Меню

Фтор (F) 15.01.2016 09:39

Общая характеристика фтора F

Обычно фтор представляет собой ядовитый газ с резким запахом, однако при низких температурах (- 188 °C – - 288°C) он переходит в жидкую либо твердую форму. В живой природе в чистом виде данное вещество не встречается, так как оно способно вступать в реакцию практически со всеми известными химическими элементами, многие из которых при этом существенно видоизменяются с выделением огромного количества энергии, сопровождающегося горением и взрывами (именно поэтому фтор (phthoros) переводится с греческого языка как «разрушение»).

Фтор крайне важен для человека – и не только потому, что из него готовится масса необходимых для нас материалов (даже посуда с антипригарным покрытием требует для своего изготовления это вещество). Дело в том, что наш организм не может без фтора существовать: зубы, кости, ногти, волосы – состояние этих частей человеческого тела при его недостатке будет крайне неудовлетворительным.

Открытие

История открытия фтора связана с минералом флюоритом, или плавиковым шпатом. Состав этого минерала, как сейчас известно, отвечает формуле CaF2, и он представляет собой первое содержащее фтор вещество, которое начал использовать человек.

В 1771 году обработкой флюорита серной кислотой шведский химик К. Шееле приготовил кислоту, которую он назвал «плавиковой». Французский ученый А. Лавуазье предположил, что в состав этой кислоты входит новый химический элемент, который он предложил назвать «флуорем» (Лавуазье считал, что плавиковая кислота — это соединение флуория с кислородом, ведь, по мнению Лавуазье, все кислоты должны содержать кислород). Однако выделить новый элемент он не смог.

За новым элементом укрепилось название «флюор», которое отражено и в его латинском названии. Но длительные попытки выделить этот элемент в свободном виде успеха не имели. Многие ученые, пытавшиеся получить его в свободном виде, погибли при проведении таких опытов или стали инвалидами. Это и английские химики братья Т. и Г. Ноксы, и французы Ж.-Л. Гей-Люссак и Л. Ж. Тенар, и многие другие. Сам Г. Дэви, первым получивший в свободном виде натрий (Na), калий (K), кальций (Ca) и другие элементы, в результате экспериментов по получению фтора электролизом отравился и тяжело заболел. Вероятно, под впечатлением всех этих неудач в 1816 году для нового элемента было предложено хотя и сходное по звучанию, но совершенно другое по смыслу название — фтор (от греч. phtoros — разрушение, гибель). Это название элемента принято только в русском языке, французы и немцы продолжают называть фтор fluor, англичане — fluorine.

Получить фтор в свободном виде не смог и такой выдающийся ученый, как М. Фарадей. Только в 1886 году французский химик А. Муассан, используя электролиз жидкого фтороводорода HF, охлажденного до температуры –23°C (в жидкости должно содержаться немного фторида калия KF, который обеспечивает ее электропроводимость), смог на аноде получить первую порцию нового, чрезвычайно реакционноспособного газа. В первых опытах для получения фтора Муассан использовал очень дорогой электролизер, изготовленный из платины (Pt) и иридия (Ir). При этом каждый грамм полученного фтора «съедал» до 6 г платины. Позднее Муассан стал использовать значительно более дешевый медный электролизер. Фтор реагирует с медью (Cu), но при реакции образуется тончайшая пленка фторида, которая препятствует дальнейшему разрушению металла.

Полезные свойства фтора и его влияние на организм

Итак, фтор в человеческом теле выполняет следующие функции:

  • поддерживает твёрдость и прочность костной ткани, в том числе и зубов;
  • позволяет правильно формироваться всем костям скелета, ускоряет срастание костей при переломах;
  • совместно с фосфором и кальцием предохраняет зубы от разрушения вследствие кариеса, устраняет в них микротрещины;
  • принимает участие в процессе кроветворения;
  • предотвращает ломкость волос и ногтей;
  • укрепляет иммунитет и поддерживает его на должном уровне;
  • улучшает состояние человека при остеопорозе;
  • ускоряет всасывание железа;
  • выводит из организма вредные вещества вроде радионуклидов и солей тяжелых металлов

Продукты питания богатые фтором (F)

Богаты фтором грецкие орехи, морская рыба, креветки, чай (зеленый и черный), отруби, крупы (гречневая, овсяная), куриные яйца, некоторые виды мяса, печень, картофель, лук, яблоки, грейпфруты). Однако усваивается фтор из пищи с трудом, поэтому для достижения суточной нормы этого элемента взрослый человек должен съесть неимоверное количество еды. Вода же отдает нам до 70% своего фтора.

Усваиваемость

Усвоение фтора тормозит магний, также зависит от концентрации кальция.

В свою очередь фтор улучшает усвоение железа и угнетает обмен йода.

Суточная потребность

Для взрослых рекомендуемая физиологическая потребность в фторе составляет – 4 мг/сутки, для детей – от 1 до 4 мг/сутки.

Верхний допустимый уровень потребления 10 мг в сутки.

Симптомы дефицита (гиповитаминоза) фтора

  • кариес, парадантоз 
  • выпадение волос 
  • остеопороз

Причины недостатка: малое количество фтора в почве, воде и пище, нарушение регуляции обмена фтора.

Симптомы избытка (гипервитаминоза) фтора

  • пятна на зубах (чем выше его концентрация, тем они темнее) 
  • кровоизлияния в деснах, слизистых оболочках рта и носа 
  • потеря голоса
  • раздражение кожи 

При однократном приеме большой дозы фтора (острое отравление) проявляется тошнота, рвота, диарея, боли в животе, мышечные судороги, падает артериальное давление, может случиться потеря сознания.

В больших количествах ( в среднем больше 20 мг) фтор проявляет свои токсические свойства, а при попадании в организм дозы более 2 г возможен летальный исход.

Причины избытка: большое количество фтора в питьевой воде (это районы вокруг предприятий по производству алюминия), хроническая интоксикация на производстве, длительная передозировка препаратами фтора или внутренние нарушения регуляции его обмена.

Взаимодействие с другими эссенциальными элементами

Фтор вместе с фосфором (P) и кальцием (Ca) обеспечивает прочность костей и зубов.

Как сохранить фтор в продуктах и повысить усвоение организмом?

Приготовление продуктов в алюминиевой посуде значительно снижает содержание фтора в еде, поскольку алюминий вымывает фтор из пищи. Известно, что около 12% минеральных веществ теряется при длительной варке исходного продукта или при длительном размораживании в воде.

Минерал-подробности

Любителям чая, полезно знать, что на количество фтора в готовом напитке влияет не только количество заварки, но и длительности кипячения и настаивания. Поэтому не рекомендуется кипятить воду повторно и длительное время, а настаивать чай не более 5-6 мин. Чай средней крепости содержит примерно 0,2 мг фтора.

При чистке зубов, старайтесь выдавливать минимальное количество зубной пасты (дантисты рекомендуют "с горошину"), не обращайте внимание на рекламу где обязательно вся зубная щётка густо намазана пастой – это просто "рекламный трюк" и ничего более. Кстати содержание фтора в зубной пасте не должно превышать 1550 ррm, а для детей только 1000 ppm (0,1% ионов фтора) и специалисты рекомендуют не пользоваться фторированной пастой постоянно.

Фторирование воды, используется в США и России, и отвергнуто странами Западной Европы, почему, ведь нас убеждают, что это делается для нашего же блага – чтобы зубы были здоровыми и кости крепкими. В исследовании о пользе воды с добавлением фтора для предотвращения кариеса так и не было доведено до конца (после получения первых положительных данных, исследование было свёрнуто). Фторид убивает агрессивность и мотивацию в человеке (фторирование воды было начато в ГУЛАГе для того, чтобы сломить волю людей), фторид натрия – основной компонент крысиного яда.