Geografija i geologija

Riješen 200-godišnji spor o smrdljivom mineralu – prvi dokaz da se fluor javlja u prirodi

on

Fluor je najreaktivniji od svih kemijskih elemenata i zahtijeva vrlo pažljivo rukovanje. Toliko je agresivan da mu laboratorijski instrumenti od stakla ne mogu odoljeti, a čak i cigle gore kada se izlože plinskim parama fluora. Ipak, elementarni fluor ima brojne industrijske primjene, uključujući sprječavanje korozije, koristi se za proizvodnju sumpornog heksafluorida koji služi kao izolacijski materijal za visokonaponske prekidače te za mnoge druge namjene.

Zbog njegovih ekstremnih svojstava kemičari  su dosad bili uvjereni da se fluor ne može pojaviti u prirodi u svom elementarnom obliku, već samo kao ion fluorida, na primjer u mineralima kao što je fluorit (CaF2). Jedna njegova vrsta, takozvani “smrdljiv fluorit” ili antozonit iz rudnika Maria u Woelsendorfu u Njemačkoj bila je dvjestotinjak godina predmet prepirke u znanosti. Kad se taj kamen slomi, javlja se neugodan opori miris.

Brojni su eminentni kemičari, među njima Friedrich Woehler (1800 – 1882) i Justus von Liebig (1803 – 1873), predlagali različite tvari kojima su pokušavali objasniti taj miris. Tijekom godina znanstvenici su pribjegavali mirisnim testovima, kemijskim analizama i složenim istraživanjima koristeći maseni spektrometar; pritom su dolazili do vrlo različitih zaključaka. Uz elementarni fluor, za taj se miris odgovornim smatralo i tvari poput joda, ozona, fosfornih spojeva, arsena, sumpora, selena, klora, hipokloridne kiseline i druge. Do danas nije bilo dokaza da je za to odgovoran fluor i da se plin ne stvara tijekom lomljenja kamena.

Međutim, sad je znanstveni tim na čijem je čelu Florian Kraus, voditelj Radne skupine za kemiju fluora u Zavodu za kemiju Technische Universitaet u Münchenu te Joern Schmedt s Ludwig-Maximilians-University u Münchenu konačno uspio izvan svake sumnje izravno dokazati prisutnost fluora u antozonitu. Koristeći 19F-NMR spektroskopiju, identificirali su fluor “in-situ”, odnosno bez uništavanja njegovog prirodnog okruženja, čime su stavili točku na duge rasprave o uzroku mirisa kod “smrdljivog fluorita”.

“Ne čudi da su kemičari sumnjali u postojanje elementarnog fluora u smrdljivom fluoritu”, objašnjavaju istraživači. “U činjenicu da se elementarni fluor i kalcij, koji bi inače odmah reagirali jedan s drugim, nalaze ovdje jedan do drugoga, doista je teško vjerovati.” Međutim, u slučaju antozonita postoje vrlo posebni uvjeti: elementarni fluor se stvara u sitnim inkluzijama urana u mineralu koji stalno emitira ionizirajuće zračenje te tako razdvaja fluorit na kalcij i elementarni fluor. Fluor ostaje u sitnim inkluzijama, odvojen od kalcija ne-reaktivnim fluoritom, a time i zadržava svoje elementarno stanje. Ionizirajuće zračenje također dovodi do stvaranja nakupina kalcija, koje daju antozonitu njegovu tamnu boju.

Autor Ivo Tokić

Kao magistar informacijske znanosti, iz profesionalnih razloga posebno prati razvoj kako gospodarskih i znanstvenih prilika u zemlji i svijetu, tako i općih kulturnih i drugih događanja poput razvoja tehnologije i njezinog utjecaja na društvo.

Preporučeno

Odgovori