在元素周期表中，有這么一族元素，他們貼近我們生活的方方面面卻又極難相處。他們可能是我們每日必需品，也可能是在戰(zhàn)場上奪取無數(shù)生命的非人道武器。他們就是元素周期報的第七主族——鹵族。

F氟——泯滅一切的非金屬元素。

氟，是當(dāng)之無愧的危險人物。氟能與接觸到的幾乎所有東西發(fā)生劇烈的反應(yīng)，把一切泯滅。而它的氫化物的水溶液，即氫氟酸，是少數(shù)幾種能腐蝕玻璃（二氧化硅）的物質(zhì)。對人來說，它無疑是極其危險的。如果氫氟酸灑到手上，可能一開始你感覺不到什么，等你感覺到了，那就是由內(nèi)而外散發(fā)出的劇痛，接下來就等著慢慢吃鈣片吧。

氟的化學(xué)性質(zhì)這么活潑，它的提純歷程也是艱辛無比。不少化學(xué)家為此獻(xiàn)身，比如諾克斯兄弟、魯特耶、尼克雷，甚至戴維也因此而中毒。那么誰成為第一個制服氟氣的人呢？答案是亨利•莫瓦桑。他使用電解法，電解氟氫化鉀的無水氟化氫溶液，并在后來的演講中一舉制得四升氟氣�，F(xiàn)在的工業(yè)制法都是在特種鋼制容器內(nèi)電解熔融氟氫化鉀和氟化氫的混合物，在100°C左右，以容器做陰極，石墨做陽極，有時還加入少量氟化鋰來減弱石墨電極的極化作用。得到的氟氣大多用來制取氟化物，或是核工業(yè)。由于氟氣極難儲存，且渠道狹窄，私人購買氟氣幾乎不可能，某種意義上也算個好消息。

氟的反應(yīng)活性很厲害，這也決定了它的化合物很穩(wěn)定，含氟塑料、含氟橡膠、氟碳高聚物都有特別優(yōu)良的性能，而聚四氟乙烯這種物質(zhì)就是最好的例子。它不與幾乎任何物質(zhì)反應(yīng)，所以它可以用來承裝氫氟酸；它在200°C的條件下常年盛放強酸也不會因此變色一點，這也是為什么它得名“塑料王”。當(dāng)然，它還有個別名，叫特富龍——就是不粘鍋涂層的有效成分。順便說一句，聚四氟乙烯化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但不代表它物理性質(zhì)也很堅定，畢竟就是塊塑料，所以不能用鋼絲球刷不粘鍋，會把涂層刷下來的。

順便說一句，如果你能設(shè)法弄到一瓶六氟化硫氣體，那就有的玩了。六氟化硫的密度是空氣的五倍，且很不活潑。如果你在一個魚缸里倒入無色的六氟化硫，它甚至不會飄出去。然后用一個鋁箔做的小船放在里面，你就能看見——小船好像懸浮在空氣中！這真的是一種奇妙的感受。

Cl氯——化學(xué)武器的開端。

1774年，在瑞典的一個實驗室里，正在研究軟錳礦（主要成分為二氧化錳）的舍勒將軟錳礦和濃鹽酸共熱。突然，混合物冒出了黃綠色的氣體，嗆得舍勒急忙跑出了實驗室。當(dāng)他返回屋內(nèi)時，不僅沒有害怕，反而對這種氣體產(chǎn)生了興趣。不幸的是，受當(dāng)時流行的“燃素說”的影響，舍勒并沒能意識到這是一種元素，反而認(rèn)為它是“氧化的鹽酸氣”。到了1810年，通過多種手段都未能將“氧化的鹽酸氣”里的氧奪出來的戴維，以大量實驗事實為根據(jù)，確認(rèn)這種氣體是一種新元素，也就是氯氣。氯氣作為一種良好的氧化劑、消毒劑，以及戰(zhàn)場毒氣的歷史，就此拉開帷幕。

在戴維的光環(huán)下，舍勒的努力似乎變的不值一提。然而，依舊有一種方法可以緬懷他：在教材里面，實驗室制氯氣的方法依舊是舍勒的方法，不過軟錳礦已經(jīng)被分析純代替了。而在工業(yè)上，我們采用電解飽和食鹽水來制氯氣，更方便，還可以順便得到副產(chǎn)品——氫氧化鈉。

如今氯已經(jīng)被廣泛用于民生、科研等各個方面。過去給自來水消毒都會采取氯氣，如今變成了次氯酸鈉，但氯還是主角。在工業(yè)上，氯用于有機(jī)合成，以生產(chǎn)塑料、合成橡膠、合成纖維、染料、農(nóng)藥、漂白劑、消毒劑、溶劑，以及其他氯化物。

真正讓氯遭人咒罵的是在一戰(zhàn)時，弗里茨•哈伯親自指導(dǎo)德國士兵用氯氣襲擊迎面而來的英國人。吸過氯氣的人都表示，那是一種極其可怕的感覺；很難想象因氯氣中毒而死的士兵到底經(jīng)受了多大的苦難。不過后來這種戰(zhàn)術(shù)被德國人拋棄了，不是因為良心發(fā)現(xiàn)。而是因為他們發(fā)現(xiàn)，無論那方使用氯氣都會造成雙方大約相同數(shù)量的士兵死亡。這當(dāng)然是不劃算的。即便這樣，對化武的控訴也沒有結(jié)束。

拋開氯氣殺人的黑歷史不看，家家戶戶都有的食鹽，其主要成分就是氯化鈉；消毒用的84消毒液里也有氯元素的蹤影；為抵御蔬菜害蟲而使用的農(nóng)藥里也有好幾種含有氯；有好些塑料袋的成分是聚氯乙烯。諸如此類，氯離我們還是很近的，我們也離不開氯。

溴Br——“錯誤之柜”

1824年，二十二歲的巴拉爾正在研究鹽湖中的植物。當(dāng)他向地中海沿岸采集得到的黑角菜燃燒浸泡后得到的浸取液中加入氯水和淀粉時，溶液分成了兩層：下層顯藍(lán)色，上層顯棕黃色。下層的藍(lán)色毋庸置疑，是碘造成的；那么棕黃色又是什么呢？在經(jīng)過分析實驗后，巴拉爾認(rèn)為，這是一種與氯、碘類似的元素。不得不說，他的判斷非常準(zhǔn)確，這就是溴。為此巴拉爾得到了法國科學(xué)院的鼓勵。另一方面，在德國，李比希得到了一家工廠送來請他化驗的液體，其實那就是溴。只不過李比希未經(jīng)嚴(yán)格實驗就貿(mào)然斷定其為氯化碘。在得知巴拉爾發(fā)現(xiàn)溴之后，李比希一化驗，果然是溴。此時令他腸子都悔炸了。后來，李比希把這瓶溴放在一個柜子里，并把柜子命名為“錯誤之柜”來警醒自己。不得不說，節(jié)哀順變。

雖然溴的發(fā)現(xiàn)很有趣，但溴確實不怎么用于生活。不過還是有例外。四溴雙酚A處理的布料具有很好的阻燃性，因而被用于兒童睡衣；而溴化的植物油則能使柑橘味汽水不至于分層。溴的化學(xué)性質(zhì)跟氯很相近，而豐度相差較大。因此只在精細(xì)化工中見到：溴阻燃劑；很多農(nóng)藥也含溴：最著名的溴敵隆是劇毒但慢性鼠藥。但除此以外就難尋溴的蹤影。

碘I——意外的誕生

1777年2月，法國第戎，一聲啼哭宣告了庫特瓦的降生。他曾跟隨孚克勞、泰納、塞古恩等人學(xué)習(xí)，其中塞古恩在拉瓦錫掉腦袋之前（拉瓦錫最終死于法國大革命）五年一直做他的助手，可謂青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。

庫特瓦家附近就是諾曼底海岸，沒事時庫特瓦就愿意去海灘上揀些藻類，一部分用于做試驗，一部分用于吃。他將海藻曬干燒成灰，再加水過濾，得到的東西，庫特瓦叫它“海藻鹽汁”。一天，庫特瓦家的貓皮癢了，就上躥下跳，把裝海藻鹽汁的瓶子和裝濃硫酸的瓶子打碎了。庫特瓦剛打算扒了貓的皮來懲罰它，突然發(fā)現(xiàn)海藻鹽汁和濃硫酸的混合液冒出了紫色蒸汽。他將蒸汽冷凝，收集到一種暗黑色晶體，通過和眾多化學(xué)家合作研究，庫特瓦確定，這是一種新元素。這就是碘。

碘的發(fā)現(xiàn)頗具戲劇性，和牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力有異曲同工之妙，而碘的應(yīng)用也和萬有引力一般常見。在藥店幾塊一瓶的碘酒，其實就是碘的乙醇溶液，可能還有少量其他消毒劑。碘屬于鹵素，所以它有一定的氧化性，但又不至于太強而傷害人體，于是碘當(dāng)仁不讓地成為消毒元素。

除此以外，居住在遠(yuǎn)離海洋的人們對碘的影響可能更深。因為缺乏碘元素而導(dǎo)致的“地方性甲狀腺腫”，即甲狀腺腫大，已經(jīng)成為國家重點對付的疾病之一。這也是加碘食鹽的來歷。不過碘太多也不好，碘過多會導(dǎo)致“甲亢”，說白了就是干吃不飽餓死鬼，也是一種由碘引發(fā)的病癥。而當(dāng)你心臟出現(xiàn)問題時，含碘的造影劑還能使心臟在CT掃描中成像，不過我寧可永不到它。

元素周期表是有規(guī)律的，這意味著鹵素的某些性質(zhì)是遞變的，比如狀態(tài)。常溫常壓下氟、氯是氣態(tài)，溴是液態(tài)，而碘則是固態(tài)。加熱碘時碘會升華，變成碘蒸汽，并在冷的地方凝華。初中物理常用錘子造型的玻封碘來演示這一過程。事實上碘并不是不存在液態(tài)，只是液態(tài)時碘會很快變成氣態(tài)，并不能堅持太久。

在實驗室里，檢驗碘最直觀的方法就是淀粉。這是因為碘液與淀粉接觸時，碘分子能進(jìn)入淀粉分子的螺旋結(jié)構(gòu)，整個直鏈淀粉分子能束縛大量的碘分子，就形成了淀粉-碘的復(fù)合物，而這種復(fù)合物顯藍(lán)色，于是便有了我們看到的現(xiàn)象。利用這種現(xiàn)象，人們還制造出了淀粉碘化鉀試紙。

砹At——回旋加速器下的短命子

在鹵素的最下面是砹。這種放射性元素是1940年一幫科學(xué)家在加利福尼亞大學(xué)，用阿爾法粒子轟擊209Bi靶發(fā)現(xiàn)的。他們把砹命名為“Astatine”，源自希臘文，意為“不穩(wěn)定的”。沒錯，砹的半衰期只有8.3個小時，不過相比第七周期那些人造元素已經(jīng)很長壽了。

有人想把砹用于醫(yī)療領(lǐng)域。等等，這不是什么可驚訝的。要知道锝已經(jīng)干這行好久了。但是要向把制取困難且價格高昂的砹請進(jìn)醫(yī)院真不是件容易的事。即便如此，這種不切實際的半衰期還是激發(fā)了一些人的熱情。

如今，鹵素已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面。然而不只是鹵素，元素周期表中的幾乎所以元素都可以在我們的身邊找到。例如用作航天的鈦Ti；耐腐蝕的金屬Gr；工業(yè)生產(chǎn)的原料鐵Fe；組成我們?nèi)f事萬物的碳C氫H化合物極其衍生物……

醫(yī)藥、航天、交通、衣食住行，化學(xué)早已滲透到我們生活的方方面面。

然而我們本期關(guān)于鹵素的科普就到此結(jié)束，但對于喜愛化學(xué)的人來說，這一切還遠(yuǎn)未結(jié)束……

END