科學家首次在自然條件下發現氟單質

氟是最活潑的化學元素。這就是為什么它不是在自然界中以其元素形式存在，而是僅存在于螢石等化合物中 - 這是迄今為止公認的科學原理。一種特殊的螢石，即“惡臭螢石”或“antozonite”，近200年來一直是許多討論的主題。這種礦物質在壓碎時會散發出強烈的氣味。

現在，慕尼黑工業大學（TUM）和路德維希 - 馬克西米利安 - 慕尼黑大學（LMU）的科學家們首次成功地在這種螢石中發現了天然元素氟。

氟是所有化學元素中反應性最強的，需要非常小心地處理。它非常具有侵略性，玻璃實驗室儀器無法抵抗它，甚至在暴露于氟氣時磚也會燃燒。

然而，元素氟具有許多工業應用，包括防腐蝕或燃料箱擴散阻擋，并且它用于生產六氟化硫，其用作高壓開關中的絕緣材料。

由于其極端的性質，迄今為止，化學家們確信氟不能以其元素形式存在于自然界中，而只能作為氟離子，例如螢石（CaF2）等礦物質，也稱為螢石。

其中的一種，即上普法爾茨（德國）Woelsendorf的“Maria”礦的所謂“惡臭螢石”或“antozonite”，已成為科學爭論的對象已有200多年。壓碎時，會散發出令人不快的刺鼻氣味。

許多杰出的化學家，其中包括Friedrich Woehler（1800-1882）和Justus von Liebig（1803-1873），提出了各種物質來解釋氣味。多年來，科學家們采用了嗅覺測試，化學分析和復雜的質譜研究 - 得出了截然不同的結論。

除了元素氟之外，還有碘，臭氧，磷化合物，砷，硫，硒，氯，次氯酸和氫氟碳等物質。直接證據表明，這種螢石含有氟，并且在壓碎過程中不會形成氣體，這一點迄今為止尚缺乏。

最后，由Technianche Universitaet Muenchen化學系氟化學工作組負責人Florian Kraus領導的科學團隊，以及固態核磁共振艾美 - 諾特工作組負責人Joern Schmedt auf der Guenne領導在慕尼黑路德維希 - 馬克西米利安大學化學系，毫無疑問地成功直接證明了“antozonite”中氟的存在。成功的直接證明了氟元素存在于嘔吐石中，而且毫無疑問。

使用19F-NMR光譜，他們能夠“原位”識別氟，即在其自然環境中非破壞性地識別氟，從而結束了關于“臭臭螢石”氣味原因的長期討論。

研究人員解釋說：“化學家們懷疑含螢石中元素氟的存在并不奇怪?！?“在這里并排發現的元素氟和鈣通常會相互反應的事實確實難以置信?！?/p>

然而，在“antozonite”的情況下，存在非常特殊的條件：元素氟通過礦物中的微小鈾夾雜物產生，其不斷地發射電離輻射并因此將螢石分解成鈣和元素氟。

氟保留在微小的夾雜物中，通過非反應性螢石與鈣分離，從而保持其元素形式。電離輻射還導致鈣簇的形成，這使得“antozonite”呈現深色。