Применение
Соединения фтора используются в стекольной промышленности, при производстве стали, алюминия, цемента, керамики и кирпича, а также в литейных цехах, в качестве охлаждающих жидкостей, смазок, специальных чистящих средств, а из-за хорошей растворяющей способности кислорода даже в качестве кровезаменителей. Тефлон также является фторсодержащим соединением. Применяется для изоляции кабелей, шлангов и труб, а также кровельной или кухонной техники.
Инсектициды также могут содержать соединения фтора. Изотоп 18 F используется для медицинской диагностики.
Влияние фтора на здоровье
Фтор — важнейший элемент для человека. Он способствует образованию костей и укреплению зубов. Содержание фтора в организме составляет около 27 частей на миллион, а кости состоят на 0,2-1,2% из этого элемента. Недостаток фтора приводит к нарушению обмена веществ, тогда как избыток фтора вызывает так называемый флюороз, который в первую очередь отвечает за изменение зубов и даже деформацию скелета. В регионах с относительно высоким содержанием фторидов в почве, пище и питьевой воде отмечена повышенная скорость хромосомных изменений и трисомии.
Прием около 5 г может быть смертельным для человека. Токсичность связана с блокированием активности ферментов. Тиосульфат кальция — противоядие от отравления фтором.
Элементарный газообразный фтор также очень токсичен. При вдыхании вызывает раздражение дыхательных путей и отек легких. Различные соединения фтора могут вызывать ожоги кожи. Например, фтороводород оказывает раздражающее действие на кожу, глаза и дыхательные пути. С другой стороны, соединения фтора можно использовать для лечения инфекционных заболеваний и предотвращения остеопороза.
Воздействие фтора на окружающую среду
Фтор содержится в земной коре, например, в горных породах, угле и глине. Ветровая эрозия может перемещать его с земли в воздух. Если фтор попадает в воздух, он может оставаться там в течение длительного времени.
Растения поглощают фтор из почвы и накапливают его. Количество фтора, поглощаемого растениями, зависит от типа растения, типа почвы, а также количества и типа элементарного фтора. Животные, которые едят растения, содержащие фтор, часто накапливают большое количество фтора в своих тканях, в основном в костной. В результате эти животные страдают кариесом и дегенерацией костей.
Фтор и вода
Среднее содержание фтора в морской воде составляет около 1–1,5 промилле, в то время как речная вода обычно содержит только 0,1 промилле. Родниковая вода может содержать около 0,1-40 промилле фтора, в зависимости от породы, через которую она протекала. В растворенном виде элемент можно найти в основном как F- , а в морской воде как MgF+.
Фтор — самый реактивный из всех элементов. Он реагирует с водой с образованием плавиковой кислоты, кислорода или озона.
Растворимость фтора и / или его соединений в воде
Фтор не растворяется в воде, но вступает с ней в реакцию.
Как фтор может попасть в воду?
Фтор содержится в различных минералах, из которых он может выделяться во время процессов выветривания и попадать в воду. Наиболее важными из них являются апатит, слюда, флюорит и криолит. Элемент не встречается в своей элементарной форме.
В некоторых странах питьевая вода намеренно обогащается фтором, чтобы снизить риск кариеса. Однако, это крайне спорная практика, так как чрезмерное потребление фтора может быть вредным.
Какие экологические проблемы может вызвать загрязнение воды фтором?
Нормальные воздушно-сухие почвы содержат около 10-1000 частей на миллион фтора, большая часть которого связана с силикатными и фосфатными минералами и, таким образом, становится нерастворимой в воде. Водорастворимая и, следовательно, доступная для растений часть составляет всего около 0,3-0,5 промилле в почве. Низкие значения pH увеличивают растворимость и, таким образом, делают больше фторидов доступными для растений. Они также могут поглощать газообразный фтористый водород через свои листья. Содержание фтора в растениях составляет около 2-20 частей на миллион (в пересчете на сухое вещество).
Допустимое содержание фтора в почве до 200 ppm. Если значение превышено, то это может привести к задержке роста, обесцвечиванию листьев и, в конечном итоге, к некрозу. Чувствительность растений к фтору или фториду различается в зависимости от вида.
Фторид, а также фтористоводородная кислота пассивно усваиваются растениями. Накопление происходит в основном в клеточных стенках. Эти вещества токсичны, поскольку ингибируют некоторые ферменты. В результате может быть ограничена активность фотосинтеза. В сильно загрязненных почвах были обнаружены концентрации фтора до 3500 частей на миллион.
Что касается воздействия фтора и фторсодержащих соединений на теплокровных животных, то этот элемент важен для многих организмов, но он также может быть крайне токсичным. Повышенное потребление фторидов может привести к флюорозу, который может сильно деформировать скелет. Поскольку фтор близок по своему составу к кальцию, он может препятствовать процессу формирования костей. Фтор и его соединения токсичны почти для всех видов насекомых.
