Fluor (F) - SimplyScience
Fluorul este un element greu de izolat și gazos în starea sa elementară (F2). Are proprietatea extraordinară de a ataca în mod egal apa, aerul, sticla, metalele, lemnul și plasticul. Singurele materiale care nu sunt atacate de fluor sunt propriile sale produse de degradare, fluorurile.
Pastele de dinți disponibile în comerț conțin fluor pentru a ajuta la întărirea smalțului dinților. (Imagine: William Warby/Wikimdia Commons)
Denumirea de fluor provine din latinescul „fluere” și înseamnă „a curge”. Această etimologie se explică prin faptul că principalul mineral de fluor, fluoritul (o fluorură de calciu, CaF2) este utilizat ca flux în metalurgie. Datorită lui Antoine de Lavoisier, fluorurile sunt cunoscute încă din secolul al XVIII-lea. Abia în 1886, însă, Henri Moissan a reușit să producă fluor prin electroliză la o tensiune de 50 volți și o temperatură sub 19 ° C.
Acidul fluorhidric atacă sticla și, prin urmare, este utilizat pentru gravarea obiectelor din sticlă. Imagine: Daderot/Wikimedia Commons
Cel mai important compus format din fluor este fluorura de hidrogen (HF). La temperatura camerei, HF este un gaz foarte toxic; sub 19 ° C este un lichid de fumat. Fluorul de hidrogen se amestecă cu apă în toate proporțiile pentru a forma acid fluorhidric (sau acid fluorhidric). Acidul fluorhidric atacă puternic sticla, care poate fi utilizată pentru gravarea sticlei și pentru producerea sticlei de lapte. Cu toate acestea, datorită efectului său caustic puternic, acidul poate fi utilizat numai cu măsuri de siguranță adecvate.
Protecția smalțului dinților sau compusului neurotoxic?
Smalțul dinților este alcătuit din fluorură de calciu (CaF2). Copiii au nevoie de fluor din alimente pentru a crea stratul de smalț care protejează dinții de acizii alimentari. Interiorul dintelui este format din fosfat de calciu, care este compus din acid acetic și citric, care z. B. apar în oțet sau citrice, este ușor atacat. Fluorul de calciu rezistă acestor acizi. Aportul natural de fluor prin alimente este în general redus. Ca urmare, majoritatea oamenilor au avut cariile dentare până în 1964. Statisticile arată că la copiii de 16 ani 66% din dinți au fost afectați de cariile dentare.
În 1964, fluorina de sare a fost introdusă în Elveția; Câteva miligrame de fluorură de sodiu (NaF) au fost adăugate la fiecare kilogram de sare de masă. Rezultatul: 16 ani mai târziu, doar 6% din dinții copiilor de 16 ani au fost afectați de carii. Cu toate acestea, unii oameni de știință încep să se îndoiască de eficacitatea acestei metode pentru adulți și consideră că cantitățile de fluor din sarea de masă și apa de la robinet sunt toxice, în special din punct de vedere neurologic.
În industria nucleară și pe aragaz
Teflonul din plastic este un compus organic cu fluor. Alimentele nu aderă la teflon. Imagine: MDeVicente/Wikimedia Commons
Fluorul este utilizat și în industria uraniului. Izotopul uraniu-235, care este important pentru fisiunea nucleară, reprezintă doar o mică proporție de uraniu natural, deci trebuie îmbogățit. În acest scop, uraniul este transformat în hexafluorură de uraniu (UF6); este singurul compus de uraniu suficient de volatil pentru procesul de îmbogățire. În termeni simpli, îmbogățirea se realizează în centrifuge mari care sunt capabile să separe moleculele de diferite greutăți. În trecut, metodele de îmbogățire folosind membrane poroase erau de asemenea frecvente.
Unii compuși organici pe bază de fluor au o mare importanță ca materiale. Cel mai cunoscut este teflonul (de fapt politetrafluoretilenă; teflonul este un nume comercial). Teflonul este un plastic fluorurat de care alte materiale aderă sau se lipesc slab. Prin urmare, este folosit, de exemplu, pentru tigaie. Cu toate acestea, toxicitatea acestui material pentru sănătatea umană este dezbătută; gazele care se ridică din teflonul încălzit sunt mortale pentru păsări.