En pasta de dientes, Teflón, LED y medicamentos, muestra su lado soleado, pero el flúor elemental es extremadamente agresivo y altamente tóxico. Los intentos de determinar la estructura cristalina del flúor sólido usando rayos X terminaron con explosiones hace 50 años. Una investigaciónEl equipo ahora ha aclarado la estructura real del flúor utilizando neutrones de la Fuente de Neutrones de Investigación Heinz Maier Leibnitz FRM II.
El flúor es el elemento químico más reactivo y altamente tóxico. Sin embargo, se despliega ampliamente. En el primer intento de determinar las distancias atómicas del flúor sólido en 1968, un equipo de investigación en los Estados Unidos utilizó rayos X. Una tarea difícil,porque el flúor solo se vuelve sólido a aproximadamente menos 220 ° C. Y ya enfriar el elemento agresivo resultó en explosiones.
El premio Nobel Linus Pauling se mostró escéptico sobre los resultados del equipo y en 1970 propuso un modelo estructural alternativo, sin entregar la prueba experimental. Durante 50 años, ningún otro químico se aventuró a asumir la delicada tarea.
Utilizando neutrones de la Fuente de Neutrones de Investigación Heinz Maier-Leibnitz en Garching, científicos de la Universidad de Marburg, la Universidad Técnica de Munich TUM y la Universidad de Aalto en Finlandia finalmente han aclarado la estructura.
Neutrones: las sondas ideales
Los neutrones son particularmente adecuados para localizar átomos de flúor con alta precisión. Dado que pueden penetrar incluso en recipientes de muestra de paredes gruesas, los neutrones proporcionaron el método de elección para el profesor Florian Kraus y su equipo en Marburg. Fueron apoyados en sus investigaciones sobre eldifractómetro de polvo SPODI en el FRM II por el científico TUM Dr. Markus Hölzel y sus colegas.
Para sus investigaciones, los investigadores implementaron una configuración de medición especial para estudiar el flúor a temperaturas muy bajas. Con este fin, desplegaron materiales que son particularmente resistentes al flúor y garantizan un manejo seguro.
Aplicación en LED, pasta de dientes y productos farmacéuticos
"Las mediciones extremadamente precisas con neutrones son importantes para facilitar los cálculos para una amplia variedad de aplicaciones", dice Florian Kraus. "Para otros elementos, las estructuras cristalinas de alta precisión han estado disponibles durante años. La estructura cristalina del oxígeno, por ejemplo,ha sido investigado 35 veces y el carbono incluso 108 veces ".
Pero el flúor también es una parte esencial de la vida cotidiana. Entre otras cosas, los fluoruros se usan como aditivos para la pasta dental. Se usan en bombillas LED para convertir la luz LED fría en un blanco cálido. Los compuestos de flúor también se agregan a muchos productos farmacéuticospara aumentar su efectividad.
Las mediciones de neutrones confirman las sospechas del ganador del Premio Nobel
Aunque los resultados de las mediciones de la década de 1960 no fueron precisos, Florian Kraus se sorprendió bastante por la gran diferencia: "Al usar mediciones de neutrones, pudimos resolver la distancia atómica un 70 por ciento con mayor precisión", dice el químico."Y la estructura cristalina muestra que el premio Nobel Linus Pauling fue acertado con sus dudas".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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