플루오린(F)의 어원, 특징, 활용

 

플루오린은 원자번호 9번의 원소이며 주기율표상 2주기 17족의 원소입니다.

원소기호는 F로 그 어원은 형석(螢石: Fluore)에 주로 포함된 원소라는 뜻의

Fluorine(플루오린)의 첫 글자인 F에서 가져왔습니다.

 

우리가 흔히 말하는 불소(弗素)는 플루오린의 앞 발음을 중국식으로 발음한 것입니다.

[불(플) + 소(원소 소)]

플루오린이 표함된 암석인 형석(螢石)

18세기경 화학자들은 황산(H2SO4)과 형석(CaF2)에서 발생된 기체가 유리를 심하게 부식시킨다는

사실을 알게되었습니다. [후에 이것은 HF(플루오르화수소) 때문이라고 밝혀지게 됩니다.]

 

그리고 당시 화학자인 ‘데이비’가 이 물질을 플루오린(Fluorine)이라고 명명하게 됩니다.

또한 화학자 ‘무아상’은 특수한 장치와 전기분해를 이용하여

원소상태의 플루오린(Fluorine)[F2]을 얻는 실험을 성공합니다.

원소상태의 플루오린을 얻어낸 무아상

플루오린은 이러한 기본적인 특성을 가지고 있습니다.

원자량: 18.998g/mol

밀도 : 1.7g/L

녹는점: - 219.62℃

끓는점: -188.12℃

상온 상태: 기체

전기 음성도: 3.98

 

플루오린의 가장 대표적인 특징으로는 최외각전자가 7개를 가지기 때문에

다른 원소들과 반응을 매우 잘하여 극단적인 특성을 가진다는 점입니다.

최외각 전자 7개를 가지는 플루오린

플루오린은 주기율표상에서 전기음성도 1번째, 전자친화도 2번째, 이온화 에너지 3번째로

높은 반응성을 가지고 있습니다.

이러한 높은 반응성은 독성으로 이어집니다.

플루오린은 산성이 없기 때문에 신체 접촉시에는 피부에 영향이 거의 없지만

피부로 흡수되면 몸 안의 대부분의 이온과(ex: 산소, 칼슘, 인) 반응합니다.

 

이러한 반응은 혈관 수축과 안구 압력 저하, 뼈가 녹는 현상이 일어나며 더

악화될 경우에는 심장마비나 실명으로 이어질 수 있습니다.

 

액체상태의 플루오린

 

이런 플루오린의 강력한 독성 때문에 플루오린을 다룬 실험을 진행한

데이비,게이뤼삭 등의 화학자들이 플루오린 중독으로 사망하였고

원소상태의 플로오린을 얻는 실험에 성공한 ‘무아상’또한 플루오린 중독으로 한쪽 눈을 실명하였습니다.

이러한 플로오린을 연구하다가 사망한 사람들을 ‘플루오린 순교자’라고 부르기도 합니다.

 

플루오린은 유해물질과 반응시켜 독성을 완화하는 방식의 화학공정을 통해 실생활에 사용됩니다.

대표적인 예시가 프레온-12(프레온 가스): (Cl –C –F)인데 불이 붙지 않고

독성이 없는 기체이기 때문에 각종 기구의 냉매, 발포제 등에 사용되었습니다.

 

하지만 오존층을 파괴한다는 이유로 현재는 국제적으로 사용이 금지되었습니다.

오존층 파괴로 인해 금지된 프레온 가스

 

또한 플루오린의 독성을 그대로 실생활에 적용하는 방식도 있는데

대표적인 것이 치약과 프로작(우울증 치료제)입니다.

치약은 플루오린이 치아와 반응하여 치아의 미세한 구멍을 녹여 보수하는 방식으로 충치를 초기에 예방하며

프로작(우울증 치료제)는 ‘슬픔 호르몬’이라고 불리는 신경전달 물질인 ‘세로토닌’의 흡수를 억제하여

수면, 식욕, 활동성을 증가시킵니다.

 

플루오린의 반응성을 이용한 치약

 

플루오린이 포함된 약품인 '프로작'

 

 

<사진출처>

형석 사진:www.nobel.or.kr/science-story/chemistry-science-story/476.htm

무아상 사진:http://www.nobel.or.kr/science-story/chemistry-science-story/476.htm

플루오린 원소 사진:http://joonyoungsun.tistory.com/170

액체 상태의 플루오린:http://joonyoungsun.tistory.com/170

프레온가스 관련 사진:http://blog.daum.net/brownkys/12

치약 사진:https://blog.lgchem.com/2018/02/21_fluorite/

프로작 사진: https://blog.lgchem.com/2018/02/21_fluorite/