冷冻氟的结构重新审视后50年

五十年后氟的晶体结构是首先确定¹——实验,涉及爆炸和午夜液氦处理,最终得到第二个元素的结构看。在这个过程中,一组德国化学家设法解决争议冻卤素的晶体对称。²

氟是一个广泛应用的元素,所以无机化学家吗Florian克劳斯从Philipps-University马尔堡认为,其结构必须详细地研究了。我认为,有大约80左右的晶体结构决定的各种修改氧气,”他说。但是氟元素的晶体结构是决定只有一次,这使我很吃惊。”

也许是因为氟只有明朗化了54 k (−219°C)。甚至可能是因为它非常被动的温度。研究人员记录了氟的第一,直到最近才晶体结构在1968年处理了爆炸产生的固体与铜样品持有人卤素反应。

现在,克劳斯和他的团队已经重新审视氟的固体结构。虽然1960的团队衍射x射线从他们的样本,克劳斯和他的同事们使用的一个核反应堆的中子。中子提供更高的对比度比x射线图像,因为他们可以穿透铜容器,样品更好。

虽然克劳斯和他的同事证实了1968年的研究发现,包括高和低的温度变形,f的距离是更准确的70%”,克劳斯说。他指出,这有助于使理论计算更可靠。

1968年的研究的作者所建议的两种可能的晶体对称性-空间组织C2 / m和C2 / c。没有他们的知识,诺贝尔奖得主鲍林在1970年重新解释他们的数据,表明C2 / c是更有可能。

与他们的新测量,克劳斯的团队终于可以一劳永逸地解决氟的低温多晶型物是正确的。“我很好奇,如果我们再次确定结构,我们可以算出如果一个诺贝尔奖得主是错的,”克劳斯笑着说。事实证明,鲍林是正确的。

“我们所做的我感到自豪,因为我们几乎是正确的,”说桑德拉·格里尔1968年的论文的合著者。鉴于我们只有23个数据点和更复杂的比他们现在分析软件。

格里尔,现在物理化学家马里兰大学学院公园和米尔斯学院,我们天真地记得一个更实际的结构分析方法。这涉及到机械图记录仪,喂养一个巨大的计算机主机栈的数据卡和大量的手工技能解释衍射模式。

什么是自动化的,”她说。”这样的实验会持续数天,有人进来在半夜和补充液体氦(保持氟冷冻)。当时,我是卑微的研究生,所以有人将我。”

即使在今天,处理氟需要非常小心处理。我们必须照顾好我们的铜钝化试样夹,这意味着它有一个惰性表面氟化铜厚足够晶体不会穿透它,”克劳斯说。“否则我们会有爆炸,爆炸的核反应堆是不可取的。