Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 37. 14 oktober 1950 - Kolfluoridkemin — en ny utvecklingslinje inom plastområdet, av Kåre Hannerz
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
914
Fig. 1. Kokpunkt hos kolfluorider, kolväten, alkoholer och
ädelgaser som funktion av molekijlvikten.
Eftersom fluor är så mycket mera
elektronega-tiv än kol, kommer valenselektronerna att ligga
förskjutna åt fluoratomen till, denna antar en
partiell negativ laddning och varje
C—F-bind-ning får därför ett dipol moment. Detta varierar
emellertid kraftigt med antalet vid kolatomen
bundna fluoratomer, och i betydligt högre grad
än för andra element. Ju fler fluoratomer, desto
större konkurrens om kolets valenselektroner,
och desto mindre av dessa kommer på varje
F-atom; dipolmomentet faller därför.
Vid en ensam fluoratom, som t.ex. i
alkyl-fluorider, är laddningen i så hög grad
förskjuten mot fluoratomen, att denna har en
tendens att övergå i jonform; dylika ämnen är
därför obeständiga och avspjälkar lätt en mol
fluorväte. Finns däremot två eller flera F-atomer
blir C—F-bindningen mycket stabil och kan icke
brytas med vanliga kemiska medel. Samtidigt
bibehåller fluoratomerna en avsevärd negativ
laddning.
På grund av den höga bindningsenergin
kommer valenselektronerna under stark spänning
("strain"), vilket resulterar i att de förhåller sig
som oscillatorer med mycket hög egenfrekvens.
I det vanligen undersökta ultravioletta
intervallet finns därför inga absorptionsband, de
ligger vid betydligt högre frekvenser. Av samma
anledning har en CF3-grupp införd i ett organiskt
färgämne en hypsokrom, dvs. färgförhöjande,
effekt; de för absorptionsbanden ansvariga
elektronerna får en höjd egenfrekvens. Ett blått
färgämne kan sålunda bli rött osv.
Vidare blir brytningsindices så låga, att de inte
kan mätas med konventionell apparatur. (Varje
elektrons bidrag till molekylarrefraktionen vid
låga frekvenser är ju omvänt proportionellt mot
egenfrekvensens kvadrat.) På grund av
kolfluo-ridernas höga täthet ligger deras specifika
refraktion långt under alla andra ämnesklassers.
Detta har utnyttjats för analys av kolfluorider.
Om de nämligen innehåller väte, vilket minskar
deras beständighet, får molekylen ett tillskott
TEKNISK TIDSKRIFT
av "lågfrekventa" bindningselektroner, som ger
en stark ökning i den specifika refraktionen. Då
fluor har relativt liten atomradie och hög
atomvikt i jämförelse med väte, får kolfluorider hög
specifik vikt, från 1,6 för de lägre vid
rumstemperatur flytande upp till 2,2 för högpolymerer.
I en kolfluorid sitter liksom i ett kolväte
kolatomerna inuti molekylen, som i förra fallet
begränsas utåt av fluoratomer. Eftersom dessa
har negativ laddning, kommer elektriska
repul-sionskrafter att uppstå vid närmandet av två
molekyler. Detta medför att attraktionskrafterna
mellan dem blir starkt försvagade, samtidigt
som man inte har anledning anta närvaro av
några nämnvärda kovalenta bindningskrafter.
Sammanhållningen mellan molekylerna bestäms
därför endast av de svaga van der Waalska
krafterna.
Resultatet blir, att kolfluoriders kokpunkter
för höga homologer ligger avsevärt under
motsvarande kolvätens. I fig. 1 har kokpunkterna
för några olika homologa serier avsatts som
funktion av mol vikten. Man ser, att
kolfluori-dernas ligger föga över ädelgasernas och långt
under kolvätenas. Kolfluorider med hög halt av
väte kokar däremot högre än motsvarande
stamkolväten, beroende på association förorsakad av
vätebryggbildning. På grund av de svaga
inter-molekylära krafterna blir kolfluoridernas
ytspänning också mycket låg.
Kolfluoriderna visar ytterst liten affinitet till
andra ämnesgrupper och löser sig föga i
organiska lösningsmedel med undantag för klorerade
kolväten. Lösligheten avtar med stigande
mol-vikt, homologer med ca 20 kolatomer, som har
funnit användning som smörjoljor, är sålunda
nästan olösliga i de flesta organiska vätskor.
Kolfluoridernas märkligaste och tekniskt
betydelsefullaste egenskaper är emellertid deras
värmebeständighet och kemiska resistens. De
torde tåla minst hundra grader högre temperatur
än motsvarande kolväten, innan krackning
inträder. Under ca 300° C angrips de icke av några
kemikalier utom av fri fluor och alkalimetaller
och skiljer sig härigenom markant från alla
andra organiska ämnen. Som exempel på, hur
inerta dessa ämnen är, kan nämnas, att man
låtit marsvin leva i en atmosfär, där luftens
kväve var ersatt med CF4. Djuren reagerade inte
märkbart. Man kan lätt föreställa sig vad
resultatet blivit, om man i stället tillfört CC14! Fluorens
stabiliserande inverkan på organiska molekyler
vid införande av CF3-grupper har man utnyttjat
för att framställa mera ljusäkta färgämnen,
plaster och läcker av olika slag, ävensom vid
syntes av kolfluorider.
I motsats till mättade kolfluorider är
total-fluorerade olefiner mycket reaktiva. De
polymeriseras lätt och undergår olika kemiska
reaktioner; karakteristiskt är, att de därvid lättast
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
