陆地环境监测
氟化物
一、名词定义
        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,从难熔的氟化钙到反应性很强的四氟化硫都属于氟化物的范畴。
二、名词简介
1、理化性质
氟化物(fluoride)指含氟为-1氧化态的二元化合物。包括氟化氢、金属氟化物、非金属氟化物以及氟化铵等。有时也包括有机氟化物。在卤化物中,氟化物容易与某些高氧化态的阳离子形成稳定的配离子,如六氟合铝酸根离子(AlF63ˉ)。与其他卤化物不同,金属锂、碱土金属和镧系元素的氟化物难溶于水,而氟化银可溶于水,其他金属的氟化物易溶于水。萤石(氟化钙,或称氟石)是天然矿物。碱金属的氟化物可由其氢氧化物或碳酸盐与氢氟酸作用而得。
2、应用范围
  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。
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。
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。
无机材料:六氟化硫是个惰性、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。
含氟聚合物:含氟聚合物,例如聚四氟乙烯,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。且口腔病防治,生物医药应用等。
三、在环境中的表现形式及存在方式
氟广泛存在于自然水体中,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0.01-0.3ppm。
人体各组织中都含有氟,但主要积聚在牙齿和骨筋中。适当的氟是人体所必需的,过量的氟对人体有危害,氟化钠对人的致死量为6-12g,饮用水含2.4-5g/L则可出现氟骨症。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著水解。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著不同,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。 
矿物氟化物矿物有很多,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。(刘平)