà hóa học người Thụy Điển [[Carl Wilhelm Scheele]] lặp lại thí nghiệm này vào năm 1771 và gọi tên sản phẩm thu được là ''fluss-spats-syran'' (hay ''fluorspar acid'' trong tiếng Anh).<ref name="ModFcchem" /><ref>{{harvnb|Scheele|1771}}.</ref> Năm 1810, nhà vật lý người Pháp [[André-Marie Ampère]] đặt giả thiết rằng hydro và một nguyên tố tương tự với chlor tạo nên acid fluorhydric.<ref>{{harvnb|Ampère|1816}}.</ref> Ba năm sau, [[Humphry Davy|Sir Humphry Davy]] đề xuất gọi tên nguyên tố đó là ''fluorine'' từ tên tiếng Anh ''fluoric acid'' và hậu tố ''-ine'' của các halogen khác, dựa trên tên gọi do Ampère đặt ra trong thư gửi ông vào ngày 26 tháng 8 năm 1812.<ref>{{Harvnb|Ampère|1812}}.</ref>{{sfn|Davy|1813|p=[https://books.google.com/books?id=dhdGAAAAMAAJ&pg=PA278 278]}}<ref>{{Harvnb|Tressaud|2019|p=[https://books.google.com/books?id=kslaDwAAQBAJ&pg=PA3 3]}}.</ref> Từ này được sử dụng trong nhiều ngôn ngữ châu Âu; tiếng Hy Lạp, tiếng Nga, và một số ngôn ngữ khác (sau giả thiết của Ampère) sử dụng tên ''ftor'' hoặc các tên gọi dẫn xuất của nó, bắt nguồn từ từ φθόριος (''phthorios'', phá hủy).{{sfn|Banks|1986|p=11}} Từ ''fluorum'' trong tiếng Latinh hiện đại đã dẫn đến ký hiệu nguyên tố là F như hiện tại; ký hiệu Fl từng xuất hiện trong các tài liệu trước đây.<ref name="dissolve">{{harvnb|Storer|1864|pp=[https://books.google.com/books?id=KPyLb5f-p4EC&pg=PA278 278–280]}}.</ref>{{refn|Fl, kể từ năm 2012, được dùng làm ký hiệu của nguyên tố [[flerovi]].|group="gc"|}}
 
=== Phân lập ===
Các nghiên cứu ban đầu về fluor nguy hiểm đến mức một số nhà thí nghiệm thế kỷ 19 được gọi là "nhà tử đạo fluor" sau khi gặp điều không may với acid fluorhydric.{{refn|[[Humphry Davy|Davy]], [[Joseph Louis Gay-Lussac|Gay-Lussac]], [[Louis Jacques Thénard|Thénard]] cùng hai nhà hóa học Thomas và George Knox người Ireland bị thương tật. Nhà hóa học Paulin Louyet người Bỉ và Jérôme Nicklès người Pháp tử vong. Moissan cũng bị ngộ độc hydro fluoride nặng.<ref name="Weeks"/><ref name="Toon"/>|group="gc"|}} Việc phân lập nguyên tố fluor gặp trở ngại bởi tính ăn mòn cực mạnh của chính nguyên tố đó và hydro fluoride, cũng như việc thiếu đi một [[Chất điện li|chất điện ly]] đơn giản và thích hợp.<ref name="Weeks" /><ref name="Toon">{{harvnb|Toon|2011}}.</ref> [[Edmond Frémy]] đặt giả thuyết rằng việc [[điện phân]] hydro fluoride tinh khiết để sinh ra fluor là điều khả thi và nghĩ ra một phương pháp để tạo ra các mẫu khan từ [[kali hydrofluoride|kali bifluoride]] đã acid hóa; nhưng thay vào đó, ông phát hiện khí hydro fluoride (khô) thu được [[Chất cách điện|không dẫn điện]].<ref name="Weeks" /><ref name="Toon" /><ref name="Asimov">{{harvnb|Asimov|1966|p=162}}.</ref> [[Henri Moissan]], một cựu học trò của Frémy, giữ kiên nhẫn và sau nhiều lần thử và sai thì phát hiện ra rằng hỗn hợp kali hydrofluoride và hydro fluoride khô có tính dẫn điện, cho phép quá trình điện phân được diễn ra. Để chống lại tính ăn mòn nhanh của bạch kim trong các [[pin điện hóa]], ông làm lạnh phản ứng đến nhiệt độ cực thấp trong một bình chứa đặc biệt và chế tạo pin từ hỗn hợp bạch kim và [[iridi]] có sức chống chịu cao hơn, đồng thời sử dụng nút bít fluorit.<ref name="Toon" />{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|pp=789–791}} Năm 1886, sau 74 năm nỗ lực của nhiều nhà hóa học, Moissan phân lập thành công nguyên tố fluor.<ref name="Asimov" /><ref name="qwen">{{harvnb|Moissan|1886}}.</ref>
 
Năm 1906, hai tháng trước khi qua đời, Moissan được trao giải [[Nobel hóa học|Nobel Hóa học]],<ref name="Chem Nobel laureates">{{harvnb|Viel|Goldwhite|1993|p=[https://books.google.com/books?id=jEy67gEvIuMC&pg=PA35 35]}}.</ref> với lời tuyên dương rằng để:<ref name="Toon" />
=== Ứng dụng sau này ===
[[Tập tin:Uranium hexafluoride crystals sealed in an ampoule.jpg|nhỏ|Một ống chứa [[urani(VI) fluoride]]]]
Công ty con [[Frigidaire]] của [[General Motors]] (GM) thực hiện các thí nghiệm với [[chất làm lạnh]] chlorofluorocarbon vào cuối thập niên 1920, và Kinetic Chemicals được thành lập dưới sự hợp tác liên doanh giữa GM và [[DuPont]] vào năm 1930 với hy vọng quảng bá Freon-12 ([[DichlordifluormetanDichlorodifluoromethan|CCl<sub>2</sub>F<sub>2</sub>]]) trở thành một chất làm lạnh như thế. Nó dần thay thế các hợp chất cũ và độc hại trước đây, làm tăng nhu cầu sử dụng tủ lạnh trong nhà bếp, và trở thành sản phẩm sinh lời; đến năm 1949 DuPont đã mua lại Kinetic và quảng bá một số hợp chất [[Freon]] khác.<ref name="ModFcchem" /><ref name="Jstg2">{{harvnb|Okazoe|2009}}.</ref>{{sfn|Hounshell|Smith|1988|pp=156–157}}<ref name="DD Freon history2">{{Harvnb|DuPont|2013a}}.</ref> [[Polytetrafluoroethylen|Polytetrafluoroethylene]] (Teflon) được [[Roy J. Plunkett]] tìm ra một cách tình cờ vào năm 1938 khi nghiên cứu về tủ lạnh tại Kinetic, và tính trơ mạnh về mặt hóa học và về nhiệt của nó góp phần làm tăng tốc việc thương mại hóa và sản xuất đại trà đến năm 1941.<ref name="ModFcchem" /><ref name="Jstg2" />{{sfn|Hounshell|Smith|1988|pp=156–157}}
 
Nguyên tố fluor bắt đầu được sản xuất đồng loạt trong Chiến tranh thế giới thứ hai. Đức áp dụng phương pháp điện phân ở nhiệt độ cao để chế tạo hàng tấn chlor trifluoride gây cháy theo kế hoạch<ref>{{harvnb|Meyer|1977|p=111}}.</ref> và [[Dự án Manhattan]] sử dụng lượng lớn cho sản xuất [[urani(VI) fluoride]] để làm giàu urani. Vì UF<sub>6</sub> có tính ăn mòn giống fluor, các nhà máy [[khuếch tán dạng thể khí]] cần những loại nguyên liệu đặc biệt: [[niken|nickel]] dùng làm màng, fluoropolyme làm lớp cản, và fluorocarbon lỏng làm chất làm lạnh và chất bôi trơn. Ngành công nghiệp hạt nhân đang phát triển nhanh chóng này về sau đã giúp đẩy mạnh sự phát triển của ngành hóa học fluor sau chiến tranh.<ref>{{harvnb|Kirsch|2004|pp=[https://books.google.com/books?id=cqnEZSTA6cUC&pg=PA61 60–66]}}.</ref>
== Hợp chất ==
{{Chính|Hợp chất của fluor}}
Số lượng hợp chất hóa học liên quan đến fluor là rất lớn, bao gồm cả phạm vi hữu cơ và vô cơ. Fluor kết hợp được với kim loại, phi kim, [[á kim]] và phần lớn khí hiếm,<ref name="Riedel Kaupp 2009">{{harvnb|Riedel|Kaupp|2009}}.</ref> và thường có [[trạng thái oxy hóa]] là −1 trong các hợp chất này.{{refn|Fluor trong {{chem|F|2}} có trạng thái oxy hóa là 0 theo định nghĩa. Các ion không bền {{chem|F|2|-}} và {{chem|F|3|-}}, vốn bị phân hủy ở nhiệt độ 40&nbsp;K, có trạng thái oxy hóa trung gian;{{sfn|Wiberg|Wiberg|Holleman|2001|p=422}} {{chem|F|4|+}} và một số ion liên quan khác được dự đoán là các ion bền.<ref>{{harvnb|Schlöder|Riedel|2012}}.</ref>|group="gc"}} Ái lực electron cao của fluor dẫn đến ưu tiên về [[liên kết ion]]: khi nó tạo thành [[liên kết cộng hóa trị]], chúng là các liên kết có cực và gần như luôn luôn là [[liên kết đơn]].<ref name="NF charge">{{harvnb|Harbison|2002}}.</ref><ref>{{harvnb|Edwards|1994|p=[https://books.google.com/books?id=TRMRDXHWX7EC&pg=PA515 515]}}.</ref><ref group="gc">Muối nửa bền [[BoBor monofluoride|bobor]] và [[nitơ monofluoride]] có liên kết fluor bậc cao hơn, và một số [[phức chất kim loại]] sử dụng nó dưới dạng [[phối tử liên kết]]. [[Liên kết hydro]] là một khả năng khác.</ref>
 
=== Kim loại ===
Kim loại kiềm tạo thành muối ion monofluoride và dễ tan; chúng có [[Hệ tinh thể lập phương|cấu trúc dạng lập phương]] như natri chloride và các muối chloride tương tự.<ref>{{harvnb|Katakuse và đồng nghiệp|1999|p=[https://books.google.com/books?id=pjFTI5KgMFkC&pg=PA267 267]}}.</ref>{{sfn|Aigueperse và đồng nghiệp|2000|pp=420–422}} Muối difluoride của kim loại kiềm thổ chứa các liên kết ion mạnh nhưng không tan trong nước,<ref name="dissolve" /> ngoại trừ [[beryli fluoride]], một chất biểu thị một số đặc trưng cộng hóa trị và có cấu trúc giống với [[thạch anh]].<ref name="Beryllium chemistry">{{harvnb|Walsh|2009|pp=[https://books.google.com/books?id=3-GbhmSfyeYC&pg=PA99 99–102], [https://books.google.com/books?id=3-GbhmSfyeYC&pg=PA118 118–119]}}.</ref> [[Đất hiếm]] và nhiều kim loại khác tạo thành muối trifluoride, đa số trong đó là muối ion.{{sfn|Emeléus|Sharpe|1983|pp=89–97}}<ref name="Crystal chemistry of fluorides">{{harvnb|Babel|Tressaud|1985|pp=[https://books.google.com/books?id=SaWLysMGF3cC&pg=PA91 91–96]}}.</ref><ref>{{harvnb|Einstein và đồng nghiệp|1967}}.</ref>
 
Liên kết cộng hóa trị dễ thấy rõ trước tiên là ở muối tetrafluoride: muối của zirconi, hafni<ref>{{harvnb|Brown và đồng nghiệp|2005|p=[https://books.google.com/?id=DvqwTdVhjMEC&pg=PA144 144]}}.</ref><ref name="Perry 2011 193">{{harvnb|Perry|2011|p=[https://books.google.com/books?id=SFD30BvPBhoC&pg=PA193 193]}}.</ref> và một số nguyên tố họ Actini<ref>{{harvnb|Kern và đồng nghiệp|1994}}.</ref> là muối ion với nhiệt độ nóng chảy cao,{{sfn|Lide|2004|pp=4.60, 4.76, 4.92, 4.96}}{{refn|{{chem|Zr|F|4}} nóng chảy tại 932&nbsp;°C (1710&nbsp;°F),{{sfn|Lide|2004|p=4.96}} {{chem|Hf|F|4}} thăng hoa tại 968&nbsp;°C (1774&nbsp;°F),<ref name="Perry 2011 193"/> và {{chem|U|F|4}} nóng chảy tại 1036&nbsp;°C (1897&nbsp;°F).{{sfn|Lide|2004|p=4.92}}|group="gc"}} trong khi muối của titani,{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|p=964}} vanadi,<ref>{{harvnb|Becker|Müller|1990}}.</ref> và niobi là muối trùng hợp,{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|p=990}} nóng chảy hoặc phân hủy ở nhiệt độ không quá 350&nbsp;°C (660&nbsp;°F).{{sfn|Lide|2004|pp=4.72, 4.91, 4.93}} Muối pentafluoride tiếp tục xu hướng này với các polyme nằm theo đường thẳng và phức hệ [[oligome]].{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|pp=561–563}}{{sfn|Emeléus|Sharpe|1983|pp=256–277}}{{sfn|Mackay|Mackay|Henderson|2002|pp=355–356}} Có 13 muối hexafluoride kim loại đã biết,{{refn|Đó là muối của molypden, tecneti, rutheni, rhodi, wolfram, rheni, osmi, iridi, platin (bạch kim), poloni, urani, neptuni, và plutoni.|group="gc"}} tất cả đều có dạng bát diện, và phần lớn chúng là chất rắn dễ bay hơi ngoại trừ chất lỏng [[MolypdenMolybden(VI) hexafluoridefluoride|MoF<sub>6</sub>]] và [[Rheni(VI) fluoride|ReF<sub>6</sub>]], và chất khí [[Wolfram(VI) hexafluoridefluoride|WF<sub>6</sub>]].{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|loc=(nhiều trang, theo kim loại ở các chương tương ứng)|p=}}{{sfn|Lide|2004|pp=4.71, 4.78, 4.92}}<ref name="D_BLOCK_XF6">{{harvnb|Drews và đồng nghiệp|2006}}.</ref> [[Rheni(VII) fluoride]], loại muối heptafluoride kim loại duy nhất được mô tả rõ ràng, là một chất rắn phân tử nóng chảy chậm có dạng [[hình học phân tử tháp đôi năm cạnh]].{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|p=819}} Muối fluoride kim loại với nhiều nguyên tử fluor hơn có khả năng phản ứng đặc biệt cao.<ref>{{harvnb|Bartlett|1962}}.</ref>
{| cellpadding="3" style="margin:1em auto 1em auto; text-align:center;"
| colspan="3" style="text-align:center;" |'''Cấu trúc của muối fluoride kim loại'''
|[[Tập tin:Rhenium-heptafluoride-3D-balls.png|thế=Ball and stick drawing showing central violet ball with a yellow one directly above and below and then an equatorial belt of 5 surrounding yellow balls|126x126px|Rhenium heptafluoride: discrete small molecule]]
|- style="text-align:center;"
|[[Natri fluoride]], muối ion
|[[Bismuth(V) fluoride|Bismuth pentafluoride]], muối trùng hợp
|[[Rheni(VII) fluoride|Rheni heptafluoride]], muối phân tử
|}
 
=== Hydro ===
{{Chính|Hydro fluoride|acid fluorhydrichydrofluoric}}
[[Tập tin:Boiling-points Chalcogen-Halogen.svg|lang=vi|nhỏ|Biểu đồ điểm sôi của các hydro halide và chalcogenide, cho thấy các giá trị cao bất thường đối với hydro fluoride và nước]]
Hydro kết hợp với fluor để tạo thành hydro fluoride, trong đó các phân tử rời rạc tập trung thành cụm bằng liên kết hydro, tương tựđồng với nước nhiều hơn so với [[hyđrô chloride|hydro chloride]].<ref name="Pauling HF hydrogen bonds">{{harvnb|Pauling|1960|pp=[https://books.google.com/books?id=L-1K9HmKmUUC&pg=PA454 454–464]}}.</ref><ref name="Atkins HF">{{harvnb|Atkins|Jones|2007|pp=184–185}}.</ref><ref name="New Scientist HF">{{harvnb|Emsley|1981}}.</ref> Nó sôi tại nhiệt độ cao hơn nhiều so với các hydro halide nặng hơn và bị [[Độ trộn lẫn|trộn lẫn]] hoàn toàn với nước, khác với các hydro halide này.{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|pp=812–816}} Hydro fluoride dễ bị hydrat hóa khi tiếp xúc với nước để tạo thành dung dịch hydro fluoride, hay còn gọi là acid fluorhydric. Không giống các acid hydrohalogenic khác, vốn là các [[axit mạnh|acid mạnh]], acid fluorhydric là một [[axit yếu|acid yếu]] ở nồng độ thấp,{{sfn|Wiberg|Wiberg|Holleman|2001|p=425}}{{refn|Xem thêm phần giải thích của Clark.<ref>{{Harvnb|Clark|2002}}.</ref>|group="gc"}} có [[Hằng số điện li axit|hằng số điện ly acid]] p''K''<sub>a</sub> bằng 3,17 ở 25&nbsp;°C.<ref>{{Harvnb|Smith|Martell|1976|p=96}}.</ref> Tuy nhiên, nó có thể làm ăn mòn thủy tinh, điều mà các acid khác không thể làm được.<ref name="H+">{{harvnb|Chambers|Holliday|1975|pp=328–329}}.</ref>
 
=== Phi kim dễ phản ứng khác ===
Hợp chất fluoride hai nguyên tố của á kim và phi kim khối p thường là hợp chất cộng hóa trị và dễ bay hơi, với khả năng phản ứng khác nhau. Phi kim [[Nguyên tố chu kỳ 3|chu kỳ 3]] trở về sau có thể tạo thành hợp chất fluoride [[Phân tử siêu hóa trị|siêu hóa trị]].<ref name="Noury">{{harvnb|Noury|Silvi|Gillespie|2002}}.</ref>
 
[[BoBor trifluoride]] có dạng phẳng và chứa một bát tử chưa hoàn chỉnh. Nó hoạt tínhđộng chấthóa giốnghọc như một [[axit Lewis|acid Lewis]] và kết hợp với base Lewis như amonia để tạo thành [[sản phẩm cộng]].<ref>{{harvnb|Chang|Goldsby|2013|p=706}}.</ref> [[Cacbon tetrafluoride|Carbon tetrafluoride]] có dạng tứ diện và là chất trơ;{{refn|Cacbon tetrafluoride được xem là chất hữu cơ, nhưng được liệt kê tại đây thay vì [[#Hợp chất hữu cơ|phần hóa học cơ fluor]] – tại đó có nhiều hợp chất cacbon-fluor phức tạp hơn được xét – để so sánh với {{chem|Si|F|4}} và {{chem|Ge|F|4}}.|group="gc"}} các hợp chất [[Nhóm nguyên tố 14|cùng nhóm]] với nó, silic và germani tetrafluoride, cũng có dạng tứ diện<ref>{{harvnb|Ellis|2001|p=69}}.</ref> nhưng hoạt động giống một acid Lewis.{{sfn|Aigueperse và đồng nghiệp|2000|p=423}}{{sfn|Wiberg|Wiberg|Holleman|2001|p=897}} Các nguyên tố [[nhóm nitơ]] tạo thành hợp chất trifluoride có khả năng phản ứng và tính base tăng dần khi khối lượng mol càng lớn, mặc dù [[nitơ trifluoride]] chống lại sự thủy phân và không có tính base.<ref name="PnFx">{{harvnb|Raghavan|1998|pp=[https://books.google.com/books?id=pBiS0jc-kWIC&pg=PA164 164–165]}}.</ref> Hợp chất pentafluoride của [[phosphor]], [[asen]], và [[antimon]] có khả năng phản ứng lớn hơn so với hợp chất trifluoride tương ứng, trong đó [[antimon pentafluoride]] là acid Lewis trung tính mạnh nhất đã biết.{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|pp=561–563}}<ref name="Arsenic">{{harvnb|Godfrey và đồng nghiệp|1998|p=[https://books.google.com/books?id=vVhpurkfeN4C&pg=PA98 98]}}.</ref>{{sfn|Aigueperse và đồng nghiệp|2000|p=432}}
 
Hợp chất fluoride của các nguyên tố nhóm [[chalcogen]] gồm nhiều loại khác nhau: hợp chất difluoride không bền tồn tại đối với oxy (hợp chất duy nhất đã biết mà trong đó oxy có trạng thái oxy hóa +2), lưu huỳnh, và selen. Hợp chất tetrafluoride và hexafluoride của lưu huỳnh, selen và telu cũng tồn tại; đó là hợp chất bền do có nhiều nguyên tử fluor hơn và các nguyên tử trung tâm nhẹ hơn, nên [[lưu huỳnh hexafluoride]] là chất đặc biệt trơ về mặt hóa học.<ref name="(O,S,Se,Te)Fn">{{harvnb|Murthy|Mehdi Ali|Ashok|1995|pp=[https://books.google.com/books?id=0xl17YU8WzQC&pg=PA180 180–182], [https://books.google.com/books?id=0xl17YU8WzQC&pg=PA206 206–208]}}.</ref>{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|pp=638–640, 683–689, 767–778}} Chlor, brom và iod có thể tạo thành các hợp chất mono-, tri- và pentafluoride, nhưng chỉ có [[iod heptafluoride]] là xác định được đặc tính trong số các hợp chất heptafluoride của [[hợp chất halogen]] có thể có.{{sfn|Wiberg|Wiberg|Holleman|2001|pp=435–436}} Nhiều loại hợp chất trong số này là nguồn chính tạo ra nguyên tử fluor và các hoạt động công nghiệp sử dụng chlor trifluoride yêu cầu biện pháp phòng ngừa tai nạn tương tự như khi sử dụng fluor.{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|pp=828–830}}<ref name="Patnaik">{{harvnb|Patnaik|2007|pp=[https://books.google.com/books?id=-CRRJBVv5d0C&pg=PA478 478–479]}}.</ref>
=== Hợp chất hữu cơ ===
{{Chính|Hóa học cơ fluor}}
[[Tập tin:FluorocarbonCrabFish.JPG|nhỏ|Lớp nước màu [[Độ trộn lẫn|không trộn lẫn]] (trên) và lớp [[pefluoroheptan|perfluoroheptan]] đậm đặc hơn (dưới) trong một cốc thí nghiệm; cá vàng và cua không thể xuyên qua được mặt ngăn cách; đồng tiền 25 xu của Hoa Kỳ nằm ở dưới cùng.]]
[[Tập tin:Nafion2.svg|nhỏ|Cấu trúc hóa học của Nafion, một loại fluoropolyme sử dụng trong pin nhiên liệu và nhiều ứng dụng khác{{sfn|Hoogers|2004|pp=4–12}}]]
[[Liên kết cacbon−fluor|Liên kết carbon−fluor]] là liên kết mạnh nhất trong [[hóa hữu cơ]],<ref name="hagan">{{harvnb|O'Hagan|2008}}.</ref> và làm cho các hợp chất hữu cơ của fluor có tính bền.{{sfn|Siegemund và đồng nghiệp|2005|p=444}} Nó gần như không tồn tại trong tự nhiên, nhưng có trong các hợp chất tổng hợp. Các nghiên cứu trong lĩnh vực này thường được thúc đẩy bởi những ứng dụng trong sản xuất thương mại;<ref>{{Harvnb|Sandford|2000|p=455}}.</ref> các hợp chất liên quan rất đa dạng và phản ánh độ phức tạp vốn có trong hóa hữu cơ.<ref name="Jstg2" />{{clear left}}
Sự thay thế liên tục các nguyên tử hydro trong một [[ankan|alkane]] bằng các nguyên tử fluor làm biến đổi tính chất hóa học của nó một cách từ từ: điểm nóng chảy và điểm sôi giảm xuống, mật độ tăng lên, tính tan trong các hydrocarbon giảm và tính bền tổng thể tăng. Perfluorocarbon,{{refn|''Perfluorocarbon'' và ''fluorocarbon'' là hai từ đồng nghĩa trong [[IUPAC]] chỉ các phân tử chỉ chứa cacbon và fluor, nhưng thông thường ''fluorocarbon'' còn có thể dùng để chỉ bất kỳ phân tử nào chứa cacbon và fluor, và có thể có thêm các nguyên tố khác.|group="gc"}} những chất trong đó các nguyên tử hydro bị thay thế hết, không tan trong phần lớn dung môi hữu cơ, chỉ xảy ra phản ứng với natri trong amonia lỏng ở điều kiện xung quanh.{{sfn|Siegemund và đồng nghiệp|2005|pp=451–452}}
 
Thuật ngữ ''[[hợp chất perfluor hóa]]'' được dùng cho những hợp chất vốn có thể là perfluorocarbon nếu không phải do sự xuất hiện của một [[nhóm chức]],<ref>{{harvnb|Barbee|McCormack|Vartanian|2000|p=[https://books.google.com/books?id=EdzO0aUxDJkC&pg=PA116 116]}}.</ref>{{refn|Thuật ngữ này (''perfluorinated compound'' trong tiếng Anh) là chưa chính xác, và thuật ngữ ''vật chất perfluor hóa'' (''perfluorinated substance'') cũng được sử dụng.<ref>{{harvnb|Posner và đồng nghiệp|2013|pp=[https://books.google.com/books?id=dthjVAGP-XIC&pg=PA187&dq=%22Perfluorinated+compounds,+hydrocarbons+that+are+fully+fluorinated+except+for+one+functional+group%22 187–190]}}.</ref>|group="gc"}} thường là [[axit carboxylic|acid carboxylic]]. Các hợp chất này cũng có nhiều tính chất tương tự như perfluorocarbon, chẳng hạn như tính bền và tính [[kỵ nước]],<ref name="fluorotelomer">{{harvnb|Posner|2011|p=27}}.</ref> trong khi nhóm chức làm tăng khả năng phản ứng của chúng, cho phép chúng bám vào bề mặt hoặc trở thành [[chất hoạt động bề mặt]];<ref name="Salager2002">{{Harvnb|Salager|2002|p=45}}.</ref> đặc biệt, [[chất hoạt động bề mặt fluor hóa]] có thể làm giảm [[sức căng bề mặt]] của nước nhiều hơn so với các đồng đẳng dựa trên hydrocarbon của chúng. [[Fluorrotelome|Fluorotelome]], những chất có một vài nguyên tử carbon chưa bị fluor hóa gần nhóm chức, cũng được xem là hợp chất perfluor hóa.<ref name="fluorotelomer" />
 
==== Polyme ====
Polyme cũng thể hiện tính bền tăng dần do sự thay thế các nguyên tử hydro bằng fluor trong các phân tử rời rạc; điểm nóng chảy của chúng cũng thường tăng lên như vậy.{{sfn|Carlson|Schmiegel|2000|p=3}} [[PolytetrafluorethylenePolytetrafluoroethylen]] (PTFE), loại fluoropolyme đơn giản nhất và là đồng đẳng perfluoro của [[polyethylene]] với [[đơn vị cấu trúc]] là –CF<sub>2</sub>–, thể hiện sự thay đổi này theo dự đoán, nhưng điểm nóng chảy rất cao của nó làm nó khó có thể được dập khuôn.{{sfn|Carlson|Schmiegel|2000|pp=3–4}} Một số dẫn xuất PTFE chịu được nhiệt độ thấp hơn nhưng dễ dập khuôn hơn: nhựa [[Etylen propylen fluor hóa|FEP]] thay một số nguyên tử fluor bằng nhóm [[trifluorometyl]], nhựa [[Perfluoroalkoxy alkane|PFA]] làm tương tự với nhóm [[trifluoromethoxy]],{{sfn|Carlson|Schmiegel|2000|pp=3–4}} và [[Nafion]] chứa các xích bên perfluoroete kết thúc bằng nhóm [[axit sulfonic|acid sulfonic]].<ref>{{harvnb|Rhoades|2008|p=[https://books.google.com/books?id=k3AoGn0upf0C&pg=PA2 2]}}.</ref><ref>{{harvnb|Okada và đồng nghiệp|1998}}.</ref> Một số fluoropolyme khác vẫn giữ lại một vài nguyên tử hydro; [[polyvinylidene fluoride]] chứa lượng nguyên tử fluor bằng một nửa của PTFE và [[polyvinyl fluoride]] chứa lượng bằng một phần tư, nhưng cả hai đều có tính chất giống polyme perfluor hóa.{{sfn|Carlson|Schmiegel|2000|p=4}}
 
== Sản xuất ==
=== Điều chế hóa học ===
Khi đang chuẩn bị một hội nghị kỷ niệm 100 năm thành tựu của Moissan vào năm 1986, [[Karl O. Christe]] tìm ra rằng việc điều chế fluor về mặt hóa học là có thể thực hiện được trên cơ sở rằng phản ứng giữa một muối fluoride của kim loại có trạng thái oxy hóa cao và một chất nhận ion fluoride mạnh làm sinh ra fluoride kim loại không bền, một chất sau đó bị phân hủy để tạo ra khí fluor.<ref>{{Harvnb|Greenwood|Earnshaw|1998|p=821}}.</ref><ref>{{Harvnb|Tressaud|2019|pp=48–49}}.</ref> Ông trình bày một phương pháp để thu được fluor với hiệu suất cao và áp suất ở mức khí quyển:<ref name="year">{{harvnb|Christe|1986}}.</ref>
:2&nbsp;[[Kali pemanganat|KMnO<sub>4</sub>]] + 2&nbsp;[[Kali fluoride|KF]] + 10&nbsp;[[Hydro fluoride|HF]] + 3&nbsp;[[Hiđro peroxit|H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>]] → 2&nbsp;[[Kali hexafluoromanganat(IV)|K<sub>2</sub>MnF<sub>6</sub>]] + 8&nbsp;[[Nước|H<sub>2</sub>O]] + 3&nbsp;O<sub>2</sub>↑
:2&nbsp;K<sub>2</sub>MnF<sub>6</sub> + 4&nbsp;[[Antimon pentafluoride|SbF<sub>5</sub>]] → 4&nbsp;[[Kali hexafluorostibat(V)|KSbF<sub>6</sub>]] + 2&nbsp;[[Mangan(III) fluoride|MnF<sub>3</sub>]] + F<sub>2</sub>↑
Christe về sau bình luận thêm rằng các chất phản ứng "đã được biết đến trong hơn 100 năm và thậm chí cả Moissan có thể đến được với phương pháp này".<ref>{{Harvnb|Christe Research Group|n.d.}}</ref> Ít nhất đến năm 2008, một số tài liệu vẫn xác nhận rằng fluor có khả năng phản ứng cao đến mức khó có thể điều chế và phân lập được.<ref>{{harvnb|Carey|2008|page=173}}.</ref>
 
Ít nhất 17.000 tấn fluor được sản xuất mỗi năm. Nó chỉ có chi phí khoảng từ 5 đến 8 USD mỗi kilôgam dưới dạng urani hoặc lưu huỳnh hexafluoride, nhưng cao hơn nhiều lần dưới dạng nguyên tố do vấn đề về vận chuyển. Đa số quá trình sử dụng lượng lớn fluor tự do áp dụng kỹ thuật tạo ra tại chỗ (''[[Bảo tồn nội vi|in situ]]'') dưới hình thức [[hội nhập theo chiều dọc]].{{sfn|Jaccaud và đồng nghiệp|2000|p=392}}
 
Ứng dụng lớn nhất của khí fluor, tiêu thụ khoảng 7.000 tấn mỗi năm, là trong quá trình điều chế UF<sub>6</sub> cho [[chu trình nhiên liệu hạt nhân]]. Fluor được sử dụng để fluor hóa [[urani(IV) tetrafluoridefluoride]], một chất được tự tổng hợp từ urani dioxide và acid fluorhydric.{{sfn|Jaccaud và đồng nghiệp|2000|p=392}} Fluor là chất đơn đồng vị, nên sự khác nhau về khối lượng giữa các phân tử UF<sub>6</sub> là do sự tồn tại của <sup>235</sup>U hoặc <sup>238</sup>U, cho phép làm giàu urani qua khuếch tán dạng thể khí hoặc [[Máy li tâm khí|máy ly tâm khí]].{{sfn|Jaccaud và đồng nghiệp|2000|p=382}}<ref name="AcountF" /> Khoảng 6.000 tấn fluor hàng năm được đi vào sản xuất SF<sub>6</sub> [[điện môi]] trơ cho máy biến áp cao thế và cầu dao điện, loại bỏ yêu cầu về chất nguy hại [[PCB]] có liên quan với các thiết bị sử dụng dầu.{{sfn|Aigueperse và đồng nghiệp|2000|p=430}} Một số hợp chất của fluor được ứng dụng trong điện tử: rheni và wolfram hexafluoride trong [[lắng đọng hơi hoá học]], [[CacbonCarbon tetrafluoride|tetrafluoromethan]] trong [[khắc plasma]]{{sfn|Jaccaud và đồng nghiệp|2000|pp=391–392}}<ref>{{harvnb|El-Kareh|1994|p=[https://books.google.com/?id=Wg1SnT6Cb0QC&pg=PA317 317]}}.</ref><ref>{{harvnb|Arana và đồng nghiệp|2007}}.</ref> và nitơ trifluoride trong thiết bị tẩy rửa.<ref name="AcountF" /> Fluor cũng được dùng trong việc tổng hợp fluoride hữu cơ, nhưng khả năng phản ứng của nó đòi hỏi nó trước tiên phải được chuyển về ClF<sub>3</sub>, [[Brom trifluoride|BrF<sub>3</sub>]] hoặc [[Iod pentafluoride|IF<sub>5</sub>]], những chất đồng thời cho phép diễn ra quá trình fluor hoá có hiệu chỉnh. Các loại dược phẩm đã fluor hóa sử dụng [[lưu huỳnh tetrafluoride]] để thay thế.<ref name="AcountF" />
 
=== Fluoride vô cơ ===
[[Tập tin:Hall-Heroult cell schematic.svg|lang=vi|upright=1.45|nhỏ|Chiết tách nhôm phụ thuộc đặc biệt vào cryolite]]
Giống như các hợp kim của sắt khác, khoảng 3&nbsp;kg metspar được thêm vào mỗi tấn thép; các ion fluoride làm giảm nhiệt độ nóng chảy và [[độ nhớt]] của nó.<ref name="AcountF" /><ref name="USGS">{{Harvnb|Miller|2003a}}.</ref> Cùng với vai trò làm chất phụ gia trong các nguyên liệu như men và lớp phủ đũa hàn, phần lớn acidspar được cho phản ứng với acid sulfuric để tạo thành acid fluorhydric, một chất được sử dụng trong [[Tẩy gỉ kim loại|tẩy gỉ]] thép, khắc kính và [[Cracking (hóa học)|cracking alkane]].<ref name="AcountF" /> Một phần ba HF được dùng trong tổng hợp [[Natri hexafluoroaluminathexafloroaluminat(III)|cryolite]] và [[nhôm fluoride]], sau đó cả hai chảy theo dòng trong [[Công nghệ Hall-Héroult|công nghệ Hall−Héroult]] để chiết tách nhôm; việc bổ sung là cần thiết do thỉnh thoảng chúng phản ứng với dụng cụ nấu luyện. Mỗi tấn nhôm cần khoảng 23&nbsp;kg [[nhôm fluoride]].<ref name="AcountF" /><ref>{{Harvnb|Energetics, Inc.|1997|pp=41, 50}}.</ref> Fluorosilicat tiêu thụ một lượng chiếm tỷ lệ nhiều thứ hai, trong đó [[natri hexafluorosilicat(IV)]] sử dụng trong fluor hóa nước và xử lý nước thải, và được dùng dưới dạng chất trung gian phản ứng để sản xuất cryolite và [[silic tetrafluoride]].{{sfn|Aigueperse và đồng nghiệp|2000|p=428}} Một số fluoride vô cơ quan trọng khác bao gồm muối fluoride của [[CobanCobalt(II) fluoride|cobalt]], [[NikenNickel(II) fluoride|nickel]] và [[Amoni fluoride|amoni]].<ref name="AcountF" />{{sfn|Aigueperse và đồng nghiệp|2000|pp=420–422}}<ref>{{harvnb|Willey|2007|p=[https://books.google.com/books?id=PrKemPXyXNIC&pg=PA113 113]}}.</ref>
 
=== Fluoride hữu cơ ===
Hợp chất fluoride hữu cơ tiêu thụ khoảng 20% lượng fluorit khai thác và hơn 40% lượng acid fluorhydric, trong đó [[Fluor#Khí làm lạnh|khí làm lạnh]] chiếm ưu thế và [[Fluor#Polyme|fluoropolymer]] đang tăng trưởng về thị phần.<ref name="AcountF" /><ref name="GIA f-chem report description">{{Harvnb|PRWeb|2010}}.</ref> [[Fluor#Chất hoạt động bề mặt|Chất hoạt động bề mặt]] là một ứng dụng nhỏ của fluor nhưng đem lại khoảng 1 tỷ USD doanh thu hàng năm.<ref name="fluorosurfactant market">{{harvnb|Renner|2006}}.</ref> Do nguy cơ gây hại từ phản ứng hydrocarbon–fluor trực tiếp ở nhiệt độ trên –150&nbsp;°C (–240&nbsp;°F), việc sản xuất fluorocarbon trong công nghiệp được thực hiện gián tiếp, chủ yếu qua các [[Phản ứng Finkelstein|phản ứng trao đổi halogen]] chẳng hạn như [[phản ứng fluor hóa Swarts]], trong đó các nguyên tử chlor trong chlorocarbon được thay thế bằng fluor bởi acid fluorhydric kèm xúc tác. Phản ứng [[fluor hóa điện hóa]] đưa hydrocarbon ra điện phân trong hydro fluoride, và [[quá trình Fowler]] xử lý chúng bằng các chất chứa fluor dạng rắn như [[Cobancobalt(III) fluoride|coban trifluoride]].<ref name="Jstg2" /><ref>{{Harvnb|Green|Slinn|Simpson|Woytek|1994|pp=[https://books.google.com/books?id=TRMRDXHWX7EC&pg=PA91&lpg=PA91 91–93]}}.</ref>
 
==== Khí làm lạnh ====
{{Xem thêm|Chất làm lạnh}}
Các chất làm lạnh đã halogen hóa, còn có tên gọi là Freon,{{refn|Thương hiệu của DuPont này đôi khi bị dùng sai để chỉ chất CFC, HFC, hoặc HCFC.|group="gc"|}} được định danh bằng số R chỉ lượng fluor, chlor, carbon và hydro có trong nó.<ref name="AcountF" /><ref>{{Harvnb|DuPont|2013b}}.</ref> Các hợp chất [[chlorofluorocarbon]] (CFC) như [[Trichlorofluorometan|R-11]], [[Đichlorođifluorometan|R-12]] và [[1,2-ĐichlorotetrafluoroetanDichlorotetrafluoroethan|R-114]] từng chiếm vai trò chủ đạo trong nhóm hợp chất hữu cơ của fluor, đạt đỉnh về sản xuất trong thập niên 1980. Được sử dụng trong các hệ thống máy điều hòa, chất nổ đẩy và dung môi, sản lượng sản xuất chúng đến đầu thập niên 2000 chỉ còn bằng dưới một phần mười so với múc đỉnh sau khi nhiều quốc gia ban hành lệnh cấm sử dụng.<ref name="AcountF" /> Hydrochlorofluorocarbon (HCFC) và hydrofluorocarbon (HFC) được xem là những chất thay thế; hơn 90% lượng fluor trong công nghiệp hữu cơ được dùng để tổng hợp chúng. Các chất HCFC quan trọng bao gồm R-22, [[chlorođifluorometanClorođiflorometan|chlorodifluoromethan]] và [[1,1-ĐichloroDichloro-1-fluoroetanfluoroethan|R-141b]]. Loại HFC chính hiện tại là [[1,1,1,2-TetrafluoroetanTetrafluoroethan|R-134a]]<ref name="AcountF" /> cùng với một dạng phân tử mới [[2,3,3,3-Tetrafluoropropen|HFO-1234yf]], một [[hyđrôfluoroolefin|hydrofluoroolefin]] đang dần trở nên nổi bật do có nguy cơ gây ấm lên toàn cầu chỉ bằng dưới 1% so với HFC-134a.<ref name="HFO">{{harvnb|Walter|2013}}.</ref>
 
==== Polyme ====
{{Chính|FluorropolymeFluoropolyme}}
Có khoảng 180.000 tấn fluoropolyme được sản xuất vào năm 2006 và 2007, tạo ra doanh thu hơn 3,5 tỷ USD mỗi năm.<ref name="yearly FP production">{{harvnb|Buznik|2009}}.</ref> Tổng doanh số thị trường fluoropolyme toàn cầu được ước tính là gần 6 tỷ USD vào năm 2011 và được dự báo tăng trưởng 6,5% mỗi năm đến năm 2016.<ref>{{Harvnb|PRWeb|2013}}.</ref> Fluoropolyme chỉ có thể được tạo thành bằng cách [[Phản ứng trùng hợp|polyme hóa]] các gốc tự do.{{sfn|Carlson|Schmiegel|2000|p=3}}
 
Polytetrafluoroetylen (PTFE), còn được gọi là Teflon theo tên thương hiệu của DuPont,<ref name="encyc of structure">{{Harvnb|Martin|2007|pp=[https://books.google.com/books?id=xv420pEC2qMC&pg=PA189 187–194]}}.</ref> chiếm khoảng 60–80% khối lượng fluoropolyme được sản xuất trên thế giới.<ref name="yearly FP production" /> Ứng dụng lớn nhất của nó là làm [[chất cách điện]] vì PTFE là một chất [[điện môi]] rất tốt. Nó cũng được sử dụng làm chất chống ăn mòn trong công nghiệp hóa học khi cần thiết, đặc biệt làm lớp tráng đường ống. Một ứng dụng chủ yếu khác là trong vải sọi thủy tinh bọc bởi PTFE để làm mái che sân vận động. Ứng dụng thương mại lớn nhất của nó là trong [[Mặt phẳng chống dính|dụng cụ nhà bếp chống dính]].<ref name="encyc of structure" /> Phim PTFE bị kéo dãn và giật trở thành PTFE dạng mềm (ePTFE), một loại [[màng tổng hợp]] có lỗ rỗ nhỏ với tên thương hiệu là [[Gore-Tex]], được sử dụng để sản xuất áo mưa, [[thiết bị bảo hộ cá nhân]] và [[Sự lọc|màng lọc]]; [[Sợi PTFE|sợi ePTFE]] có thể dùng để chế tạo [[phớt cơ khí]] và [[màng lọc bụi]].<ref name="encyc of structure" /> Một số loại fluoropolyme khác, bao gồm [[etylen propylen fluor hóa]], cũng có các tính chất của PTFE và có thể dùng thay thế cho nó; chúng dễ dập khuôn hơn nhưng có chi phí cao hơn và tính chịu nhiệt kém hơn. Phim nhựa từ hai loại fluoropolyme khác nhau thay thế thủy tinh trong pin Mặt Trời.<ref name="encyc of structure" /><ref name="DeBergalis">{{harvnb|DeBergalis|2004}}.</ref>
 
Các chất [[ionome]] fluor hóa, những chất bền về mặt hóa học nhưng chi phí cao, được dùng làm màng bọc pin điện hóa, trong đó chất được kể đến đầu tiên và nổi bật nhất là [[Nafion]]. Được phát triển từ những năm 1960, Nafion ban đầu được sử dụng làm vật liệu trong pin nhiên liệu của các thiết bị vũ trụ và sau đó thay thế pin [[xút–chlor|xút–]]<nowiki/>chlor làm từ thủy ngân. Gần đây, ứng dụng làm pin nhiên liệu bắt đầu xuất hiện trở lại với những nỗ lực để lắp đặt pin nhiên liệu [[màng trao đổi proton]] trên xe ô tô.<ref name="Fluorinated Ionomers">{{harvnb|Grot|2011|pp=[https://books.google.com/books?id=E8H1Hwd5GXUC&pg=PA6 1–10]}}.</ref><ref name="Functional Materials">{{harvnb|Ramkumar|2012|p=[https://books.google.com/books?id=ep7U5G4O3mQC&pg=PA567 567]}}.</ref><ref name="Chlor-alkali and chlorate technology">{{harvnb|Burney|1999|p=[https://books.google.com/books?id=rtm_bjQd8SUC&pg=PA111 111]}}.</ref> Các loại [[fluoroelastome]] chẳng hạn như [[Viton]] là hỗn hợp fluoropolyme [[liên kết ngang]] được ứng dụng chủ yếu để làm [[vòng chữ O]];<ref name="encyc of structure" /> [[pefluorobutan|perfluorobutan]] (C<sub>4</sub>F<sub>10</sub>) được dùng làm chất dập tắt đám cháy.{{sfn|Slye|2012|p=10}}
 
==== Chất hoạt động bề mặt ====
 
==== Sản phẩm nông hóa học ====
Khoảng 30% [[sản phẩm nông hóa học]] có chứa fluor,<ref>{{Harvnb|ICIS|2006}}.</ref> phần lớn trong đó là [[thuốc diệt cỏ]] và [[thuốc diệt nấm]] cùng một vài [[Nội tiết tố thực vật|chất kích thích hoặc ức chế cây trồng]]. Phản ứng thế bởi fluor, thường là của một nguyên tử hoặc nhiều nhất là một nhóm [[trifluorometyl]], làm biến đổi mạnh các tính chất tương tự như dược phẩm fluor hóa.<ref name="Theodoridis">{{harvnb|Theodoridis|2006}}.</ref> [[Trifluralin]] là một ví dụ nổi bật, được sử dụng phổ biến làm chất diệt cỏ dại,<ref name="Theodoridis" /><ref name="trifluralin">{{Harvnb|EPA|1996}}.</ref> nhưng được cho là một chất gây ung thư và đã bị cấm sử dụng tại nhiều quốc gia châu Âu.<ref>{{Harvnb|DG Environment|2007}}.</ref> [[Natri floroacetat|Natri fluoroacetat]] (1080) là một chất độc với động vật có vú, trong đó hai nguyên tử hydro trong [[axit axetic|acid acetic]] được thế bằng fluor và [[natri]]; nó làm phá vỡ trao đổi chất trong tế bào bằng cách thay thế acetat trong [[chu trình Krebs]]. Được tổng hợp lần đầu vào thế kỷ 19, nó được xếp loại là thuốc trừ sâu vào đầu thế kỷ 20 và sau này được sản xuất và sử dụng đại trà như ngày nay. New Zealand, quốc gia tiêu thụ 1080 nhiều nhất, sử dụng nó để bảo vệ [[chim kiwi]] khỏi sự xâm lấn từ [[Trichosurus vulpecula|cáo túi đuôi chổi]] Australia.<ref name="Beasley">{{Harvnb|Beasley|2002}}.</ref> Châu Âu và Hoa Kỳ đã cấm hoặc hạn chế sử dụng 1080.<ref name="Proudfoot">{{harvnb|Proudfoot|Bradberry|Vale|2006}}.</ref><ref>{{Harvnb|Eisler|1995}}.</ref>{{refn|Người chăn nuôi cừu và gia súc tại Hoa Kỳ có thể sử dụng 1080 để ngăn chặn động vật ăn thịt, chẳng hạn như sói đồng cỏ.|group="gc"|}}
 
== Ứng dụng trong y tế ==
Khoảng 20% dược phẩm hiện đại có chứa fluor.<ref name="Emsley 2011 178">{{harvnb|Emsley|2011|p=178}}.</ref> Một trong số đó, thuốc làm giảm cholesterol [[atorvastatin]] (Lipitor), có doanh thu nhiều hơn bất kỳ loại thuốc nào khác đến khi nó trở thành thuốc gốc vào năm 2011.<ref name="url_Crain's_2011">{{Harvnb|Johnson|2011}}.</ref> Thuốc kê toa chữa hen phế quản [[Fluticasone/salmeterol|Seretide]] với doanh số đứng trong top 10 vào giữa thập niên 2000 chứa hai thành phần công hiệu, trong đó [[fluticasone]] là chất đã fluor hóa.<ref name="Swinson">{{harvnb|Swinson|2005}}.</ref> Nhiều loại dược phẩm được fluor hóa để làm chậm lại thời điểm bất hoạt do liên kết carbon–fluor rất bền.<ref name="Hagmann">{{harvnb|Hagmann|2008}}.</ref> Fluor hóa cũng làm tăng [[tính tan trong chất mỡ]] do liên kết này có tính kỵ nước cao hơn liên kết carbon–hydro, và tính chất này ảnh hưởng đến sự xâm nhập của thuốc lên màng tế bào, kéo theo [[sinh khả dụng]] tăng lên.<ref name="Swinson" />
 
[[Thuốc chống trầm cảm ba vòng]] cùng một số loại [[thuốc chống trầm cảm]] khác trước những năm 1980 có một số tác dụng phụ do sự can thiệp không chọn lọc của chúng với [[chất dẫn truyền thần kinh]] thay vì tác nhân chính [[serotonin]]; [[fluoxetine|fluorxetin]] đã fluor hóa trở thành một trong những loại thuốc đầu tiên tránh được vấn đề này. Nhiều loại thuốc chống trầm cảm ngày nay cũng có tác dụng tương tự, bao gồm [[thuốc ức chế tái hấp thu serotonin có chọn lọc]]: [[citalopram]] cùng đồng phân [[escitalopram]], [[fluvoxamine]] và [[paroxetine]].<ref>{{Harvnb|Mitchell|2004|pp=[https://books.google.com/books?id=Duy5_XAD-vgC&pg=PA37 37–39]}}.</ref><ref>{{Harvnb|Preskorn|1996|loc=[https://web.archive.org/web/20200416132626/https://www.preskorn.com/books/ssri_s2.html chương 2]}}.</ref> [[Quinolone]] là [[kháng sinh phổ rộng]] nhân tạo thường được fluor hóa để làm tăng phổ tắc dụng. Chúng bao gồm [[Ciprofloxacin|ciprofluorxacin]] và [[Levofloxacin|levofluorxacin]].<ref>{{harvnb|Werner và đồng nghiệp|2011}}.</ref><ref>{{Harvnb|Brody|2012}}.</ref><ref name="pmid17342653">{{harvnb|Nelson và đồng nghiệp|2007}}.</ref><ref>{{harvnb|King|Malone|Lilley|2000}}.</ref> Fluor cũng có trong một số loại steroid:<ref>{{harvnb|Parente|2001|p=[https://books.google.com/books?id=fsfnKeFflUoC&pg=PA40 40]}}.</ref> [[fludrocortisone]] là một loại [[mineralocorticoid]] làm tăng huyết áp, còn [[triamcinolone]] và [[dexamethasone]] là các [[glucocorticoid]] mạnh.<ref name="dontburn">{{harvnb|Raj|Erdine|2012|p=[https://books.google.com/books?id=SQDge93GucMC&pg=PA58 58]}}.</ref> Đa số thuốc gây mê hít vào được fluor hóa mạnh; thuốc đầu tiên như vậy, [[halothane]], có tính trơ và hiệu nghiệm lớn hơn nhiều so với các loại khác cùng thời. Các hợp chất về sau chẳng hạn như [[ete|ether]] đã fluor hóa, trong đó gồm [[sevoflurane]] và [[desflurane]], được xem là tốt hơn halothan và gần như không tan trong máu, cho phép thời gian tỉnh lại nhanh hơn.<ref name="fut">{{harvnb|Filler|Saha|2009}}.</ref><ref name="anestetics">{{harvnb|Bégué|Bonnet-Delpon|2008|pp=[https://books.google.com/books?id=QMVSvZ-R7I0C&pg=PA335 335–336]}}.</ref>
 
=== Chụp PET ===
Fluor là [[Nguyên tố vi lượng|nguyên tố không thiết yếu]] đối với người hoặc động vật có vú; một lượng nhỏ fluor có thể làm tăng độ bền chắc của xương, nhưng hiệu quả này vẫn chưa được xác minh một cách rõ ràng. Do có nhiều nguồn chứa fluor lượng nhỏ trong môi trường, khả năng [[thiếu fluor]] chỉ có thể xảy ra do chế độ ăn của người;<ref name="gastroenterology1">{{harvnb|Nielsen|2009}}.</ref> lượng fluor cần thiết và phù hợp trong khẩu phần ăn hàng ngày được khuyến cáo dựa trên nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị do Tổ chức Y tế Thế giới<ref name="quott">{{Harvnb|Olivares|Uauy|2004}}.</ref> và Viện Y học, Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ<ref>{{harvnb|Institute of Medicine, National Academies|2011}}.</ref> ban hành, khác nhau tùy theo độ tuổi và giới tính.
 
Hợp chất cơ fluor tự nhiên đã được tìm thấy trong các vi sinh vật và thực vật{{sfn|Gribble|2002}} nhưng không có ở động vật.<ref name="Murphy2003">{{harvnb|Murphy|Schaffrath|O'Hagan|2003}}.</ref> Loại phổ biến nhất là [[Natri fluoroacetatfloroacetat|fluoroacetat]], được sử dụng làm chất chống lại động vật ăn thực vật có trong ít nhất 40 loại thực vật ở châu Phi, Australia và Brasil.<ref name="Proudfoot" /> Một số ví dụ khác bao gồm [[axit béo|acid béo]] fluor hóa, [[fluoroaxeton|fluoroacetone]] và 2-fluorocitrat.<ref name="Murphy2003" /> [[Fluorinase]], một enzyme liên kết fluor với carbon, được phát hiện trong vi khuẩn vào năm 2002.<ref>{{harvnb|O'Hagan và đồng nghiệp|2002}}.</ref>
 
== Độc tính ==
{{Xem thêm|Suy giảm ôzôn|Ấm lên toàn cầu}}
[[Tập tin:Future ozone layer concentrations.gif|nhỏ|Dự báo của [[Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ]] (NASA) về mật độ ôzôn ở tầng bình lưu Bắc Mỹ nếu không có nghị định thư Montreal<ref>{{Harvnb|Beck|Newman|Schindler|Perkins|2011}}.</ref>]]
[[Nghị định thư Montréal|Nghị định thư Montreal]] ký vào năm 1987 đặt ra các quy định nghiêm ngặt về các chất chlorofluorocarbon (CFC) và [[bromofluorocarbon]] dựa trên mức độ nguy cơ gây suy giảm [[Lớp ôzôn|tầng ozone]] (đo bằng chỉ số [[Tiềm năng suy giảm tầng ozon|ODP]]). Tính trơ mạnh về mặt hóa học vốn đã giúp chúng từng được sử dụng rộng rãi cũng đồng nghĩa với việc chúng không thể bị phân hủy đến khi đi đến độ cao cao hơn, tại đó các nguyên tử chlor và brom tự do phản ứng với các phân tử ôzôn làm phá hủy tầng ôzôn theo cơ chế gốc.<ref name="UNEP FAQ Ozone">{{Harvnb|Aucamp|Björn|2010|pp=4–6, 41, 46–47}}.</ref> Kể cả sau lệnh cấm và những dấu hiệu ban đầu cho thấy tính hiệu quả của nó, các nhà khoa học cảnh báo rằng có thể sẽ phải mất nhiều thế hệ trước khi tầng ôzôn được phục hồi hoàn toàn.<ref>{{harvnb|Crow|2011}}.</ref><ref>{{Harvnb|Barry|Phillips|2006}}.</ref> Với ODP bằng một phần mười so với CFC, hydrochlorofluorocarbon (HCFC) là các chất thay thế ở thời điểm hiện tại,<ref name="EPA OLP Science">{{Harvnb|EPA|2013a}}.</ref> và theo dự kiến đến năm 2030–2040 sẽ được thay bằng hydrofluorocarbon (HFC) không chứa chlor và có ODP bằng 0.<ref name="HCFC0">{{Harvnb|EPA|2013b}}.</ref> Năm 2007, thời hạn này được lùi lại sớm hơn sang năm 2020 tại các quốc gia phát triển;<ref name="HCFC Elim speedup">{{harvnb|McCoy|2007}}.</ref> [[Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ]] đã cấm sản xuất một loại HCFC và hạn chế sản xuất hai loại khác vào năm 2003.<ref name="HCFC0" /> Khí fluorocarbon thường là loại [[khí nhà kính]] với mức độ nguy cơ gây ấm lên toàn cầu (đo bằng chỉ số [[Khả năng làm ấm Trái Đất|GWP]]) khoảng từ 100 đến 10.000; riêng [[lưu huỳnh hexafluoride]] là khoảng 20.000.{{sfn|Forster và đồng nghiệp|2007|pp=212–213}} Một ngoại lệ là [[2,3,3,3-Tetrafluoropropen|HFO-1234yf]], thuộc một dạng chất làm lạnh mới có tên là [[hyđrôfluoroolefin|hydrofluoroolefin]] (HFO) và đã thu hút sự quan tâm trên toàn cầu do có GWP chỉ bằng 4 so với con số 1.430 của chất làm lạnh phổ biến hiện nay [[1,1,1,2-TetrafluoroetanTetrafluoroethan|HFC-134a]].<ref name="HFO" />
 
=== Tồn tại sinh học ===
{{Chính|Tồn tại sinh học của hợp chất hữu cơ fluor hóa}}
[[Tập tin:PFOS-3D-vdW.png|nhỏ|Acid perfluoroctansulfonic, một thành phần chính trong Scotchgard của [[3M]] đến năm 2000{{sfn|Schwarcz|2004|p=37}}]]
Các hợp chất hữu cơ của fluor thể hiện sự tồn tại lâu dài trong môi trường do độ bền của liên kết carbon–fluor. [[Axit pefluoroankin|Acid perfluoroalkine]] (PFAA), những chất ít tan trong nước do các nhóm chức acid của chúng, được cho là [[chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy]];<ref>{{Harvnb|Giesy|Kannan|2002}}.</ref> [[axit pefluoroctansunfonic|acid perfluoroctansulfonic]] (PFOS) và [[axit pefluorooctanoic|acid perfluorooctanoic]] (PFOA) là những chất được nghiên cứu thường xuyên nhất.<ref name="PFOA">{{harvnb|Steenland|Fletcher|Savitz|2010}}.</ref><ref name="PFOA evidence">{{harvnb|Betts|2007}}.</ref><ref>{{Harvnb|EPA|2012}}.</ref> PFAA đã được tìm thấy ở lượng nhỏ trên toàn thế giới từ gấu Bắc Cực cho đến con người, còn PFOS và PFOA được cho là có trong sữa mẹ và máu của trẻ sơ sinh. Một bài báo năm 2013 cho thấy sự tương quan nhẹ giữa nồng độ PFAA trong nước ngầm và đất với hoạt động của con người; không có dấu hiệu rõ ràng cho thấy một chất hóa học chiếm ưu thế, và lượng PFOS lớn hơn có tương quan với lượng PFOA lớn hơn.<ref name="PFOA" /><ref name="PFOA evidence" /><ref>{{Harvnb|Zareitalabad|Siemens|Hamer|Amelung|2013}}.</ref> Trong cơ thể, PFAA liên kết với các protein như [[serum albumin]]; chúng có xu hướng tập trung trong gan và máu của người trước khi được thải ra ngoài qua thận. Thời gian ở lại trong cơ thể khác nhau rất nhiều ở các loài vật khác nhau, với chu kỳ bán rã là vài ngày ở động vật gặm nhấm và vài năm ở người.<ref name="PFOA" /><ref name="PFOA evidence" /><ref name="tox">{{harvnb|Lau và đồng nghiệp|2007}}.</ref> Hiện tượng quá liều PFOS và PFOA gây ung thư và tử vong ở động vật gặm nhấm sơ sinh nhưng các nghiên cứu trên người vẫn chưa xác định được ảnh hưởng cụ thể tại mức độ nhiễm độc như hiện tại.<ref name="PFOA" /><ref name="PFOA evidence" /><ref name="tox" />
 
== Ghi chú ==