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- 1、单质氟在标准状况下的状态：化学告诉你！关于氟的十个有趣事实
- 2、单质氟在标准状况下的状态，常见全氟物质介绍
1、单质氟在标准状况下的状态：化学告诉你！关于氟的十个有趣事实
氟（Fluorine）是大家每天都会遇到的元素，通常是牙膏中的氟。氟元素的单质是氟气，它是一种淡黄色剧毒的气体，氟气的腐蚀性很强，化学性质极为活泼，是氧化性最强的物质之一，甚至可以和部分惰性气体在一定条件下反应。氟元素的的基本情况如下表：
1. 氟是所有化学元素中最具反应性和电负性最强的元素。少数不能与氟剧烈反应的元素有氧、氦、氖和氩。它是能与稀有气体元素氙，氪和氡形成化合物的少数元素之一。
2. 氟是最轻的卤素，原子序数为9。其标准原子量为18.9984，氟只有唯一的天然同位素氟19。
3. 乔治·戈尔（George Gore）于1869年设法通过电解工艺分离氟，但氟与氢气发生爆炸性反应，实验以灾难告终。亨利·莫森（Henri Moisson）于1886年因分离出氟而获得1906年诺贝尔化学奖，他还使用电解法获得了这种元素。尽管他是第一个成功获得纯氟的人，但莫森的工作因氟元素中毒而多次中断。莫森还是第一个通过压缩木炭制造人造钻石的人。
图为氟气
4. 氟是地壳中第13个最丰富的元素。因过于活泼，以至于它不是天然存在的单体形式，而仅存在于化合物中。氟元素多存在于矿物中，包括萤石，黄玉和长石。
5. 氟有很多用途，包括：牙膏、特氟龙材料（聚四氟乙烯）、化疗药物5-氟尿嘧啶和常见化学试剂氢氟酸等。曾经也用于制冷剂（氯氟烃）、火箭推进剂和铀浓缩（六氟化铀）。氟是人类和动物营养中必不可少的元素。曾经人们认为牙膏或漱口液中的氟化物，可有效地将牙釉质中羟基磷灰石转化为更强的氟磷灰石，但最近的研究表明，氟化物有助于牙釉质再生。膳食中的微量氟可能会影响骨骼健康。在动物中未发现氟化合物存在，但植物中存在天然的有机氟，可以帮助它们防御食草动物。
6. 因为氟过于活泼，所以很难储存。例如，氢氟酸（HF）具有很高的腐蚀性，会溶解玻璃。但即便如此，氢氟酸还是比氟气更安全，更易于运输和处理。氟化氢在低浓度下被认为是一种弱酸，但在高浓度下却起一种强酸的作用。
7. 尽管氟在地球上很常见，但在宇宙中却很少见，据科学家推测其浓度约为十亿分之四十。氟在恒星中形成时，与氢的核聚变会产生氦和氧，而与氦的聚变会产生氖和氢。
8. 氟是能侵蚀钻石的少数元素之一。
9. 纯的非金属元素在室温和压力下为气体，氟在-188 ℃（-307℉）下从极浅的黄色双原子气体变为亮黄色液体。氟与另一种卤素氯类似，固体具有两个同素异形体，α形式柔软而透明，而β形式不透明且坚硬。氟具有刺鼻的特征性气味，浓度低至十亿分之二十就能闻到。
10. 氟只有一种稳定的同位素F-19。氟-19对磁场高度敏感，因此可用于磁共振成像。人工合成了17种氟的放射性同位素，质量数从14到31，最稳定的是氟17，其半衰期不到110分钟。还已知两种亚稳的异构体，异构体18m-F的半衰期约为1600纳秒，而26m-F的半衰期则为2.2毫秒。
2、单质氟在标准状况下的状态，常见全氟物质介绍
什么是 PFAS？PFOA ？PFOS？PFHxS？PFHxA？PFCAs？
PFAS（全氟和多氟烷基化合物）
全氟和多氟烷基化合物（PFAS）由数千种物质组成，由于其含有极其稳定的碳氟键，使得此类物质具有很强的化学稳定性、表面活性、优良的热稳定性和疏水疏油性，被广泛的应用于工业生产和生活消费领域。PFOA、PFOS、PFHxA 、PFHxS 等都属于 PFAS。
PFOS
自 2009 年以来，
（PFOS）及其衍生物已被纳入国际《斯德哥尔摩公约》，缔约国应采取措施以消除此物质（注意：对于企业应符合产品销售国家关于持久性有机污染物的国家法规）。欧盟 2010 年将 PFOS 纳入到欧盟 POPs 法规，全氟辛烷磺酸及其衍生物也已经在欧盟管控超过十年。
物质信息：
全氟辛烷磺酸（PFOS）及其衍生物 C8F17SO2X(X = OH，盐(O-M )、卤化物、酰胺和其他衍生物、包括聚合物）。
欧盟 POPs 主要管控要求：物质/混合物≤10ppm，物品＜1000ppm，纺织品或带涂层的材料＜1ug/m2
PFOA
物质信息：
全氟辛酸（PFOA）及其盐和相关物质包括：
(i)全氟辛酸，包括支链同分异构体；
(ii)全氟辛酸的盐类；
(iii)就《公约》而言 PFOA-相关物质是指任何可以分解产生 PFOA 的物质，包括任何碳链结构含有支链或直链的全氟庚烷基且具有(C7F15)C 作为结构要素之一的物质（包括盐类和聚合物）。
以下物质不属于 PFOA 相关物质：
(i)C8F17-X, X = F, Cl, Br；
(ii)具有 CF3[CF2]n-R’结构的全氟聚合物，这里的 R’可以是任何官能团, n>16；
(iii)含 8 个及 8 个以上碳原子的全氟羧酸（包括它们的盐类、酯类、卤化物和酸酐）；
(iv)含 9 个及 9 个以上碳原子个数的全氟烷基磺酸和全氟膦酸（包括它们的盐类、酯类、卤化物和酸酐）；
(v)本附件中所列的全氟辛烷磺酸及它的衍生物。
欧盟 POPs 主要管控要求：物质、混合物或物品中 PFOA 及其盐含量小于等于 0.025mg/kg；物质、混合物或物品中 PFOA相关物质单项或总和≤1mg/kg。
PFHxS
PFHxS 及其盐已经于 2017 年 7 月 7 日列入 SVHC 候选物质清单。挪威已经提出在 REACH 法规限制篇中管控 PFHxS 及其盐和相关物质的提案，2020 年 6 月 17 日欧盟发布消息称社会经济分析委员会（SEAC）支持此提案，关于 PFHxS 及其盐和相关物质的限制将由欧盟委员会做出最后的决定。此外，此类物质也正在被考虑加入《斯德哥尔摩公约》，如被加入则需在全球范围内淘汰此类物质。
物质信息：
全氟己基磺酸 (PFHxS)(支链和直链)及其盐和相关物质
a. 全氟己烷磺酸具有 C6F13SO3H 结构，和盐及其任何组合；
b. 具有直接连接到硫原子上的全氟烷基 C6F13- 的任何物质。
REACH 限制篇提案主要管控要求：物质本身不得制造或投放市场；作为其它物质的组成、混合物、物品中 PFHxS 及其盐含量＜25ppb，PFHxS 相关物质总和＜1000ppb（注意此管控要求应以 REACH 法规修订指令正式文件为准）。
PFHxA
德国已经提出在 REACH 法规限制篇中管控 PFHxA 及其盐和相关物质的提案，2020 年 3 月 25 日欧盟已就此物质的限制展开为期 6 个月公众评议，一旦评议通过则将会被纳入到 REACH 法规限制物质列表。
物质信息：
十一氟己烷磺酸 (PFHxA)及其盐和相关物质：
（a）PFHxA 相关物质（包括其盐和聚合物）具有链接到其它碳原子上的直链或支链 C5F11-的全氟戊基的化合物；
（b）PFHxA 相关物质（包括其盐和聚合物）具有直链或支链 C6F13-全氟己基。
不包括以下物质：
（a）C6F13-X，其中 X = F；
（b）C6F13-C（= O）OH，C6F13-C（= O）OX′或 C6F13-CF2-X′（其中 X′＝任何基团，包括盐）。
REACH 限制篇提案主要管控要求：物质本身不得制造或投放市场；作为其它物质的组成、混合物、物品中 PFHxA 及其盐含量＜25ppb，PFHxA 相关物质总和＜1000ppb（注意此管控要求应以 REACH 法规修订指令正式文件为准）。
C9-C14 PFCAs
2021 年 8 月 4 日，欧盟在其官方公报上发布指令(EU) 2021/1297，修订 REACH 法规附录 XVII（REACH 附录 17 限制物 质清单），将原第 68 条“全氟辛酸（PFOA）”（已被移入欧盟 POP 法规）替换为“碳链上碳原子为 9~14 的全氟羧酸，及盐类和相关物质”。 全氟羧酸类化合物（PFCAs）属于全氟化合物中的一个类别，其中 C9-C14 PFCAs 属于 PBT/vPvB
类物质，受到相关方的关注。
物质信息：
分子式为 CnF2n 1-COOH（n 可以为 8，9,10,11,12 或 13）直链和直链的全氟羧酸（即 C9-C14 PFCAs），包括他们的盐 类，及其对应的混合物； 具有结构通式 CnF2n 1-（n 可以为 8，9,10,11,12 或 13）的全氟基团直接连在另一个碳原子上的任何 C9-C14PFCA 相关 物质，包括他们的盐类，及其对应的混合物；具有结构通式 CnF2n 1-（n 可以为 9，10, 11,12，13 或 14）的全氟基团不直接连在另一个碳原子上的任何 C9-C14 PFCA相关物质，包括他们的盐类，及其对应的混合物。
本条款要求不包含以下物质：
—CnF2n 1-X,
(1)X =氟(F), 氯(Cl)或溴(Br);
(2)n = 9, 10, 11, 12, 13 或者 14。
—CnF2n 1-COOX'. X=任何官能团，包括盐类；同时 n＞13。
REACH 限制篇主要管控要求：物质本身不得制造或投放市场；作为其它物质的组成、混合物、物品中 C9-C14 PFCAs 及其盐含量＜25ppb，或者相关物质总和＜260ppb。
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