F 元素，其實(shí)還有一個(gè)別稱(chēng)，叫作死亡元素。

它的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，在整個(gè)化學(xué)史上都是數(shù)一數(shù)二的慘烈。

大量化學(xué)家因?yàn)榉?/span>致傷致殘，甚至是死亡，其中主要的罪魁禍?zhǔn)拙褪菤浞帷?/span>

1529年，礦物學(xué)之父德國(guó)格奧爾格·阿格里科拉（Georgius Agricola）發(fā)現(xiàn)螢石（CaF?）可以降低金屬熔點(diǎn)，用拉丁文 fluorés（流動(dòng)）來(lái)表示。

拉開(kāi)了人類(lèi)了解氟的序幕。

1764年，德國(guó)化學(xué)家馬格拉夫（Andreas Sigismund Marggraf）把硫酸加入螢石，得到了一種全新的物質(zhì)，并發(fā)現(xiàn)可以腐蝕玻璃（SiO?）。

這種物質(zhì)，正是氫氟酸。

它與玻璃生成的是穩(wěn)定的六氟硅酸（H?SiF?）。

但當(dāng)時(shí)沒(méi)有人認(rèn)識(shí)到它的可怕。

潘多拉魔盒由此被打開(kāi)。

02

1771年，著名瑞典化學(xué)家卡爾·威廉·舍勒（Carl Wilhelm Scheele），決定研究這種全新的物質(zhì)，把硫酸加入螢石后，他確定生成了一種全新的酸，后來(lái)命名為螢石酸。

舍勒人稱(chēng)化學(xué)神農(nóng)。

熱衷于品嘗、聞自己得到的新物質(zhì)，他不到44歲便英年早逝，一般認(rèn)為可能和品嘗過(guò)砷化物、汞化物、氟化氫等物質(zhì)有關(guān)。

其它的化學(xué)家認(rèn)識(shí)到，這可能是一種未知元素產(chǎn)生的酸。

諸多化學(xué)家們開(kāi)始嘗試分離出這種元素。

1809年，法國(guó)化學(xué)家約瑟夫·路易·蓋呂薩克（Joseph Louis Gay-Lussac）和路易斯·賈奎斯·泰納爾（Louis Jacques Thénard）共通研究氫氟酸，制備出較高濃度的氫氟酸，都因吸入而造成嚴(yán)重傷害。

1813年，無(wú)機(jī)化學(xué)之父英國(guó)化學(xué)家漢弗里·戴維（Humphry Davy）
，嘗試電離氫氟酸，但無(wú)一例外，所有實(shí)驗(yàn)都因金屬（銀、鉑）電極都被腐蝕而失敗。

他也因吸入氫氟酸而健康受損，眼睛和指甲都受到傷害。

他去世時(shí)不到50歲，也可能和早期吸入氫氟酸等有毒物質(zhì)有關(guān)。

1836年，愛(ài)爾蘭化學(xué)家兄弟喬治·諾克斯（George Knox）和托馬斯·諾克斯（Thomas Knox），試圖通過(guò)氫氟酸提取氟，而最終造成一人瀕死（托馬斯），一人致殘（喬治）。

1850年，比利時(shí)化學(xué)家保林·魯耶特（Paulin Louyet）因嘗試分離氟或處理氫氟酸時(shí)，過(guò)量吸入而身亡，年僅32歲。

1869年，法國(guó)化學(xué)家杰羅姆·尼克雷（Jér?me Nicklès）同樣因嘗試分離氟，過(guò)量吸入氫氟酸而身亡。

1869年，英國(guó)化學(xué)家喬治·戈?duì)枺℅eorge Gore）成功電解液態(tài)氟化氫，但發(fā)生劇烈爆炸，僥幸逃過(guò)嚴(yán)重傷害。

從人類(lèi)最早制出氫氟酸開(kāi)始，到現(xiàn)在，已足足經(jīng)過(guò)了100年的時(shí)間。

氟作為氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)，是元素周期表中電負(fù)性最高的元素，具有強(qiáng)烈?jiàn)Z取電子的能力。除了氦 (He)、氖 (Ne)、氬 (Ar)，氟可以氧化所有元素，包括惰性金屬和其它的惰性氣體。

它的高危險(xiǎn)性，以及極難保留，是眾多化學(xué)家難以提取成功的重要原因。

03

直到1886年，法國(guó)化學(xué)家亨利·莫瓦桑（Henri Moissan）
總結(jié)前人失敗的經(jīng)驗(yàn)，才獲得成功。

他將少量氫氟化鉀（KHF?）溶于無(wú)水液態(tài)氫氟酸（HF）中，并在?25°C~?50 °C低溫下，用鉑-銥電極進(jìn)行電離實(shí)驗(yàn)，才最終制造出了單質(zhì)氟（氟氣）。

低溫了是為了減緩金屬腐蝕和反應(yīng)速度，其它所有非金屬的耐蝕構(gòu)件則采用螢石。

1906年，莫瓦桑因?yàn)樘崛》@得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，但還沒(méi)有來(lái)得及享受中晚年的榮譽(yù)，僅僅2個(gè)月后便突然去世。

雖然他的死因通常認(rèn)為是急性闌尾炎，他由于曾發(fā)生過(guò)多次中毒和健康受損，因此也有人認(rèn)為可能長(zhǎng)期接觸氟/氟化氫而縮短了壽命。

以上這些身亡或受傷的化學(xué)家，大多數(shù)是化學(xué)史上的著名人物。但實(shí)際，在長(zhǎng)多100多年的時(shí)間里，很可能還有其他大量的實(shí)驗(yàn)者因氫氟酸受傷/死亡，而沒(méi)有在化學(xué)史上留下姓名的人。

氟化氫和氟氣的傷亡事件，并沒(méi)有因科學(xué)家殉道式研究的成功而停止。

1900年以后，有著大量醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)記錄，因氫氟酸或氟而受重傷或身亡的案例。

進(jìn)入當(dāng)代以后，醫(yī)學(xué)界對(duì)氫氟酸的嚴(yán)重危害，有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。

氟化氫的高危險(xiǎn)性，正是源于它極其容易與金屬（離子）反應(yīng)。

當(dāng)人體接觸氫氟酸后，其可以穿透皮膚表層脂質(zhì)屏障，進(jìn)入深層組織甚至血液。

隨后 F? 會(huì)迅速奪取身體內(nèi)的鈣離子：

從而造成深層組織壞死、低血鈣、肌肉痙攣、心律異常等等嚴(yán)重后果。

可以看出，氟與鈣生成的正是螢石主要成分氟化鈣，這是一種極難溶于水的物質(zhì)。

游離血鈣，直接化作沉淀。

Ca2? 的嚴(yán)重缺乏，最終導(dǎo)致心律失常、心臟驟停。

這是HF中毒最主要的死亡原因。

通俗點(diǎn)來(lái)說(shuō)，人體內(nèi)的Ca2?，直接影響心肌的收縮、電信號(hào)傳導(dǎo)，以及心率。

Ca2?被氟大量奪走后，自然便會(huì)導(dǎo)致心源性死亡。

而人體游離總血鈣量，僅僅約莫3g左右。

硫酸等強(qiáng)酸再危險(xiǎn)，都是逐漸對(duì)皮膚、組織造成嚴(yán)重傷害，要造成死亡需要非常高的量。

但氫氟酸不同，它是直接「狙擊」心臟。

它并不需要多高的量，且足夠小的腐蝕面積，就足以導(dǎo)致人身亡。

也正是因?yàn)橹卸緯r(shí)氟元素已深入組織，所以非常難以清除，濃度過(guò)高，救治便極其困難。

這不僅僅是純理論，而是有著大量血淋淋的現(xiàn)實(shí)案例。

1996年，澳大利亞報(bào)告了一起孢粉學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的氫氟酸致死案例。

一名37歲的男性實(shí)驗(yàn)室技術(shù)員，在使用70%濃度氫氟酸處理樣本時(shí)，因操作失誤，使得100~230ml的氫氟酸倒在了自己大腿上。

這個(gè)量，最多這樣的小燒杯一杯。

作為技術(shù)人員，他深知?dú)浞岬奈ｋU(xiǎn)。

因此立即用大量的水沖洗雙腿，每分鐘的沖洗量達(dá)到6升。

但即便如此，還是出現(xiàn)了9%的身體表面積燒傷。

沖洗完成后，他便感受到了劇痛，意識(shí)近乎進(jìn)入休克狀態(tài)。

隨后他跳進(jìn)了游泳池中，在水中足足待了大約35~40分鐘，一直等到救護(hù)車(chē)的到來(lái)。

但進(jìn)入醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)室之后，他還是很快因體溫過(guò)低、低鈣血癥而失去了意識(shí)。

雖然醫(yī)生對(duì)他及時(shí)注射了葡萄糖酸鈣、鈣/鎂離子，但病情依舊持續(xù)惡化。

也即，注射進(jìn)入的鈣離子，依舊彌補(bǔ)不了氟元素對(duì)鈣的蠶食速度。

7天后，他右腿被截肢，但依舊沒(méi)有阻止病情的發(fā)展。

15天后，他最終因多器官衰竭而去世。

類(lèi)似的死亡案例，在不斷發(fā)生，而且發(fā)生諸多低燒傷面積的死亡案例。

2004年7月一份研究報(bào)告，一位65歲的工人，因面部濺到氫氟酸，造成5%面積三度皮膚燒傷，因未得到及時(shí)且有效的急救，他不久后便不幸身亡。

2023年3月一研究顯示，一半導(dǎo)體廠的工人，同樣僅僅因頸部和雙耳周?chē)坏?%的體表面積，接觸到了50%濃度的氫氟酸，便最終不治身亡。

超過(guò)2.5%燒傷面積，2~3小時(shí)內(nèi)便可能因低鈣血癥而身亡。

一般來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)以下三種情況，救治不及時(shí)，便有低鈣血癥的致死風(fēng)險(xiǎn)：

1、被濃度≥50%的氫氟酸燒傷，面積超過(guò)體表面積的1%。
2、被任何濃度的氫氟酸燒傷，面積達(dá)到體表面積的5%或以上。
3、吸入濃度≥60%的氫氟酸產(chǎn)生的煙霧。

既然氟中毒死亡，主要原因是奪取游離血鈣，那么及時(shí)注射鈣鹽，是治療氫氟酸中毒的最有效方式。

04

一份針對(duì)美國(guó)國(guó)家中毒數(shù)據(jù)系統(tǒng)（NPDS），長(zhǎng)達(dá)10年（2007~2017）數(shù)據(jù)的研究顯示：

10年間發(fā)生了653例氫氟酸中毒事件，45.8%的病例導(dǎo)致了嚴(yán)重后果，24.6%發(fā)生兇險(xiǎn)的低鈣血癥等電解質(zhì)異常，發(fā)生率為 24.6%，6.3%患者死亡。

整體上來(lái)說(shuō)，接觸氫氟酸的死亡風(fēng)險(xiǎn)，與氫氟酸濃度、接觸量、燒傷面積，以及是否及時(shí)治療都有關(guān)系。

大多數(shù)沒(méi)有致死或者較輕危害的，接觸量都很少，并且救治及時(shí)。

通過(guò)鈣離子及時(shí)治療，可大大降低死亡率。

甚至有非常罕見(jiàn)的接觸大量氫氟酸，而及時(shí)救治的情況。

1988年以前，曾有一位50歲工人，身體表面積22%被70%濃度氫氟酸燒傷，但他最終存活了下來(lái)。

除了立即用大量水沖洗傷口外，他還在傷口處及時(shí)涂抹了葡萄糖酸鈣凝膠。

這樣的處理，第一時(shí)間迅速降低了他皮膚上的氫氟酸濃度。

隨后他被送往附近醫(yī)院，也及時(shí)接受了鈣離子注射治療。

可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于長(zhǎng)期接觸氫氟酸的人士來(lái)說(shuō)，身邊常備葡萄糖酸鈣凝膠，在關(guān)鍵時(shí)刻可以直接救命。

眾多的化學(xué)先驅(qū)的獻(xiàn)身，以及無(wú)數(shù)血淋淋的慘案，告訴了我們：

氫氟酸真的真的非常危險(xiǎn)。

它的水溶液雖然通常是弱酸，但卻強(qiáng)得致命。

當(dāng)然，它也并不總是弱酸。

在接近無(wú)水或特殊體系里，會(huì)表現(xiàn)出超強(qiáng)酸特性。

例如，加入五氟化銻（SbF?）會(huì)形成大名鼎鼎的氟銻酸。

是世界上已知最強(qiáng)的超酸之一，酸性比純硫酸還強(qiáng)101?倍以上。

當(dāng)然，絕大多數(shù)的氟化氫中毒死亡案例，都是水溶液造成的，通常在弱酸范疇