自然界中的元素
大家都知道自然界當中存在著各種各樣的物質，目前已經發現有100多種基本的物質存在。而在這其中又分為金屬物質和非金屬物質，這些物質都是由一種原子構成的，這些原子核都具有相同數量的質子，它們構成了一切物質。一般的化學方式根本無法將其分解，比如常見的氫和碳。到2012年為止一共有118種元素被發現，在這其中有94種位於地球。在自然界當中，以理論能合成的最大原子序元素為98號鐦。當然隨著科技的不斷髮展，更重的元素也相繼被合成，現在已經到了118號Og。總體來說化學元素就是具有相同核電荷數的一類原子的總稱。以哲學的眼光來看待元素，其實就是原子的質子數因量變而導致質變的一種結果。
什麼是鹵族元素
而在這眾多的元素當中，鹵族元素相信是各位最熟悉的了，尤其是參加高考的學子一定不會陌生。按照課本上的話來說，即第七族——VIIA族元素，這其中包括了氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At），簡稱為鹵素。乍聽到這個名字，相信一定有不少人都會覺得非常奇怪，因為生活當中滷這個字，往往跟許多的美食菜系搭配組合。什麼滷鴨掌、滷牛肉、滷鴨脖等等。那這麼奇怪的元素名稱是怎麼來的呢？首先鹵素它的英文是halogen，來自於希臘語當中的兩個詞語相疊加而成——halos，意思是鹽，和gennan，意思是形成。翻譯過來也就是鹽形成的元素。
那為什麼要以鹽來給這些元素定義呢？因為鹵素一族作為最典型，也是最為活潑的非金屬元素，在自然界當中大部分是以鹵化物的形式存在。這些滷元素之間可以形成鹵素互化物，它們的性質類似於單質的鹵素，在自然界當中是以標準的鹽類存在。由於這些鹵素可以跟很多金屬形成鹽類，也就是成鹽元素，所以取這個名字也就不奇怪了。而在我國的古漢語當中，滷這個字就是鹽鹼地的意思。這樣一來我們不難聯想到，滷鴨掌和滷牛肉的味道一定也是鹹鹹的口感了。
滷元素有什麼特點
鹵族元素的單質都是雙原子分子，它們的物理性質在發生改變的時候都會遵從一定的規律，隨著分子量的增大，鹵素分子之間的色散力就會逐漸的加強，導致顏色變深。這些滷元素的熔點、沸點、密度、原子、體積也會依次增加。週期遞增，核電荷數，電子層數，原子半徑依次遞增。滷元素最外電子層都具有7個電子，極易得到一個電子形成的穩定鹵化物。而且都具有其氧化性，從氟到砹原子半徑依次增大，原子核對最外層電子的吸引力依次減弱，從外界獲得電子的能力也就依次減弱，單質的氧化性同樣依次減弱。氟單質的氧化性是最強的，滷元素與各種各樣的金屬元素構成大量的無機鹽。這些特點導致滷元素在有機合成領域發揮著無可替代的重要作用。
滷元素的危害有哪些
因為滷元素的特性，一般在塑料類的聚合物產品當中常以添加氟、氯、溴、碘這一類的滷元素用來提高燃點。這樣做有一個好處，那就是相比於其他的普通聚合物材料，這種添加滷元素的聚合物材料燃點更高，大概在300度左右。而且在發生燃燒時會散發出鹵化氣體，迅速吸收氧氣，從而達到快速滅火的目的。但是這一類的材料在燃燒時會釋放出濃度極高的氯氣，氯氣除了導致能見度下降以外，還具有極強的毒性，會影響人的呼吸和神經系統。除此之外，某些含滷聚合物在燃燒時釋放出來的鹵素氣體在與水蒸氣結合時，會生成具有極強腐蝕性的鹵化氫，這種氣體甚至會造成設備和建築物的嚴重腐蝕。
另外像PBB和PBDE等這一類使用較多的溴化阻燃劑，一般都應用在電子電器類行業當中，比如說線路板和燃料電池等等。這些材料在燃燒的時候碰到含滷阻燃劑時會釋放出二噁英。二噁英能夠在自然環境當中存在多年不會消散，如果被人體吸收，會導致終身累積於身體之內無法排出。因此最近幾年很多科技公司巨頭都已經完全廢止了含鹵素材料的阻燃劑。或者是對於不同產品有一定的限量標準，如無鹵化電線電纜當中的鹵素指標值為小於等於50PPM。
另外有機鹵化合物在人體當中堆積會導致癌症和其他疾病。在自然界中會導致生物降解率降低出現長年累積的情況。一些具有揮發性的有機鹵化物，還會對大氣臭氧層產生破壞作用，因此有很多鹵素化合物被國際組織列為對人類和環境均有害化學品，被禁止或者是限制使用。很多的大型跨國公司都制定了自己的環保標準，而在這其中最為重要的就是非政府組織的環保機構大力推行的無滷行動。最後總結一句話，所有的鹵族元素對人體都不安全。
滷元素的應用價值
單質的鹵素一般情況下很少用於人們的日常生活應用當中，除了自來水和消毒劑這樣的應用之外，大多以工業原材料來合成不同用途的鹵化物進行不同方面的應用。鹵化物分為無機鹵化物和有機鹵化物，大部分人工合成的都是有機鹵化物。這些有機鹵化物往往都會具有某一方面的特優異性能，比如說阻燃、溶解和高活性反應等等。因此很多有機鹵化物都被廣泛的應用在農業生產和化工生產等方面。
說一個最常見的例子就是鹵素大燈的應用。相信這也是很多人唯一知道鹵素的應用場合了。鹵素燈泡也叫做石英燈泡，其實是白熾燈的一個變種。其原理就是在燈泡的內部注入碘或者是溴這一類的鹵素氣體，在高溫的加持下燈泡內的鎢絲會進行昇華，與鹵素發生化學反應，冷卻之後的鎢又重新凝固到鎢絲上，形成一個平衡的循環模式，這樣做的好處是避免鎢絲過早斷裂。因此相比於普通的白熾燈泡來說，鹵素燈泡的壽命更長。
滷元素的提取工藝
不同的鹵族元素在不同的方面有著無可取代的作用，一般情況下工業上的滷元素大多是從海洋當中提取得到的。比如說海水曬鹽即可從海水當中提取到鹵素的各種氯化物。不過這一類的方法雜質太多，因此還需要進行粗鹽提純工藝。而工業上也常從海水當中提取溴元素。另外像大家熟知的碘元素，除了在海藻海帶當中以外，還有來自世界最大的碘礦，國內碘化學品領軍者金海碘化工的獨家合作伙伴——智利新維多利亞碘礦的豐富蘊藏。
總而言之鹵素一族在眾多的元素當中屬於相當另類的一種，每一個元素都有自己的優缺點，這也成就了滷元素獨有的魅力。它們就像是一個讓人琢磨不透的“壞小子”，既能哀毀骨立，又能造福一方。之後的系列我們會詳細介紹每一個滷元素的特性，以辯證的眼光來領略這把雙刃劍的奪目光芒。
