Fluorchemici golden lang als de whizzkids onder de scheikundigen. Als geen ander konden zij spelen met de eigenschappen van moleculen. Hoewel het goochelen met fluor begon in de anorganische chemie, werd het later minstens zo spectaculair in de organische chemie. Fluor kan namelijk geheel of gedeeltelijk waterstofatomen in bijna iedere willekeurige organische stof vervangen.
Fluor is van alle halogenen de meest voorkomende op aarde, maar niettemin bleek het bijzonder lastig dit element in pure vorm te isoleren. Op 26 juni 1886 lukte dat de Franse chemicus Henri Moissan uiteindelijk wel. Moissan gebruikte elektrolyse om F2 uit een mengsel van kaliumfluoride en waterstoffluoride vrij te maken, een methode die de chemische industrie in de basis nog steeds gebruikt om fluorgas F2 te maken. Moissan kreeg in 1906 de Nobelprijs voor Scheikunde voor zijn prestatie. Pas in 1986 lukte het ‘fluorgod’ Karl Christe om F2 via chemische synthese te produceren.
Fluor is van alle chemische elementen het meest reactief. Het is de ideale partner voor alle elementen, behalve de lichte edelgassen helium, neon en argon. Die agressiviteit is terug te voeren op de zwakke binding tussen twee fluoratomen in fluorgas en de juist heel sterke binding die fluor vormt met andere soorten atomen.
De industriële productie van fluor kwam goed op gang tijdens de Tweede Wereldoorlog, ten behoeve van het Amerikaanse Manhattan-project. Het was nodig om voldoende uraniumhexafluoride te maken. Dat is onmisbaar bij verrijking van uranium als splijtstof, zowel voor kernwapens als kerncentrales. UF6 is de enige uraniumverbinding die bij kamertemperatuur gasvormig gemaakt kan worden en zo kan uranium in een gascentrifuge verrijkt worden.
Chemici hebben intussen meer dan 600.000 verschillende moleculen met één of meer fluoratomen gemaakt. Die hebben toepassingen in medicijnen, bestrijdingsmiddelen, maar ook bijvoorbeeld in de antiaanbaklaag van koekenpannen. Toevoeging van fluor levert over het algemeen stabiele moleculen, die goed bestand zijn tegen verhitting en degradatie.
Die robuustheid van de gefluorideerde moleculen heeft echter een keerzijde, ook in het milieu zijn ze slecht afbreekbaar en hopen ze op. Het probleem van bijvoorbeeld de hardnekkige stoffen bekend als PFAS zit hem vooral in de F van fluor.
Behoorlijk wat schade
Ook de zogeheten chloorfluorkoolwaterstoffen (cfk’s) hebben de aarde behoorlijk wat schade berokkend. Midden jaren tachtig ontdekten wetenschappers dat cfk’s verantwoordelijk waren voor een gat in de ozonlaag boven de Zuidpool. Sindsdien zijn ze internationaal in de ban gedaan.
De naam fluor was er al ver voor de ontdekking van het element. Al in de zestiende eeuw beschreef de Duitse geleerde Georgius Agricola hoe calciumfluoride (een mineraal, ‘vloeispaat’ of ‘fluoriet’ genoemd) in metaalsmelterijen werd toegepast om het smeltpunt van metalen te verlagen. Agricola sprak van ‘fluores’ wat verwijst naar het Latijnse woord fluere, ‘vloeien’.
Op zijn beurt is fluor weer de naamgever van de natuurkundige materiaaleigenschap fluorescentie. Fluoriet neemt namelijk fotonen op van invallend licht, die het vervolgens weer in een lagere frequentie uitzendt. Die fluorescentie is onder een uv-lamp goed zichtbaar.
