Gezien fluor extreem reactief is, kreeg het de bijnaam ‘de tijger van de chemie’. Het gele, corrosieve halogeengas reageert met vrijwel alle organische en anorganische stoffen. Metaal, glas, keramiek, koolstof en ook water brandt in fluor met een felle vlam. Het reageert zelfs met de edelgassen xenon, radon en krypton. Toegepast in verbindingen levert fluor materialen met bijzondere eigenschappen: non-stick, hard en vaak moeilijk afbreekbaar. Zowel elementair fluor als het fluoride-ion zijn toxisch. Pas nadat er grote behoefte aan fluor kwam voor de scheiding van uraniumisotopen (voor kernbommen en -energie) kwam het element in grote hoeveelheden beschikbaar.

Symbool

F

Protonen/elektronen

9

Groep

17

Isotopen

19F

Periode

2

Elektronenconfiguratie

[He] 2s2 2p5

Blok

p

Elektronencofiguratie Bohr

2,7

Bij kamertemperatuur

gas

Elektronegativiteit

4,1 (Pauling)

Dichtheid

1,553 kg m-3 (F2)

Atoomstraal

64 . 10-12m

Smeltpunt

-219 oC (54 K)

Relatieve atoommassa

18.9984

Kookpunt

-188 oC (85 K)

Soortelijke warmte

820 J kg-1K-1

Warmtegeleidingscoëfficiënt

0.0176 W m-1K-1

Selecteer

Toepassingen
Naam & ontdekking
Voorkomen
Bereiding
Beeld en audio
Toepassingen

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

Tandpasta

Fluoride helpt tandbederf tegen te gaan. Tanden bestaan vooral uit hydroxyapatiet, dat gevoelig is voor cariës. Fluoride-ionen zetten het gedeeltelijk om in het zuurbestendige harde fluorapatiet:

Ca5OH(PO4)3 + F    Ca5F(PO4)3 + OH

De fluoridehoudende tandpasta’s kunnen daarnaast met het calcium uit het tandbeen calciumfluoride vormen, dat minuscule kanaaltjes in de tanden afsluit. De tanden worden zo minder gevoelig voor koude en zuur.

Fluor zit in tandpasta in de vorm van tinfluoride (SnF2) en natriumfluorfosfaat (Na2PO3F). Tandversterking met fluoride kan ook door ‘fluorapplicatie’ bij de tandarts of via de inname van fluortabletjes, die natriumfluoride (NaF) bevatten.

Bij het voorkomen van tandbederf speelt waarschijnlijk ook een rol dat fluor al bij een zeer lage concentratie (ongeveer 6 ppm, een honderdste van een honderdste van een procent) ongewenste bacteriën kan bestrijden.

Anti-aanbaklaag

De anti-aanbaklaag in braad- en koekenpannen bestaat uit polytetrafluoretheen (PTFE), beter bekend onder de merknaam Teflon®.

Deze kunststof ontstaat door polymerisatie van het monomeer tetrafluoretheen, (CF2= CF2) :

n  CF2 = CF2     [CF2  CF2 ]n  

Het polymeer is zeer hard, inert en bestand tegen hoge temperaturen. Andere stoffen hechten nauwelijks aan PTFE. Naast koekenpannen vind je het ook in ruimtevaartpakken, beschermende overalls voor racewagenbestuurders en als bekleding van de wanden van chemische reactoren.

Blusmiddel

Fluorkoolstofverbindingen zorgen voor een flinke verlaging van de oppervlaktespanning van water en je vindt ze daarom in blusschuim voor de bestrijding van bijvoorbeeld vliegtuigbranden. Ze helpen een dikke schuimlaag te vormen die zich over de brandende kerosine kan verspreiden. De algemene chemische formule van fluorkoolstoffen is CnF2n+2. Ze vervangen de halonen (gehalogeneerde koolwaterstoffen, met name chloorfluorkoolwaterstoffen cfk’s) die schadelijk zijn voor de ozonlaag.

Verrijking van uranium

Natuurlijk uranium bevat slechts 0,7% van het isotoop 235U, dat cruciaal is voor de energieopwekking in kernreactoren. Fluor speelt een belangrijke rol in de technologie om het uranium te verrijken, dat wil zeggen het aandeel 235U te vergroten.

De scheiding van uraniumisotopen is bijzonder lastig. Ze zijn chemisch gezien hetzelfde en onderscheiden zich alleen door een minimaal verschil in massa. Het scheelt maar een paar neutronen op een atoomgewicht van 238; ongeveer een procent.

De aanpak om uraniumisotopen van elkaar op basis van massa te scheiden begint met het in de gasfase brengen van uranium. Het uraniumerts wordt daarvoor omgezet in het gasvormige uraniumhexafluoride (UF6, ook wel hexafluoruranium genoemd).

De reden om juist voor fluor te kiezen is dat dit element slechts als één natuurlijk isotoop voorkomt. Via ultracentrifugeren van het gas is het iets zwaardere 238UF6 te verwijderen, zodat het gas langzaam maar zeker rijker wordt aan 235UF6. Een aandeel van twee tot drie procent 235U is voldoende voor kernenergie. Voor een kernwapen moet de concentratie U-235 boven de 90 procent komen; het zogenaamde ‘weapons grade uranium’.

De omzetting van het uraniumerts (uraniumoxide) verloopt in twee stappen. Eerst wordt het met waterstoffluoride omgezet in uraantetrafluoride. In de volgende stap ontstaat via oxidatie met elementair fluor het gewenste uraanhexafluoride:

UO2 + 4 HF    UF4  + 2 H2O

.

UF4  + F2  UF6

.

Na de verrijking is het uraanhexafluoride met waterstofchloride of jood te reduceren tot uraantetrafluoride, dat vervolgens met magnesium of calcium zuiver uranium oplevert.

Naam

De naam fluor komt van het Latijnse woord fluere, dat vloeien betekent. Dit vind je ook terug in de naam van het mineraal vloeispaat (fluoriet, CaF2, in het Engels: fluorspar). Het kreeg deze naam omdat het sinds de Middeleeuwen al gebruikt wordt als middel bij het bereiden van metalen. Het maakt de ‘slak’ vloeibaar, het afvalproduct dat vooral uit oxides bestaat. Ook de term fluorescentie komt trouwens van fluoriet. Al in de 17e eeuw werd ontdekt dat fluoriet licht uitzendt bij verhitting.

Ontdekking

De Duits-Zweedse chemicus Carl Wilhelm Scheele (foto) maakte in 1771 voor het eerst waterstoffluoride, via de reactie van fluoriden met geconcentreerd zwavelzuur. Hij concludeerde daarbij direct met een nieuw element van te doen te hebben.

Vanwege de enorme reactiviteit van fluor duurde het vervolgens meer dan een eeuw voordat iemand fluor in vrije toestand kon isoleren. Het lukte de Fransman Ferdinand Frederick Henri Moissan in 1886. Twintig jaar later, in 1906, kreeg hij daar de Nobelprijs voor. Zijn aanpak via elektrolyse van fluorhoudende verbindingen is nog steeds de belangrijkste industriële methoden om fluorgas te verkrijgen.

Voorkomen

Het reactieve fluorgas komt in de natuur niet voor. Het element bestaat alleen in verbindingen, meestal mineralen zoals fluoriet (vloeispaat) en kryoliet (ijssteen). 0,0585 % van de aardkorst bestaat uit fluor en daarmee staat het op de 13e plaats op de lijst van meest voorkomende elementen.

De belangrijkste mineralen zijn:

Bastnaesiet(Ce,La)CO3F ; (Y,La)CO3F
ChiolietNa5Al3F14
FluorapatietCa5F(PO4) 3
Fluoriet of vloeispaatCaF2
Kryoliet of ijssteenNa3AlF6
SellaiteMgF2
TopaasAl2SiO4(F,OH)2

Winning

De belangrijkste wingebieden voor fluorhoudende mineralen liggen in Noord-Afrika, Noord-Amerika, een aantal eilanden in de Stille Oceaan, Rusland (Siberië), Spanje, Thailand, Frankrijk, China, Engeland, Italië, Groenland, Zuid-Afrika, Duitsland, Nigeria, Brazilië en Japan. Het is ook mogelijk om fluorhoudende gesteenten en mineralen van de oceaanbodem te halen.

Bereiding

Vroeger

De Franse chemicus Henri Moissan (foto) maakte in 1886 als eerste fluor, via elektrolyse van een oplossing van kaliumfluoride (KHF2) in watervrij waterstoffluoride (HF). Hij gebruikte daarvoor een platina U-buis met platina-iridium elektroden en fluorietafdichtingen, bij een temperatur van -50 ºC. In 1906 ontving hij – vooral voor deze ontdekking – de Nobelprijs voor scheikunde.

Tegenwoordig

Ook vandaag de dag wordt fluor gemaakt via elektrolyse. Bijvoorbeeld uit gesmolten alkaliwaterstoffluoriden (bijv. KF.3HF) in een koperen vat. Het vat dient als negatieve pool en voor de positieve pool gebruikt men nikkel. Ook apparatuur uit staal of aluminium wordt toegepast.

Bekijk foto’s en filmpjes
filmpje icoon Fluor - Royal Society of Chemistry
Filmpje
Fluor - Royal Society of Chemistry
Bekijk het filmpje
afbeelding icoon Elektronenschillen Fluor
Afbeelding
Elektronenschillen Fluor
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Fluor gas
Afbeelding
Fluor gas
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Fluor mineraal
Afbeelding
Fluor mineraal
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Fluor steen
Afbeelding
Fluor steen
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon M. Moissan isoleert het fluoride en laat het inwerken in een kleine reageerbuis.
Afbeelding
M. Moissan isoleert het fluoride en laat het inwerken in een kleine reageerbuis.
Bekijk de afbeelding
Beluister podcasts (Engels)
podcast icoon Fluor - Royal Society of Chemistry
Podcast
Fluor - Royal Society of Chemistry
Luister de podcast

Scheikunde studeren

Wat vinden zij van de studies en het werk?

studieorientatie icoon Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
Hbo | Chemie
Studie
Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
De wereld van chemie is groter dan je denkt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Goed persoonlijk contact met docenten Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Goed persoonlijk contact met docenten
Matthew koos na het mbo voor de opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Levend materiaal op basis van de natuur Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Levend materiaal op basis van de natuur
Peter onderzoekt slim materiaal gebaseerd op de natuur.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Spioneren met je immuunsysteem Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Spioneren met je immuunsysteem
Frans onderzoekt het immuun-systeem voor betere vaccins.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Werken aan nieuwe technieken voor windenergie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Werken aan nieuwe technieken voor windenergie
Vierdejaars student Mart vindt zijn hbo-opleiding top!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Als chemisch analist moet je kritisch zijn Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch analist moet je kritisch zijn
Lara vertelt over werk als chemisch analist
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Positief bijdragen aan het leven van mensen
Hbo | Chemie
Bedrijf | Beroep
Positief bijdragen aan het leven van mensen
Anna, David en Joeri kijken terug op hun studietijd.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Je bent bij deze studie geen nummer!
Hbo | Chemie
Studie
Je bent bij deze studie geen nummer!
Lees hoe Marjolein Chemische Technologie vindt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Chemische Technologie studeren in Groningen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemische Technologie studeren in Groningen
Wenke en Jeroen laten je zien wat de opleiding inhoudt.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Waarom ik moleculen opsluit in een kooi? Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Waarom ik moleculen opsluit in een kooi?
Anne onderzoekt reactie- omstandigheden van moleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Bo koos voor Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Bo koos voor Chemische Technologie
Bo is enthousiast over haar hbo-opleiding. Bekijk de filmpjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Verliefd op moleculen Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Verliefd op moleculen
Bert Meijer doet onderzoek naar de dynamica van moleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is altijd mijn passie geweest Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Chemie is altijd mijn passie geweest
Nick Das studeerde hbo-Chemie en is nu laboratoriummanager.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde
Student Sanne vertelt over de studie Chemie aan de HAN.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Hbo | Chemie
Studie
Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Volgens Hylke doorgrond je met de juiste formules elk proces.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Als chemisch technoloog is elke dag anders Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch technoloog is elke dag anders
Ontdek wat Catrien zo leuk vindt aan haar baan als technoloog.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik ben echt een spin in het web Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Ik ben echt een spin in het web
Isabelle deed Chemische Technologie en is nu continuverbetercoördinator.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een duurzame coating Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een duurzame coating
Hung Chien zoekt een duurzame manier om coatings te maken.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent wel met serieus werk bezig Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je bent wel met serieus werk bezig
Docenten en studenten vertellen over de hbo-studie Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik leer ook van dingen naast mijn studie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik leer ook van dingen naast mijn studie
Nick studeert Chemie en heeft een top tijd.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Opzoek naar de Ronaldo onder de nanodeeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Opzoek naar de Ronaldo onder de nanodeeltjes
Lotte doet onderzoek naar nanodeeltjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Orgaanschade omkeren Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Orgaanschade omkeren
Patricia doet onderzoek naar synthetische materialen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Het mooie aan deze studie zijn de grote labs Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Het mooie aan deze studie zijn de grote labs
Studenten laten je alle ins and outs zien van hbo Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Foute keuzes bestaan niet
Hbo | Chemie
Studie
Foute keuzes bestaan niet
Judesha vertelt over haar studiekeuze proces.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Chemie is meer dan alleen maar deeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is meer dan alleen maar deeltjes
Ontdek de studie Chemische Technologie samen met Miriam!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Aanval door ons eigen immuunsysteem Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Aanval door ons eigen immuunsysteem
Kim onderzoekt enzymen van auto-immuunziekten.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Oersoep en afvalwater Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Oersoep en afvalwater
Saskia probeert waardevolle moleculen uit afvalwater te halen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Van het laboratorium naar Pinkpop Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Van het laboratorium naar Pinkpop
Bekijk Koen als research and development technologist.
Bekijk de story
studieorientatie icoon Tom loopt stage bij Teijin Aramid Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Bedrijf | Stage
Tom loopt stage bij Teijin Aramid
Tom is student Chemische Technologie en laat zijn stagewerkplek zien.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Praktijklessen vind ik leuk om te doen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Praktijklessen vind ik leuk om te doen
Nighel studeert Chemie, bekijk zijn filmpje!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Kunnen we een implantaat 3D printen? Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Kunnen we een implantaat 3D printen?
Tosca is op zoek naar bruikbare materialen voor 3D printen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Medicijnen maken van rotte appels Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Medicijnen maken van rotte appels
Uniek project van studenten Chemische Technologie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Slim membranen maken; in water Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Slim membranen maken; in water
Wiebe doet onderzoek naar membranen in water.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren
Lara is chemisch analist bij het bedrijf Astellas.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een huid voor robots Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een huid voor robots
Professor Zhenan werkt aan kunstmatige elektronische huid.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon De wereld voeden met licht Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
De wereld voeden met licht
Daniel heeft een kunstmatig fotosynthese proces ontwikkeld.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Timo is chemisch technoloog en projectmanager Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Techniek & Ontwerp
Bedrijf | Beroep
Timo is chemisch technoloog en projectmanager
Hij deelt zijn werkervaringen graag met jou.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een stromend, staalhard materiaal Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een stromend, staalhard materiaal
Lauri ontwerpt chemische bouw-stenen voor nieuwe materialen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon CO2-recycling Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
CO2-recycling
Francesco werkt aan CO2 omzetten naar chemicaliën.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon We hebben hier een geweldig lab Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
We hebben hier een geweldig lab
Sanne, Justus en Boyd vertellen waarom zij kozen voor Utrecht.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Jij en chemie? Dat geloof ik niet Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Jij en chemie? Dat geloof ik niet
Elisa is nu vierdejaarsstudent Chemie in Amsterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Katalysatoren tegen klimaatverandering Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Katalysatoren tegen klimaatverandering
Charlotte probeert CO2 om te zetten in waardevolle stoffen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Voorsprong met een chemische achtergrond Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Voorsprong met een chemische achtergrond
Bekijk Ruben als management trainee bij Remondis.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een chemische gereedschapskist voor de toekomst Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een chemische gereedschapskist voor de toekomst
Danny werkt aan alternatieven voor aardolie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Hbo | Chemie
Studie
Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Lees waarom Femke koos voor het hbo na het vwo.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Op kleine schaal grote problemen oplossen Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Op kleine schaal grote problemen oplossen
Krzysztof doet onderzoek naar macromoleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Als chemisch technoloog blijf je je ontwikkelen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch technoloog blijf je je ontwikkelen
Ontdek wat Fabrice zo leuk vindt aan chemisch technoog zijn.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Vicky vond de bèta vakken leuk Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Vicky vond de bèta vakken leuk
Bij Chemische Technologie zit ze nu op haar plek.
Bekijk het filmpje