正确使用氟酸方法图片

A. 氟化物是什么

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和三氟化氯都属于氟化物的范畴。

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着水解。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着不同，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 ppm。

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氟化物在现代科技中有重要应用。氢氟酸是制取的最重要的氟化物，主要用于氟代烃和铝氟化物的生产。此外，氢氟酸还有很多特别的应用，如利用它来溶解玻璃。

1、有机合成。

含氟试剂在有机合成中有很重要的地位。由于硅对氟有较大的亲合力，且硅有扩展其配位数的倾向，现实中常用氟化物来脱去硅醚保护基。例如氟化钠、四丁基氟化铵（TBAF）和氟化铯等。

2、酶抑制剂。

生物化学中，氟化物常被用为酶抑制剂，通常用于抑制磷酸酶，例如丝氨酸/苏氨酸磷酸酶。其机理可能是替换了酶活性位点中亲核性的氢氧根。氟化铍和氟化铝结构上与磷酸根相类似，其中间体可与反应的过渡态构型相竞争，因此都可用作酶抑制剂。

3、无机材料。

六氟化硫是一种惰性、无毒的绝缘气体，常用在变压器中。由于气体扩散速率不同，六氟化铀被用于分离铀-235和铀-238，而铀-235是核裂变的原料。煎锅通常以聚四氟乙烯作为不粘锅涂层。

4、含氟聚合物

含氟聚合物，例如聚四氟乙烯（即特富龙）是化学惰性且对生物无害的材料，应用于外科植入物材料中，譬如冠状动脉搭桥手术中，以及作为整容和重建外科中软组织的替代品。它也是不粘锅涂层和Gore-Tex公司户外防水透气型布料的主要材料。

5、口腔病防治。

牙釉质是由氢氧磷酸钙所组成，口腔呈酸性（pH值<5.5）时，氢氧磷酸钙内的氢氧根离子会与口腔内的酸性成分产生酸碱反应，造成牙釉质流失钙质（去矿化）。

氟化物能取代氢氧磷酸钙中的氢氧根离子，而且此过程为放热反应，所以无须输入额外能量就能自然发生。反应后会形成不易与酸反应的氟磷酸钙，且固定住牙釉质表面的钙离子（再矿化）。

但这层包裹牙釉质的氟磷酸钙薄膜在咀嚼食物时会被磨损，因此需要定期为牙齿补充氟化物。因为氟离子于低浓度时有抑菌作用，高浓度时有杀菌作用，世界卫生组织的报告还指出氟化物会干扰口腔致龋菌的新陈代谢与生长，降低致龋菌的产酸能力。

含氟化合物被用于预防龋齿、饮水加氟及牙膏等口腔卫生产品中。起初是用氟化钠来为饮用水加氟，但后来逐渐被氟硅酸及其盐氟硅酸钠代替，尤其是在美国。

饮水加氟可以预防龋齿，并被美国疾病控制与预防中心（CDC）认为是“20世纪10大公共健康成就之一”。然而在一些集中供水系统并不发达的国家，政府则采用对食盐加氟的方法来补充氟。

6、生物医药应用。

正电子发射计算机断层扫描技术利用了用氟-18标记的含氟药物氟脱氧葡萄糖，其在衰变到18O时会放出正电子。

含氟药物包括安定药（如氟非那嗪）、HIV蛋白酶抑制剂（如替拉那韦）、抗生素（如氧氟沙星和曲氟沙星）以及麻醉剂（如氟烷）。强C-F键可以抵抗肝中的细胞色素P450氧化酶，因此氟原子的引入可以减少药物代谢。