Fluór (F) - SimplyScience
Fluór je prvok, ktorý sa ťažko izoluje a vo svojom elementárnom stave je plynný (F2). Má mimoriadnu vlastnosť útočiť na vodu, vzduch, sklo, kovy, drevo a plast rovnako. Jediným materiálom, ktorý nie je napadnutý fluórom, sú jeho vlastné produkty rozkladu, fluoridy.
Komerčne dostupné zubné pasty obsahujú fluór, ktorý pomáha posilňovať zubnú sklovinu. (Obrázok: William Warby/Wikimdia Commons)
Názov fluór pochádza z latinčiny „fluere“ a znamená „prúdiť“. Túto etymológiu vysvetľuje skutočnosť, že hlavný minerál fluóru, fluorit (fluorid vápenatý, CaF2), sa ako tavidlo používa v metalurgii. Vďaka Antoineovi de Lavoisierovi sú fluoridy známe od 18. storočia. Až v roku 1886 sa však Henri Moissanovi podarilo vyrobiť fluór pomocou elektrolýzy pri napätí 50 voltov a teplote nižšej ako 19 ° C.
Kyselina fluorovodíková napáda sklo, a preto sa používa na gravírovanie sklenených predmetov. Obrázok: Daderot/Wikimedia Commons
Najdôležitejšou zlúčeninou tvorenou fluórom je fluorovodík (HF). Pri izbovej teplote je HF vysoko toxický plyn, pod 19 ° C je to dymová kvapalina. Fluorovodík sa zmieša s vodou vo všetkých pomeroch za vzniku kyseliny fluorovodíkovej (alebo kyseliny fluorovodíkovej). Kyselina fluorovodíková silne napáda sklo, ktoré je možné použiť na gravírovanie skla a výrobu mliečneho skla. Kvôli silnému leptavému účinku sa kyselina môže používať iba za dodržania príslušných bezpečnostných opatrení.
Ochrana zubnej skloviny alebo neurotoxická zlúčenina?
Zubná sklovina je vyrobená z fluoridu vápenatého (CaF2). Deti potrebujú fluór z potravy, aby vytvorili vrstvu skloviny, ktorá chráni zuby pred potravinovými kyselinami. Vnútorná strana zuba pozostáva z fosforečnanu vápenatého, ktorý je zložený z kyseliny octovej a citrónovej, ktorý z. B. sa vyskytujú v octe alebo citrusových plodoch, sú ľahko napadnuteľné. Fluorid vápenatý týmto kyselinám odoláva. Prirodzený príjem fluóru prostredníctvom potravy je všeobecne nízky. Výsledkom bolo, že väčšina ľudí mala do roku 1964 zubný kaz. Štatistiky ukazujú, že u 16-ročných bolo 66% zubov postihnutých zubným kazom.
V roku 1964 bola vo Švajčiarsku zavedená fluorácia solí; Na každé kilo kuchynskej soli sa pridalo niekoľko miligramov fluoridu sodného (NaF). Výsledok: O 16 rokov neskôr bolo kazom postihnutých iba 6% zubov 16-ročných. Niektorí vedci však začínajú pochybovať o účinnosti tejto metódy pre dospelých a považujú množstvo fluóru v kuchynskej soli a vode z vodovodu za toxické, najmä z neurologického hľadiska.
V jadrovom priemysle a na sporáku
Plastový teflón je organická zlúčenina fluóru. Jedlo nedrží teflón. Obrázok: MDeVicente/Wikimedia Commons
Fluór sa používa aj v uránovom priemysle. Izotop uránu-235, ktorý je dôležitý pre jadrové štiepenie, tvorí iba nepatrný zlomok prirodzene sa vyskytujúceho uránu, takže ho treba obohatiť. Na tento účel sa urán premieňa na hexafluorid uránu (UF6); je to jediná zlúčenina uránu, ktorá je dostatočne prchavá pre proces obohacovania. Jednoducho povedané, obohacovanie sa vykonáva vo veľkých odstredivkách, ktoré sú schopné separovať molekuly rôznej hmotnosti. V minulosti boli bežné aj metódy obohacovania pomocou pórovitých membrán.
Niektoré organické zlúčeniny na báze fluóru majú veľký význam ako materiály. Najznámejší je teflón (v skutočnosti polytetrafluóretylén; teflón je obchodný názov). Teflón je fluórovaný plast, ku ktorému iné materiály priľnú alebo sa zle prilepia. Používa sa preto napríklad na panvice. O toxicite tohto materiálu pre ľudské zdravie sa však diskutuje; plyny stúpajúce z ohriateho teflónu sú pre vtáky smrteľné.