Na pasta de dente, Teflon, LEDs e medicamentos, o flúor elementar mostra seu valor, mas é altamente tóxico. As tentativas de determinar a estrutura cristalina do flúor sólido usando raios X terminaram em explosões há 50 anos. Uma equipe de pesquisa já esclareceu a estrutura real do flúor usando nêutrons da Heinz Maier Leibnitz Research Neutron Source (FRM II).

Na primeira tentativa de determinar as distâncias atômicas do flúor sólido em 1968, uma equipe de pesquisa nos Estados Unidos usou raios-X. Uma tarefa difícil, porque o flúor só se torna sólido a cerca de menos 220 ° C. E o resfriamento do elemento agressivo resultou em explosões. O ganhador do Nobel Linus Pauling estava cético sobre os resultados, e em 1970, propôs um modelo estrutural alternativo sem entregar a prova experimental. Por 50 anos, nenhum outro químico se aventurou a assumir a delicada tarefa.

Usando nêutrons da Heinz Maier-Leibnitz Research Neutron Source em Garching, cientistas da Universidade de Marburg, a Universidade Técnica de Munique (TUM) e a Universidade Aalto na Finlândia finalmente elucidaram a estrutura.

Nêutrons - as sondas ideais

Os nêutrons são particularmente adequados para localizar átomos de flúor com alta precisão. Uma vez que eles podem penetrar até mesmo em recipientes de amostra de paredes grossas, nêutrons forneceram o método de escolha para o professor Florian Kraus e sua equipe em Marburg. Eles usaram o difratômetro de pó SPODI no FRM II com o cientista TUM Dr. Markus Hölzel e seus colegas.

Para suas investigações, os pesquisadores implementaram uma configuração de medição especial para estudar o flúor em temperaturas muito baixas. Para este fim, eles implantaram materiais que são particularmente resistentes ao flúor e garantem um manuseio seguro.

"Medições extremamente precisas com nêutrons são importantes para facilitar os cálculos para uma ampla variedade de aplicações, "diz Florian Kraus." Para outros elementos, estruturas de cristal de alta precisão estão disponíveis há anos. A estrutura cristalina do oxigênio, por exemplo, foi investigado 35 vezes e o carbono 108 vezes. "

Mas o flúor também é uma parte essencial da vida cotidiana. Entre outras coisas, fluoretos são usados ​​como aditivos em pastas de dente. Eles são usados ​​em lâmpadas LED para transformar a luz LED fria em um branco quente. Os compostos de flúor também são adicionados a muitos produtos farmacêuticos para aumentar sua eficácia.

Medições de nêutrons confirmam as suspeitas do ganhador do Prêmio Nobel

Mesmo que os resultados das medições da década de 1960 não fossem precisos, Florian Kraus, no entanto, ficou bastante surpreso com a grande diferença:"Usando medições de nêutrons, fomos capazes de resolver a distância atômica com 70 por cento mais precisão, "diz o químico." E a estrutura de cristal mostra que o ganhador do Prêmio Nobel Linus Pauling acertou em cheio em suas dúvidas. "