2018-09-20
氟是最活泼的化学元素。这就是为什么它不是在自然界中以其元素形式存在，而是仅存在于萤石等化合物中 - 这是迄今为止公认的科学原理。一种特殊的萤石，即“恶臭萤石”或“antozonite”，近200年来一直是许多讨论的主题。这种矿物质在压碎时会散发出强烈的气味。
现在，慕尼黑工业大学（TUM）和路德维希 - 马克西米利安 - 慕尼黑大学（LMU）的科学家们首次成功地在这种萤石中发现了天然元素氟。
氟是所有化学元素中反应性最强的，需要非常小心地处理。它非常具有侵略性，玻璃实验室仪器无法抵抗它，甚至在暴露于氟气时砖也会燃烧。
然而，元素氟具有许多工业应用，包括防腐蚀或燃料箱扩散阻挡，并且它用于生产六氟化硫，其用作高压开关中的绝缘材料。
由于其极端的性质，迄今为止，化学家们确信氟不能以其元素形式存在于自然界中，而只能作为氟离子，例如萤石（CaF2）等矿物质，也称为萤石。
其中的一种，即上普法尔茨（德国）Woelsendorf的“Maria”矿的所谓“恶臭萤石”或“antozonite”，已成为科学争论的对象已有200多年。压碎时，会散发出令人不快的刺鼻气味。
许多杰出的化学家，其中包括Friedrich Woehler（1800-1882）和Justus von Liebig（1803-1873），提出了各种物质来解释气味。多年来，科学家们采用了嗅觉测试，化学分析和复杂的质谱研究 - 得出了截然不同的结论。
除了元素氟之外，还有碘，臭氧，磷化合物，砷，硫，硒，氯，次氯酸和氢氟碳等物质。直接证据表明，这种萤石含有氟，并且在压碎过程中不会形成气体，这一点迄今为止尚缺乏。
最后，由Technianche Universitaet Muenchen化学系氟化学工作组负责人Florian Kraus领导的科学团队，以及固态核磁共振艾美 - 诺特工作组负责人Joern Schmedt auf der Guenne领导在慕尼黑路德维希 - 马克西米利安大学化学系，毫无疑问地成功直接证明了“antozonite”中氟的存在。成功的直接证明了氟元素存在于呕吐石中，而且毫无疑问。
使用19F-NMR光谱，他们能够“原位”识别氟，即在其自然环境中非破坏性地识别氟，从而结束了关于“臭臭萤石”气味原因的长期讨论。
研究人员解释说：“化学家们怀疑含萤石中元素氟的存在并不奇怪。” “在这里并排发现的元素氟和钙通常会相互反应的事实确实难以置信。”
然而，在“antozonite”的情况下，存在非常特殊的条件：元素氟通过矿物中的微小铀夹杂物产生，其不断地发射电离辐射并因此将萤石分解成钙和元素氟。
氟保留在微小的夹杂物中，通过非反应性萤石与钙分离，从而保持其元素形式。电离辐射还导致钙簇的形成，这使得“antozonite”呈现深色。