2025年9月，杭州一女子在外出散步时，不慎接触废弃氢氟酸，送医后经抢救无效不幸身亡。这起悲剧让人们将目光聚焦于氢氟酸——一种性质极为特殊的化学品，它虽被归为“弱酸”，却拥有超强的腐蚀性。

在化学元素史上，氟的发现堪称一段最悲壮、最艰难的征程。为了揭开这种“死亡元素”的神秘面纱，众多化学家前赴后继，而阻碍他们甚至夺去他们生命的元凶之一，正是氢氟酸。今天，我们就一同来了解，为何氢氟酸能成为科学探索中的巨大阻碍与生产、生活中的潜在威胁，并从中读懂敬畏科学、严守安全规范的深刻意义。

提取氟单质的过程，是化学史上最悲壮的一段历史

最悲壮的元素发现之路

在历史上，化学家是需要勇气的，他们为了解决难题，为了证明自己的设想，有时候需要将生命置之度外。氟的发现，就是化学元素史上参加人数最多、最危险、最艰难的研究课题。

1771年，瑞典化学家舍勒听说将萤石和硫酸放在一起加热，玻璃容器都会被腐蚀，他认为这其中产生了一种酸性物质，就把这种酸性物质命名为“萤石酸”。现在，我们知道了，这就是腐蚀性极强的氢氟酸！我们没有任何关于舍勒品尝或者闻嗅氢氟酸的记录，但是他曾经闻过“火焰空气”，还尝过剧毒的氢氰酸，我们有理由相信，舍勒一定会与氢氟酸进行“亲密接触”。最终，我们知道，舍勒44岁，卒。法国物理学家、化学家安培从氢氟酸的各种性质看出，这是一种和盐酸类似的酸。1810年，他提出氢氟酸中可能含有一种和氯类似的新元素，他提议将它命名为“氟”。不过，安培并没有去开展发现氟的实验。

萤石

1813年，英国化学家戴维决定用电流来分解氟化物。一开始，他用氯化银和铂做容器，向氢氟酸通电，结果铂电极都被腐蚀了。此后，在一次实验中，戴维的眼睛受伤，他只好放弃了研究。

跟戴维同时期，法国科学家盖—吕萨克和泰纳尔也用同样的方法尝试获得氟，都没有成功。两人还因为吸入过量的氢氟酸而中毒，被迫停止了实验。

1834年，戴维的徒弟法拉第接过师父的衣钵，设法解开制取游离氟的谜，未果。1836年，化学家诺克斯兄弟也向这一难题发起挑战。让人唏嘘的是，他们都因此严重中毒，弟弟托马斯·诺克斯不幸身亡，哥哥乔治·诺克斯疗养了3年才恢复健康。之后，比利时化学家鲁耶特冒着危险，不断重复诺克斯兄弟的实验。虽然他也采取了一些防毒措施，但是由于长期从事这项研究，最后他仍因中毒太深而献出了宝贵的生命。不久，法国化学家尼克雷也同样殉难。

1854年，法国化学家弗雷米电解熔融的无水氟化钙、氟化钾和氟化银，虽然在阴极上能析出这些金属，阳极上也产生了少量气泡，但是生成的气体很快将铂电极腐蚀，他想尽一切办法也未能收集到氟。

1869年，英国化学家哥尔也用电解法分解氟化氢，结果发生了爆炸，他侥幸逃生。氟的发现经历了那么多痛彻心扉的失败，因此大家都把这种未知元素称为“死亡元素”。但是，这没有挡住勇者的脚步，还是有很多化学家明知山有虎，偏向虎山行。弗雷米的学生莫瓦桑就是其中一个，他几经实验，终于在1886年成功制取了氟。1906年，诺贝尔化学奖被授予莫瓦桑，以表彰他发现氟单质的贡献。这个奖是对他最有意义的回报，而且也正当时。获奖第二年，莫瓦桑就因病去世了。临死之前，他感叹：“氟夺走了我10年的生命！”

莫瓦桑在实验室电解氢氟酸

莫瓦桑提取氟的装置

揭开氟元素的神秘面纱

氟元素在元素周期表上排名第9，在宇宙中的丰度只排在第24位，跟它周边的碳、氮、氧、氖、钠、镁等相比，其含量少了不止一个数量级。不过，氟元素虽然在宇宙中含量甚少，但是在地壳中的丰度还算得过去，在元素中排名第13位。

氟由于其强烈的活性，在地球上一般不以单质形式存在，都以盐类的形式存在，最多见的就是萤石。萤石的成分很简单，就是氟化钙，以立方体或者八面体的晶体存在，其中经常混杂着其他元素，因而呈现各种各样的颜色。晶体形状完整、颜色美丽的萤石堪称宝石！

纳米比亚出产的宝石级萤石

早在7000年前，中国的河姆渡人已经采用萤石做装饰品了。后来，人们还发现，在冶炼金属时加入一点儿萤石，可以让炉渣的流动性更好。因此，萤石成为金属冶炼的重要助熔剂。

现在，萤石更多地被用于生产氢氟酸，并进一步被用于氟化工。目前，氟化工还是精细化工的高精尖。有这样一种说法，“世界萤石在中国，中国萤石在浙江，浙江萤石在金华，金华萤石在武义”，中国巨大的萤石储量支持了氟化工的迅速发展。萤石还作为助熔剂用于玻璃工业，在水泥工业中作为矿化剂，可以降低炉料的烧结温度，在陶瓷工业中用作瓷釉，起到助色和助熔作用。萤石真可谓“多才多艺”啊！

其实，氟在人体内也有不少呢，主要存在于我们的牙齿和骨骼里，占人体内氟总量的90%，可帮助我们的骨质更加紧密。居住在我国云南、贵州、山西、陕西、河南等地区的人里，有不少人的牙上有很多棕色的斑迹，粗看起来就像是小花点，当地人把这叫作 “花斑牙”。原来，在这些地区的饮用水中，含氟的矿物质成分较多，过多的氟影响了牙齿的结构，使牙齿局部变色，医学上把这称为“氟斑牙”。

氟斑牙虽然外观欠佳，却有一个优点——不容易得龋齿。原来，氟在牙齿中可以起到抗菌、抗酸、抗酶的作用。那么，是不是氟斑牙越严重就越不容易生蛀牙呢？倒也不是，如果含氟量过高，牙釉质在发育期间就会受到严重影响，这种牙齿的结构疏松，也难免会生蛀牙。

因此，一些商家推出了“含氟牙膏”，号称可以治蛀牙。其实，在低氟地区，用一些含氟牙膏是没有问题的，但是不要期望效果会有多大，因为我们每天的食物里就有微量的氟。如果在高氟地区，那可要注意了，因为长期过量摄入氟会有极大可能引发“氟骨症”，得这种病的人会出现腰腿关节疼痛、关节僵直、骨骼变形等症状。另外，即使在低氟地区，也要尽量避免让儿童使用含氟牙膏，因为儿童的吞咽功能不健全，刷牙也不够熟练，牙缝里常常会残留较多牙膏，甚至会把漱口水咽进肚里。如果长期使用含氟牙膏，将会导致体内氟摄入量增加，千万不能因小失大。

含氟牙膏一定要慎用

氢氟酸为什么如此可怕

相对于氟单质，氢氟酸是更重要的化工原料。得到氢氟酸相对比较容易，将硫酸和萤石加热到700℃就可以得到了。

氢氟酸是一种弱酸，但腐蚀性特别强，尤其是对氧化物和玻璃。它的这种性质被用来蚀刻玻璃，玻璃上美丽的花纹就是用氢氟酸搞出来的。同样的道理，氢氟酸还可以用来蚀刻硅半导体的表面，或者帮助清洗钢铁表面，去除一些氧化物。

对人体来说，氢氟酸是极度危险的。氟离子进入血液可与钙、镁离子结合，成为不溶或微溶的氟化钙、氟化镁，量大的话，会直接堵塞血管。氢氟酸的渗透性特别强，接触皮肤后，会迅速穿透角质层，渗入深部组织，溶解细胞膜，引起组织液化；严重的话，可深达骨膜和骨质，使骨骼成为氟化钙，形成愈合缓慢的溃疡。

危险的氢氟酸

2013年12月27日， 安徽省郎溪县某中学的学生在教师带领下做萃取实验和雕花玻璃腐蚀实验，实验过程中，多名学生的手指沾染了氢氟酸，事后感觉不适，其中7名学生被送到医院救治。

这起事故和最近发生的氢氟酸致死事故，都给我们敲响了警钟：氢氟酸是一种非常危险的化学品，绝非普通试剂可比。在需要接触氢氟酸的工厂或实验室里，工人、实验员必须全副武装，戴上面罩、手套，穿上实验服，车间或者实验室里也都要配备喷淋装置。

被氢氟酸灼伤的手，伤害会深入骨头

回顾氟元素的发现史，众多先辈化学家展现出了为科学献身的无畏精神，但正因为他们付出了血泪甚至生命的代价，才让我们了解到哪些物质是安全的、哪些物质是危险的。如果在前人已经明确警示的风险面前，我们仍掉以轻心、疏于防护，这就并非勇敢，而是一种需要摒弃的“无知者无畏”了。

（文/鲁超  图/视觉中国）

来源: 江苏省科学传播中心

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