Хімія фтору

Звільний фтор є зеленуватожовтим газом з характерним різким і неприємним запахом. Його щільність повітрям дорівнює 1,13, температура кипіння –187 °С, температура плавлення –219 °С. Відносна атомна маса фтору дорівнює 19. У всіх своїх сполуках фтор одновалентний. Атоми фтору з'єднуються між собою двоатомні молекули.

Фтор утворює з'єднання, прямо чи опосередковано, з усіма іншими елементами, включаючи деякі інертні гази.

З воднем фтор з'єднується навіть за –252 °З. При цій температурі водень перетворюється на рідину, а фтор твердне, і все ж таки реакція протікає з таким сильним виділенням тепла, що відбувається вибух. Довгий час був відомий з'єднання фтору з киснем, але у 1927 р. французьким хімікам вдалося отримати дифторид кисню, що утворюється при дії фтору на слабкий розчин лугу:

З азотом фтор безпосередньо не з'єднується, але непрямим шляхом відомому фахівцю з фтору Отто Руфф вдалося отримати в 1928 р. трифторид азоту NF₃. Відомі та інші азотовмісні сполуки фтору. Сірка під його дією при доступі повітря спалахує. Деревне вугілля загоряється в атмосфері фтору за нормальної температури.

Найпростіший засіб гасіння пожеж – вода – горить у струмені фтору світло-фіолетовим полум'ям.

Усі метали за тих чи інших умов взаємодіють із фтором. Лужні метали спалахують у його атмосфері вже за кімнатної температури. Срібло та золото на холоді взаємодіють із фтором дуже повільно, а при розжарюванні згоряють у ньому. Платина за звичайних умов не реагує з фтором, але згоряє при нагріванні до 500–600 °С.

Зі сполук інших галогенів з металами фтор витісняє вільні галогени, стаючи на їх місце. Кисень також легко витісняється фтором із більшості кисневих сполук. Так, наприклад, воду фтор розкладає із виділенням кисню (з домішкою озону):

З'єднуючись із воднем, фтор утворює газоподібну сполуку – фтороводород НF. Водні розчини фтороводню називають плавиковою кислотою. Газоподібний НF – безбарвний газ із різким запахом, що дуже шкідливо діє на дихальні органи та слизові оболонки. Звичайний спосіб його отримання - дія сірчаної кислоти на плавиковий шпат СаF₂:

Для молекул фтороводню характерна здатність до їх асоціації (сполуки). При температурі близько 90 °С виходить проста молекула НF з відносною молекулярною масою 20, але при зниженні температури до 32 °С вимірювання призводять до подвоєної формули Н₂F₂. При температурі кипіння фтороводню, що дорівнює 19,4 °С, з'являються асоціати Н₃F₃ та Н₄F₄. За більш низьких температур склад асоціатів фтороводню ще складніший.

Плавікова кислота діє на всі метали, за винятком золота та платини. На мідь та срібло плавикова кислота діє дуже повільно. Слабкі розчини її зовсім не діють на олово, мідь та бронзу.

Стійкий до плавикової кислоти та свинець, що покривається шаром фториду свинцю, що оберігає метал від подальшого руйнування. Тому свинець і є матеріалом для апаратури у виробництві плавикової кислоти.

Схильність молекул НF до асоціації призводить до того, що крім середніх солей фтороводородної кислоти відомі і кислі, наприклад, КНF₂ (З неї електролізом отримують фтор).У цьому полягає її відмінність від інших галогеноводородних кислот, що дають лише середні солі.

Характерна особливість плавикової кислоти, що відрізняє її від інших кислот, - надзвичайно легка її дія на кремнезем SiO₂ та солі кремнієвої кислоти:

Тетрафторид кремнію SiF₄ – газ, що випаровується при реакції.

Діючи на кремнезем, що входить до складу скла, плавикова кислота роз'їдає скло, тому зберігати її в скляних судинах не можна.

З органічних речовин плавикова кислота діє папір, дерево, пробку, обвугливая їх. На пластик діє слабко, зовсім не діє парафін, чим і користуються при зберіганні плавикової кислоти в судинах, зроблених з цього матеріалу.

Фтор досить поширений у природі. Відсотковий вміст його у земній корі наближається до вмісту таких елементів, як азот, сірка, хром, марганець та фосфор. Промислове значення мають, однак, лише два фтористі мінерали — плавиковий шпат і кріоліт. Крім того, фтор входить у порівняно невеликій кількості до складу апатитів. При переробці природних фосфатів на штучні добрива як побічні продукти отримують фтористі сполуки.

Плавиковий шпат, званий інакше флюоритом, або плавиком, є за своїм складом фторидом кальцію CaF₂. У природі плавиковий шпат може зустрічатися як окремих кристалів, і у суцільних масах. Утворення родовищ плавикового шпату геологи пояснюють в такий спосіб. При остиганні колись рідкої маси земної кори всередині неї утворилися тріщини та порожнечі.Коли такі порожнечі, що виникли всередині порід, що містять у своєму складі кальцій, проникали розчини або вулканічні гази, що містять фтор, відбувалася взаємодія між кальцієм породи і фтором розчину або газу. Внаслідок такої взаємодії порожнечі заповнювалися масою фториду кальцію. Таке походження плавикового шпату.

Отримання фтору та застосування його сполук

Чудово різноманітність фарбування плавикового шпату: він може бути абсолютно безбарвним (прозорим), білим, рожевим, блакитним, зеленим, червоним, фіолетовим. Найбільш часто зустрічаються його забарвлення - зелена і фіолетова.

Потужні поклади плавикового шпату перебувають у американських штатах Іллінойс, Кентуккі, Колорадо.

Елементарний фтор нині знайшов поки що єдине широке застосування: у справі знезараження питної води. Але на відміну від свого аналога хлору, який служить для тієї ж мети безпосередньо, фтор тут використовується непрямим шляхом. Дія фтору на воду отримують озон, який і застосовується для стерилізації питної води.

З питною водою, до речі, фтор надходить у наш організм. При нестачі фтору зменшується стійкість емалі зубів проти кислот, що містяться в їжі.

Багато речовин, що містять фтор, дуже важливі для сучасної науки і техніки. Велике значення набули сполуки фтору з вуглецем, звані фторвуглецями. У природі вони не зустрічаються і виходять виключно штучно. Фторвуглеці мають низку цінних властивостей: вони не горять, не зазнають корозії, гниття тощо. Можливості їхнього практичного застосування постійно розширюються. Наприклад, фторхлорпохідні найпростіших вуглеводнів (СН₄ та ін) – так звані фреони – широко застосовуються як холодоагенти у холодильних установках на суднах, залізничних вагонах, у побутових холодильниках тощо.

Горілка горить чи ні

Ще за часів Союзу наші громадяни активно використовували такий спосіб перевірки горілки (або самогону) на якість, як запалювання рідини. Цей метод «народного Держстандарту» був настільки давно відомий російським співгромадянам, що вже не можна сказати точно, як і де він зародився. І досі його використовують працівники винокурень, адже за допомогою підпалювання можна не просто виявити чистоту та градусність спиртного, а й підрозділити міцність на складові фракції.

До речі, підпал при використанні його для поділу алкоголю на фракційні складові стає справжнім порятунком, коли під рукою не виявляється спиртометра. А чи справді горить горілка, якщо підпалити її, чому відбувається така реакція? І як грамотно використовувати такий метод перевірки якості з огляду на те, що для цього слід знати деякі нюанси. А, не знаючи тонкощів, навіть найякісніший алкоголь можна легко записати у підробку.

Якісна горілка має горіти синім полум'ям

Особливості горілки

Міцне спиртне оптимальної якості (самогон, горілка) з теорії просто повинні добре горіти. І зобов'язує їх до цього кілька фактів, відомих ще з часів шкільних уроків хімії. Спираючись на відомі дані, можна визначити, що до складу горілки входять лише два основні компоненти:

Але практика пред'являє свої правила, збільшуючи кількість горілчаних інгредієнтів і додаючи туди досить пристойну кількість різних сторонніх суспензій і добавок (у тому числі сивушних олій, складних ефірних складових). На рівень їхнього обсягу безпосередньо впливає ступінь очищення спиртного.Тому, з'ясовуючи, горілка горить чи ні, необхідно враховувати наявність її додаткових складових.

Домішки, що входять до складу міцного спиртного, і вода загорітися не здатні. А ось ефірні олії та леткі спиртові пари спалахують яскравим синім полум'ям. Причому що вищий рівень їх насичення, то міцнішим і потужнішим буде вогонь.

Перевірка на якість

Якщо самогон або горілка добре займаються, але при горінні виділяють неприємні, відштовхуючі аромати, це говорить про наявність у складі алкоголю отруйних і небезпечних для здоров'я добавок. Таке спиртне категорично не можна вживати всередину. До речі, щоб перевірити міцне, перед його підпалюванням рідину слід довести до звичної кімнатної температури.. Тоді спирт починає випаровуватись і, відповідно, горіти.

Щоб перевірити горілку на якість, потрібно забезпечити їй доступ до кисню (для цього варто використовувати широкий посуд або ложку)

Ефективним стає ще один метод – забезпечити алкоголю хороше надходження кисню. Наприклад, налити спиртне у блюдце або широку посудину (можна взяти кришку чи ложку). Багато новачків, намагаючись перевірити у такий спосіб якість алкоголю, задаються питанням, а чому горілка не горить, адже начебто все робиться правильно. Тут варто дізнатися про деякі особливості такої реакції:

• вогонь від горілки не теплий;
• полум'я утворюється біля поверхні налитого спиртного;
• вогонь палаючого алкоголю має світло-синій (або блакитний) колір;
• горілка не стане миттєво спалахувати (як, наприклад, бензин або солярка);
• блокувати гарне займання можуть інші компоненти, що входять до складу алкоголю;
• інтенсивність забарвлення і насиченість полум'я безпосередньо залежить від вихідної спиртової концентрації (якщо цей рівень невисокий, то полум'я буде тухнути, не встигнувши загорітися).

Встановлено, що горілка почне добре і помітно горіти при її міцності понад 40%. Невелике, але стійке загоряння можна помітити при градусності напою від 30%.

Як розпізнати підробку

Слід знати, якщо полум'я при горінні горілки відливає зеленим, це говорить про присутність у рідини метилового спирту. Пити такий напій заборонено та смертельно небезпечно. Визначаючи, чи горілка повинна горіти і перевіряючи даний напій на якість, варто використовувати наступну інструкцію:

1. Налити випробуваний алкоголь у широке блюдце.
2. Підігріти його до +20–30⁰С.
3. Піднести до самої поверхні запалений сірник. Якщо полум'я немає, то це показник поганої якості спиртного.
4. Після займання не варто гасити полум'я. Краще дочекатися його природного згасання.
5. Потім слід уважно вивчити рідину, що залишилася після «пожежі». В ідеалі в блюдце залишається одна лише вода, без відразливого аромату та каламутності. Якщо в ємності добре помітна масляниста пляма, це говорить про наявність сторонніх домішок (їхня присутність у гарній горілці небажана).

До речі, горіти вміє не лише самогон/горілка. Займаються й інші представники міцного виду алкоголю: коньяк, абсент, самбука, джин, ром, віскі та ін. Але використовувати такий самий метод (шляхом підпалу) для з'ясування їх якості неефективно. Варто пам'ятати, що склад такого алкоголю є досить складним і самостійно його практично неможливо добре проаналізувати. А рідина, що залишилася після досвіду, що «горять» з цими напоями, як правило, завжди неприємно пахне і має великий осад.

За допомогою горіння можна визначити наявність у горілці або самогоні сивушних олій чи інших отруйних домішок

Правила, які потрібно знати

Отже, щоб вміти правильно перевіряти якість горілки, слід знати низку основних правил. Вони нескладні та допоможуть зрозуміти, чому часом горілчане спиртне, навіть від уславленого бренду вперто не хоче запалюватися. Правила такі:

1. Охолоджена горілка (навіть високого рівня) ніколи не займеться. Саме тому перед перевірочним запалюванням алкоголь слід довести до кімнатної температури (а ще краще прогріти до +40–50⁰С).
2. Горілка не займеться без наявності кисню. Тому перевіряти її, налиту в пляшку, методом підпалу марно. Для перевірки спиртне слід налити у широку ємність.
3. Варто пам'ятати, що горілка – це не бензин, тому одразу вона не спалахне. Іноді слід докласти чимало зусиль, щоби спиртне взялося вогнем.
4. Про хорошу якість алкоголю говорить горіння синім кольором. Якщо алкоголь запалився, але його полум'я було швидкоплинним і не надто інтенсивним - це показник поганої якості рідини.
5. Вода, що залишилася після прогоряння горілки повинна бути прозорою і не мати ніяких маслянистих плям, пластівців, каламуті і осаду. Причому запаху та неприродного кольору також не повинно бути.

Варто знати ще про один нюанс. Багато виробників горілки або домашнього самогону наполягають алкоголю на різних травах (мова йде про численні настоянки). Трави, ягоди здатні безпосередньо впливати на міцність підсумкового спиртного: рослинні добавки здатні як збільшувати градусність, так і зменшувати її.

Цікаві факти про перевірку горілки на фортецю

Іноді горілка, куплена в хорошому магазині, може погано горіти під час її перевірки. І причина тут криється не в її поганому складі чи заводському шлюбі. Винуватцем неякісного горіння може бути безграмотне зберігання спиртного на складі (магазині).

Якщо горілка, розлита в прозору сулію, буде довгий час перебувати під прямим сонячним промінням, вона значно знизить початкову фортецю.

Також і чарка з міцним алкоголем, забута на столі після вечірки ранком стане вже далеко не таким міцним напоєм. Спирт вивітриться та з погано закритого графину/пляшки. Навіть невеликий за часом контакт горілки/самогону з киснем негативно позначиться на градусності алкоголю (і, відповідно, якості). Не дарма міцне спиртне довгий час витримується в щільно закупорених бочках, що зберігаються у темному та прохолодному місці. Таким чином, майбутній алкоголь набирає обертів за міцністю (тобто, «дозріває»).

Полум'я зеленого кольору говорить про високий вміст у горілці або самогоні метанолу.

Знавці вивели цікаві спостереження за манерою горіння горілки, залежно від її фортеці. Причому слід зазначити, що горіння алкоголю відбувалося при кімнатній температурі:

• при міцності горілки до 30% рідина взагалі не горить;
• якщо градусність напою становить 30–40%, полум'я є, але воно нестійке та невпевнене (спалахує і одразу гасне);
• коли градус спиртного визначається на рівні 40–50%, горіння відрізняється стабільністю, тривалістю та гарним за яскравістю кольором;
• при міцності алкоголю понад 50% полум'я стає вже дуже яскравим та інтенсивним, причому, якщо горілку, що горить, акуратно лити на підлогу, вона, долетівши до поверхні підлоги, не згасне, а продовжить горіти.

Інші способи перевірки якості горілки

Для повноти знань про те, як перевірити якість горілки за допомогою сірників, варто дізнатися і про деякі інші способи (якщо раптом під рукою не виявиться джерела вогню). Щоб не виявитися після розпивання спиртного в палаті реанімаційної терапії, знайте та застосовуйте на практиці деякі хитрощі.

Визначаємо наявність сивушних олій

Або побічні продукти, які виділяються при спиртовому бродінні. Для визначення їхньої присутності у горілці, варто розтерти в долонях рідину. Сивуха виявить себе специфічним, характерним запахом. Можна використовувати і акумуляторну кислоту: змішати в однакових частинах сірчану кислоту з горілкою. Якщо маса набуде темного відтінку – це говорить про високу концентрацію в напої сивушних масел.

Виявляємо кислоти

Щоб визначити їх наявність в алкоголі, можна використовувати лакмусовий папірець (при виявленні кислот лакмус стане червоним). Якщо відпочинок проводиться на природі, замість лакмусу можна використовувати квітки волошки або звичайне лушпиння цибулі (ці продукти також почервоніють).

Виявляємо метанол

Як вже було сказано, якщо у горілці є отруйний метиловий спирт, то при підпалюванні такий напій горітиме зеленим полум'ям. Але ці смертельно небезпечні добавки можна виявити іншим способом. Наприклад, нагріти дріт і розпечений опустити у напій. При відчутті виразного запаху формаліну - горілка негайно вирушає на смітник, пити її не можна. Цей аромат говорить про присутність метанолу.

Підробку або розведену горілку можна дізнатися і, не відкриваючи пляшки. Просто варто ще добре збовтати.Якщо бульбашки, що вийшли в ємності, за розміром будуть більшими, ніж кристалики розсипного цукру - спиртне було розбавлене водою (до речі, горіти такий напій не буде).

Підсумуємо

Отже, хороша якісна горілка дійсно горить, синім або блакитним полум'ям. Щоправда, горінню піддається не сама рідина, а спирт, що випаровується, і летючі ефіри. Корисні поради, які були озвучені в цій статті, допоможуть легко вирахувати міцність та якість алкогольного напоюА щоб перевірка була повною, варто використовувати всі методи, спираючись не тільки на нюанси полум'я, але й на інші фактори.

Часті запитання

Горілка може горіти?

Так, горілка може горіти. Вона містить спирт, який є легкозаймистою речовиною.

Чому горілка горить?

Горілка горить із-за наявності спирту в її складі.

Який відсоток спирту має бути у горілці, щоб вона горіла?

Для того, щоб горілка горіла, в ній повинен бути вміст спирту з концентрацією не менше 40%.

Як правильно підпалювати горілку?

Підпалювати горілку слід з обережністю і дотриманням усіх запобіжних заходів. Необхідно використовувати сірник або запальничку, піднести її до поверхні горілки і акуратно підпалити.

Чи може горілка горіти без полум'я?

Так, горілка може горіти без полум'я.Це називається самозайманням і відбувається за певних умов, коли спирт починає випаровуватися і утворює пари, які можуть запалюватися без видимого полум'я.

Корисні поради

РАДА №1

Не рекомендується перевіряти, чи горить горілка, оскільки це небезпечно і може призвести до спалаху або травм. Натомість, краще вивчити наукові джерела, щоб зрозуміти, чому горілка не горить.

РАДА №2

Якщо вам цікаво провести експеримент з горілкою, краще використовувати безпечні методи, наприклад, змішати горілку з іншими рідинами і спостерігати за реакцією. Але не забувайте обережність і дотримуйтесь всіх заходів безпеки.