Edyta Mizak
Fluorowce:
Temat nr 2: Otrzymywanie fluorowców
Fluor w skorupie ziemskiej występuje przede wszystkim w postaci fluorytu CaF2, apatytu
Ca5(PO4)3F oraz kriolitu Na3AlF6. Głównym surowcem przemysłowym, z którego otrzymuje się związki
fluoru, a także pośrednio czysty fluor, jest FLUORYT. Minerał ten, działaniem stężonego kwasu
siarkowego można przeprowadzid w siarczan wapnia i fluorowodór:
CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2HF
Fluorowodór przerabia się dalej na fluorki i wolny fluor. Wydzielenie wolnego fluoru jest możliwe
tylko metodą elektrolityczną. Ze względu na to, że fluor energicznie działa na wodę, wydzielając z niej
tlen, elektrolizy nie przeprowadza się w roztworach wodnych, lecz w mieszaninie stopionego
wodorofluorku potasu, KHF2, z bezwodnym fluorowodorem w temp. ok. 380K. Wyjątkowo duża
aktywnośd chemiczna fluoru ogranicza bardzo znacznie liczbę materiałów, z których można
skonstruowad aparaturę do elektrolizy. Dawniej budowano ją z platyny, obecnie używa się do tego
celu miedzi lub metalu Monela (stopu miedzi z niklem). Katodę sporządza się ze stali, anoda jest
wykonana z węgla. Jako materiału na izolacje elektryczne używa się teflonu. Na anodzie wydziela się
fluor: 2F- F2 + 2e- , na katodzie  wodór: 2H+ + 2e- H2
Chlor otrzymuje się obecnie na skalę techniczną na drodze elektrolizy chlorku sodu w roztworze
wodnym lub w postaci stopionej soli. W pierwszym przypadku na anodzie otrzymuje się chlor, a na
katodzie  wodór, w roztworze zaś  wodorotlenek sodu:
2NaCl + H2O Cl2 + 2NaOH + H2
W drugim przypadku produktem katodowym jest metaliczny sód:
2NaCl 2Na + Cl2
Do celów laboratoryjnych chlor otrzymuje się działając stężonym kwasem solnym na manganian
potasu (VII) lub ditlenek manganu:
2KMnVII O4 + 16HCl-1 2MnIICl2 + 2KCl-1 + 5Cl02 + 8H2O
4HCl-1 + MnIVO2 MnIICl2-1 + Cl02 + 2H2O
Brom może byd wydzielony z bromków za pomocą którejkolwiek z metod stosowanych do
otrzymywania chloru. Najczęściej jednak wypiera się go działaniem chloru:
2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-
Metodę tę stosuje się m.in. do otrzymania bromu z wody morskiej. Chlor wprowadza się do wody
zakwaszonej do pH=3,5, a wydzielony w bardzo małym stężeniu brom usuwa się przedmuchując
roztwór strumieniem powietrza. Pary bromu pochłaniane są następnie w roztworze Na2CO3, w
którym zachodzi reakcja:
3Na2CO3 + 3Br02 5NaBr-1 + NaBrVO3 + 3CO2
Uzyskuje się wówczas roztwór o stężeniu bromu kilka tysięcy razy większym niż w wodzie morskiej.
Po zakwaszeniu wydziela się brom elementarny:
HBrVO3 + 5HBr-1 3H2O + 3Br02 , który jest oddzielany za pomocą destylacji.
Jod występuje w niewielkich ilościach w wodzie morskiej głównie w postaci połączeo
organicznych. Dawniej był otrzymywany z popiołu i niektórych wodorostów morskich. Głównym
z
ródłem jodu są złoża saletry sodowej w Chile i w Boliwii, w których pierwiastek ten występuje w
postaci jodanów(V) lub jodanów (VII),przechodzących do ługów pokrystalizacyjnych.
Jod z jodków można łatwo wydzielid działaniem chloru w reakcji analogicznej do reakcji
wydzielania bromu z bromków. Jodany uzyskane z saletry chilijskiej przerabia się na jod, poddając je
redukcji wodorosiarczanami(VI):
2IVO-3 + 5HSIVO-3 3HSVIO-4 + 2SVIO2-4 + H2O + I20
Astat jest otrzymywany wyłącznie w sposób sztuczny. Jeden z jego najtrwalszych izotopów, At,
otrzymuje się przez bombardowanie jąder bizmutu, Bi cząsteczkami ą
Bi + 42He 210n + At
Astat można następnie wydzielid ogrzewając  tarczę bizmutową w temp. 600-900K w strumieniu
azotu lub w próżni. Sublimujący pierwiastek kondensuje na zimnej ścianie naczynia.