Chemia fluoru
·
nazwa łacińska fluorium, pochodzi od łacińskiego fluere – płynąć
·
symbol pierwiastka F, odkryty przez Henriego
Moissana w 1886 r.
·
liczba atomowa Z = 9, masa atomowa 18,9884 u, rozpoczyna
17 grupę układu okresowego
·
zielonożółty, gaz o ostrym zapachu, silnie
toksyczny, w stanie gazowym tworzy cząsteczki dwuatomowe F2
·
temperatura topnienia -219,62°C, temperatura
wrzenia-188°C, gęstość 1,696 g/l
·
stopnie utlenienia -I
·
konfiguracja elektronowa [9F]: 1s22s22p5
·
otrzymywany w skali przemysłowej
przez elektrolizę stopionego KF×HF
·
nie tworzy żadnych kwasów tlenowych
Jest pierwiastkiem o
ekstremalnych właściwościach. Jest najsilniejszym utleniaczem spośród pierwiastków
chemicznych. Jest niezwykle reaktywnym gazem, tworzy mieszaninę wybuchową
z wodorem w wyniku, której powstaje fluorowodór, powszechnie stosowany do
trawienia szkła.
Wysoka aktywność chemiczna
fluoru, samorzutnie wiążącego się z innymi substancjami chemicznymi, powoduje
że występuje on w przyrodzie wyłącznie w stanie związanym. Główne minerały zwierające fluor to fluoryt
CaF2 kriolit Na3AlF6, apatyt Ca5(PO4)3F
Potocznie mówi się zatem o fluorkach czyli jonach fluoru F-.
 |
| Kriolit |
 |
| Fluoryt |
źródło:
http://zso4poznan03.w.interia.pl/strony/konk03/mineraly/indeks/fluoryt.htm
Źródła fluoru
Głównym źródłem fluoru jest woda. W wodach naturalnych poziom fluoru wynosi
od 0,01 do 100 ppm (ppm = 1mg/l).
Fluorki znajdują się też w pokarmach pochodzenia roślinnego
i zwierzęcego. Wyróżnić tu można: m.in. herbatę (od 1-7 mg/100g), produkty
zbożowe np. mąka pszenna (0,56 mg/1000g), warzywa liściaste (sałata), orzechy,
ryby (1,65 mg/1000g), ziemniaki (0,141 mg), marchew (0,227 mg), brokuły.
Źródło: http://witaminy.artykul.com.pl/fluor/
W środowisku źródłem fluoru są huty aluminium, żelaza,
fabryki nawozów sztucznych (fosforowych), huty szkła, elektrownie. Do
środowiska fluor trafia również z niektórymi środkami ochrony roślin. W organizmie
człowieka fluor występuje w ilości około 3 mg/kg masy ciała.
Od czego zależy zapotrzebowanie na fluor?
Zapotrzebowanie na fluor zmienia się w zależności od wieku,
płci i masy ciała. Przykładowo: dzieci w wieku 1-3 lat – 0,7 mg/dobę, 4-8
lat 1,1 mg/dobę, 9-13 lat 2,0 mg/dobę, chłopcy i dziewczęta w wieku 14-18
lat średnio 2,9-3,2 mg/dobę (zapotrzebowanie dla chłopców jest większe niż dla
dziewczynek), dorośli 3,1-3,8 mg/dobę.
Ile fluoru spożywa się na dobę?
Z żywności ilość fluoru dostarczana do organizmów jest w
granicach 1,7-4,75 mg/dobę, z wody pitnej 1 mg co średnio daje wartość 3-5,5
mg/dobę. Dodatkowymi źródłami fluoru są profilaktyka fluorowa próchnicy czyli
pasty do zębów, płukanki, laki itd. oraz zanieczyszczenia przemysłowe. Dzienna
dawka spożywanego fluoru nie powinna przekraczać 3 mg/dobę!
Przekroczenie bezpiecznej dawki jest więc realnym zagrożeniem !
Efekt toksycznego działania fluoru zależy od dawki, ale też czasu ekspozycji. Prawdopodobna dawka toksyczna (PDT) wynosi 5 mg/kg masy ciała lub 20 mg/dobę. Mając na uwadze, że ciężko jest określić dokładną ilość fluoru, która jest dostarczana do organizmu trzeba podkreślić, że różnica pomiędzy dawką fluoru korzystnie wpływającą na metabolizm, a tą która powoduje jego zaburzenia - toksyczną jest niewielka.
Druga sprawa to indywidualna tolerancja na jego działanie organizmu ludzkiego. Ta sama dawka swobodnie tolerowana przez innych dla drugiego człowieka, na skutek kumulacji fluoru w diecie (np. duże spożycie wody mineralnej, herbaty, lub przy sporządzaniu mieszanek mlecznych dla niemowląt) dla drugiego może być natomiast niebezpieczna. Ponieważ fluor ma silne powinowactwo do wapnia dla osób z jego deficytem, niedożywieniem, czy z dysfunkcją nerek ryzyko zatrucia wzrasta.
W Polsce dopuszczalne stężenie fluoru w wodzie przeznaczonej do picia i celów gospodarczych wynosi 1,5 mg/l jednak wśród napojów produkowanych w kraju są napoje z ekstraktem herbaty oraz niektóre wody mineralne które mogą zawierać nawet do 1,4 mg/l fluoru.
U dzieci 80% pobranego fluoru zużywane jest na potrzeby rosnących kości i zębów, u osób młodych i w średnim wieku 50%.
Fluor kumuluje się w organizmie i jest wydalany przez gruczoły łojowe i potowe.
Wpływ fluoru na
organizm człowieka
Plusy:
- niezbędny do tworzenia prawidłowej tkanki kostnej, indukuje postępujący przyrost masy kostnej – stosowane w leczeniu osteoporozy ze względu na fakt poprawy bilansu wapniowego, leczenie małymi dawkami zmniejsza ilość złamań trzonów kręgów, w połączeniu z witaminą D chronią przed utratą.
Ważne:
Długotrwała podaż fluoru prowadzi
niestety do fluorozy kostno-szkieletowej.
W pierwszym etapie następuje fluoreza zębów – na zębach pojawiają się białe plamki, następnie szkliwo ciemnieje i pęka.
W przypadku fluorozy szkieletu kości stają się bardziej kruche, a więzadła tracą elastyczność.
W pierwszym etapie następuje fluoreza zębów – na zębach pojawiają się białe plamki, następnie szkliwo ciemnieje i pęka.
W przypadku fluorozy szkieletu kości stają się bardziej kruche, a więzadła tracą elastyczność.
·
- ponieważ fluor bierze udział w procesach metabolicznych związanych z prawidłową mineralizacją tkanek twardych ma zastosowanie przeciwpróchnicze – jony fluoru hamują demineralizację i zwiększają mineralizację tkanki zęba, ograniczają metabolizm i wzrost bakterii próchnicotwórczych (prewencja próchnicy to 1mg F-/l) – patrz dalej Fluoryzacja czyli fluor i jego rola przeciwpróchnicza
Ważne: nadmiar, ale także niedomiar powoduje procesy zwyrodnieniowe tych tkanek!
·
- w pewnym zakresie stężeń może hamować rozwój zmian miażdżycowych w aorcie i innych naczyniach tętniczych
- wykorzystywany w leczeniu nowotworów – fluorouracyl i zakażeń układu moczowego – fluorochinolony
Minusy:
- · ze względu na duże powinowactwo do wapnia i magnezu, tworzy z tymi pierwiastkami związki nierozpuszczalne, wytrącające się w kościach, więzadłach, torebkach stawowych, mięśniach powodując zaburzenia czynnościowe narządu żucia;
- działa hamująco na wiele enzymów, oddychanie komórkowe, przemianę węglowodanów i lipidów czy syntezę niektórych hormonów;
- zbyt duża podaż fluoru w ciąży może powodować: obniżenie masy urodzeniowej noworodka, zmniejszenie obwodu główki, wcześniejsze zarastanie ciemiączka, zaburzenia rozwojowe
- można spotkać również doniesienia o związku fluoryzowanej wody ze wzrostem częstości występowania u dzieci Zespołu Downa;
- do innych niekorzystnych działań fluoru zaliczyć można: przedwczesne porody (na skutek uszkodzenia narządów rozrodczych), obniżone wskaźniki płodności, poronienia i zgony noworodków, rozwój niektórych nowotworów, zmniejszenie średniego współczynnika inteligencji IQ.
- obniża aktywność tarczycy,
- hamuje powstawanie przeciwciał we krwi, powoduje obniżenie zdolności białych krwinek do niszczenia czynników chorobotwórczych
Z czego wynika toksyczność fluoru?
Jony fluorkowe łatwo przenikają
przez błony komórkowe, penetrując zarówno tkanki twarde jak i miękkie
tkanki narządów. Ze względu na te doniesienia m.in. Polska zaprzestała fluoryzacji wód!
Wg prawa obowiązującego w Unii Europejskiej woda fluorkowa jest produktem
leczniczym i nie dopuszcza się obligatoryjnego wzbogacania we fluor wody pitnej
na terenie UE.
Narządami najbardziej narażonymi na szkodliwe działanie fluoru to nerki i wątroba, ponieważ są one najbardziej zaangażowane w detoksykację i eliminację fluoru z organizmu.
Fluor jest silnie neurotoksyczny – powoduje zmiany neurodegeneracyjne w móżdżku, hipokampie i korze mózgu. Prowadzi do zahamowania syntezy neurotransmiterów i zmniejszenia ilości receptorów w mózgu. Obniża zdolność uczenia i zapamiętywania.
Toksyczne działanie fluoru wynika z jego zdolności do
wywoływania stresu oksydacyjnego poprzez generowanie wolnych rodników i
zmniejszanie wydajności enzymatycznego układu antyoksydacyjnego. Fluor indukuje
procesu wolnorodnikowe, które prowadzą do uszkodzeń, białek, DNA w nerkach,
wątrobie, mózgi i krwi. Może być również inhibitorem enzymów antyoksydacyjnych.
Niekorzystny wpływ wywiera także na przemiany energetyczne w komórkach. Zaburza
gospodarkę mineralną organizmu m.in. poziom wapnia, magnezu i fosforu. Fluor
zwiększa przyswajalność glinu przez komórki śluzówki przewodu pokarmowego oraz
zwiększa transport glinu przez barierę krew-mózg. Kompleksy te są uważane za
jeden z czynników uszkadzających centralny układ nerwowy.
Fluoryzacja czyli fluor i próchnica
zębów
Na
skutek uszkodzenia szkliwa baterie mogą przedostać się do zębiny i powodować
próchnicę zębów. Fluor wpływa na budowę i przemianę szkliwa, stąd stosuje się
go jako substancję zapobiegającą próchnicy zębów.
Przyjmowanie
tabletek fluorowych oraz stosowanie past z fluorem ma znaczenie zapobiegawcze wyłącznie
w okresie kształtowania się i wapnienia związków zębowych, a więc u kobiet
w ciąży (u płodu), u dzieci i młodzieży.
Należy uważać i pilnować, aby małe dzieci nie połykały pasty fluorowanej podczas mycia zębów, gdyż może to spowodować bóle brzucha, biegunkę i zatrucie.
Past fluorowanych nie powinny używać osoby cierpiące na trądzik o ciężkim przebiegu, dermatozę okołoustną, trądzik sterydowy oraz trądzik różowaty.
Należy uważać i pilnować, aby małe dzieci nie połykały pasty fluorowanej podczas mycia zębów, gdyż może to spowodować bóle brzucha, biegunkę i zatrucie.
Past fluorowanych nie powinny używać osoby cierpiące na trądzik o ciężkim przebiegu, dermatozę okołoustną, trądzik sterydowy oraz trądzik różowaty.
Badania
naukowe nie potwierdziły, że w przypadku zębów stałych fluor hamuje próchnicę
zębów. Zdaniem naukowców jest to biologicznie (fizjologicznie) niemożliwe.
Najbardziej
bezpieczną formą zewnętrznego podawania fluoru są zabiegi fluoryzacyjne. Odbywają się
jednorazowo i w dużych odstępach czasu, a preparaty do nich używane krótko
działają w jamie ustnej i są wypluwane, a nie połykane. Taki kontakt z fluorem
jest znacznie bezpieczniejszy od wieloletniego, rozpoczętego już w okresie
niemowlęcym, podawania kropelek czy tabletek, które może prowadzić do poważnych
zaburzeń.
Ważne:
Aby uniknąć przedawkowania fluoru, powinno się sprawdzić
jaka jest jego zawartość w wodzie pitnej (informacji takich udziela Sanepid), a
o rozpoczęciu profilaktyki fluorowej, dawce preparatu, dobranej do wagi dziecka
zawsze powinien zdecydować lekarz pediatra lub stomatolog.
.
Zastosowanie fluoru
Używany jest do produkcji UF6
stosowanego przy rozdzielaniu izotopów uranu oraz produkcji UF4,
z którego otrzymuje się uran metaliczny stosowane w technice jądrowej.
Fluor coraz
większe znaczenie ma zastosowanie w produkcji tworzyw sztucznych, np.
fluorokarbon
ów, których złożone cząsteczki są zbudowane z atomów węgla i fluoru
np. produkcja teflonu (tetrafluoroetylen) czy freonu – difluorodichlorometan
stosowane w technice chłodniczej i przemyśle kosmetycznym. Obecnie freony
są wycofywane z użycia ze względu na ich wpływ na powstawanie dziury ozonowej.
Źródło: http://www.edomex.pl/produkt/patelnia-merlin-26cm-indukcja-powloka-non-stick
Powszechnie znany jest jednak z jego roli w pastach do
zębów, w których stosowany jest w postaci fluorku sodu (NaF), fluorku cyny
(II) (SnF2) i jednofluorofosforanu sodu (Na2PO3F).
Początek dodawania fluoru past do zębów to lata 50-te XX wieku.
Źródło: http://mamzdrowie.pl/wybieramy-najlepsza-paste-do-zebow/
Jest jednym z głównych składników leków psychotropowych, wzmacniającym ich działanie. Popularne Valium poszerzone o fluor to Rohylpnol. Fluor stosowany jest w domach opieki społecznej i szpitalach psychiatrycznych na całym świecie przede wszystkim są to: Stelazinum, Atorwastatyna, Deksametazol, Ezetymib, Nebiwolol, Riluzol, Sparfloksacyna, Triamcinolon.
Jest także składnikiem trutek na insekty.
Niechlubna historia fluoru
Fluor podawany był przez Niemców
w obozach koncentracyjnych i obozach pracy przymusowej. Celem było stłamszenie
woli więźniów. Fluor podobnie jak brom, podawany jest w wojsku w celach
sedatywnych- uspokajających. W porównaniu do bromu jest bezwonny, bez smaku,
łatwiej może być ukryty w wodzie. Podobnie postępowali Sowieci podając fluorek
sodu do wody w łagrach. Wiadome jest, że fluor powoduje uszkodzenia mózgu,
czego konsekwencją jest ograniczenie możliwości samoobrony i człowiek staje się
bardziej potulnym. Badania przeprowadzone w tych czasach był tak obiecujące, że
zainteresowało się nimi CIA włączając je do programu prania mózgów.
Od lat trwają spory czy fluor jest niezbędny czy toksyczny i jak na razie nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Więc ja idąc za Paracelsiusem napiszę, że: każda substancja może być trucizną, wszystko zależy od dawki!
Literatura:
1. Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, PWN
Warszawa, 2010, Tom 2.
2. Błaszczyk I., Ratajczak-Kubiak E., Birkner E., Korzystne
i szkodliwe działanie fluoru, Farmacja Polska, 2009, Tom 65, nr 9, 623-625,
dostępne on line 30.06.2014 http://www.ptfarm.pl/pub/File/Farmacja%20Polska/2009/9/04%20%20Fluor.pdf
3. Graczyk A., Niezbędne i toksyczne, Rola pierwiastków w
organizmie człowieka, dostępne on line: 30.06.2014.
http://www.ptmag.pl/pl/32074/0/Niezbedne_i_toksyczne.html
4. Jaśkowski J., Fluor cichy zabójca, dostępne on line
30.06.2014.
http://naszeblogi.pl/30431-dr-jerzy-jaskowski-fluor-cichy-zabojca
5.Fluor, dostępne on line: 30.06.2014. http://chemfan.pg.gda.pl/UOP/pierwias/fluor.htm
6. Szkodliwe działanie fluoru, dostępne on line: 30.06.2014.
7. Weyna E., Buczkowska-Radlińska J., Grocholewicz K., Bezpieczeństwo
profilaktyki fluorkowej w świetle wiedzy studentów i lekarzy oraz dowodów
naukowych Czas. Stomat., 2005, LVIII, 6, 397-403
8. Szczepańska
J., Pawłowska E., Niektóre problemy związane z toksykologią fluorków, Nowa
Stomatologia 2-3/2007, s. 82-87
