Какие свойства проявляет фтор
Фтор исключительно химически активен, он – сильнейший окислитель. Это обусловлено, с одной стороны, большой прочностью образуемых им связей с атомами других элементов (так, энергия связи H-F 566, а Si-F 582 кДж/моль), с другой стороны, малой энергией связи в молекуле фтора (151 кДж/моль, тогда как у хлора 238 кДж/моль). Малое значение энергии связи в молекуле фтора, по-видимому, объясняется сильным отталкиванием электронных пар, находящихся на π-орбиталях, что обусловлено малой длиной F-F связи.
Большая энергия связей между атомом фтора и атомами других элементов является следствием большой электроотрицательности фтора и маленьким размером его атома. Благодаря малой энергии связи молекула фтора легко диссоциирует на атомы и энергия активации реакций со фтором обычно не велика, поэтому процессы с участием фтора протекают очень быстро.
Для фтора характерно:
1. Отсутствие положительных степеней окисления в соединениях с другими элементами.
2. Чрезвычайно низкая энергия активации реакций.
3. Большое выделение энергии при переходе молекулы фтора в анионы F—.
4. Стремление максимально использовать валентные электроны партнеров. Именно в соединениях со фтором реализуются высшие степени окисления многих элементов: BiF5, SF6, IF7, OsF7, CuF3 и др.
Итак, фтор – сильнейший окислитель. По образному выражению академика А. Е. Ферсмана его можно назвать «всесъедающим».
Щелочные металлы, свинец, железо и большинство порошков других металлов загораются в атмосфере фтора при комнатной температуре. На некоторые металлы (алюминий, железо, никель, медь, цинк, марганец, магний) фтор на холоде не действует из-за образования поверхностной пленки фторидов, защищающей металл от дальнейшего взаимодействия. Поэтому сплавы этих металлов или никеля используют для хранения фтора. Однако при нагревании фтор реагирует со всеми металлами, в т.ч. с золотом и платиной.
Со многими неметаллами (водород, йод, бром, сера, фосфор, мышьяк, сурьма, углерод, кремний, бор) фтор взаимодействует на холоде; реакции протекают со взрывом или с образованием пламени.
С серой, фосфором и сурьмой фтор взаимодействует даже при температуре жидкого воздуха (-190 °C):
S + 3F2 = SF6, ΔH°298 = -1207 кДж/моль
2P + 5F2 = 2PF5, ΔH°298 = -3186 кДж/моль
2Sb + 5F2 = 2SbF5
С водородом фтор взаимодействует уже при температуре -252 °C
H2(ж) + F2(тв) = 2HF(тв)
Si(кр) + 2F2(г) = SiF4(г), ΔH°298 = -16156 кДж/моль
Криптон взаимодействует с фтором под действием электрического разряда, а ксенон горит в атмосфере фтора ярким пламенем.
Xe(г) + F2(г) = XeF2(кр), ΔG°f, 298 = -161,2 кДж/моль, ΔH°298 = -176 кДж/моль
Xe(г) + 2F2(г) = XeF4(кр), ΔG°f, 298 = -256,7 кДж/моль
С кислородом фтор реагирует при низких тепературах в электрических разрядах с образованием эндотермических фторидов кислорода.
O2 + F2 = O2F2, -190 °C, электрич. разряд.
При нагревании с фтором реагирует хлор с образованием ClF и ClF3. Бром и йод при взаимодействии с фтором образуют следующие соединения: BrF, BrF3, BrF5, IF, IF3, IF5, IF7.
При нагревании фтор вступает в реакцию и с азотом:
N2 + 3F2 → 2NF3
Непосредственно фтор не реагирует только с углеродом (в виде алмаза), гелием, неоном и аргоном.
В реакциях с фтором в роли восстановителей выступают такие вещества как азотная и серная кислоты:
2HNO3 + 4F2 = 2HF + 2NF3 + 3O2
H2SO4 + 4F2 = 2HF + SF6 + 2O2
Под действием фтора разлагается вода:
0 °C: H2O(тв) + F2 = HF + HOF (фтороксигенат водорода)
0-90 °C: H2O(ж) + 2F2 = 2HF + OF2
>100 °C: H2O(г) + F2(г) = HF(г) + O2(г) (O3), ΔH = -598 кДж
В атмосфере фтора горят такие стойкие вещества, как стекло (в виде ваты), асбест, кварц:
SiO2(α-кварц) + 2F2(г) = SiF4(г) + O2(г), ΔG° = -716 кДж
Катализатором этой реакции является вода. С совершенно сухим кварцем или стеклом фтор не взаимодействует.
2NH3(г) + 3F2(г) = 6HF(г) + N2(г), ΔG° = -1604 кДж, ΔS>0
2NH3(г) + 6F2(г) = 6HF(г) + 2NF3(г), ΔG° = -1772 кДж, ΔS
2NaOH + 2F2 = OF2 + 2NaF + H2O
Поскольку атом фтора имеет небольшой радиус, он может замещать водород в органических молекулах. Кроме того, многие реакции прямого фторирования протекают по цепному механизму и часто имеют взрывной характер.
Источник
Справочник
химика
Свойства
химических
элементов
Свойства
драгоценных
минералов
Великие
химики
|
Историческая справка
Распространение в природе
Физические свойства
Химические свойства
Получение
Применение
Фтор в организме
Фтор (лат. Fluorum), F, химический элемент VII группы периодической системы Менделеева, относится к галогенам, атомный номер 9, атомная масса 18,998403; при нормальных условиях (0 °С; 0,1 Мн/м2, или 1 кгс/см2) – газ бледно-желтого цвета с резким запахом.
Природный Фтор состоит из одного стабильного изотопа 19F. Искусственно получен ряд изотопов, в частности: 16F с периодом полураспада T½ < 1 сек, 17F (T½ = 70 сек) , 18F (T½ = 111 мин) , 20F (T½ = 11,4 сек) , 21F (T½ = 5 сек).
Историческая справка. Первое соединение Фтора – флюорит (плавиковый шпат) CaF2 – описано в конце 15 века под названием “флюор” (от лат. fluo – теку, по свойству CaF2 делать жидкотекучими вязкие шлаки металлургических производств). В 1771 году К. Шееле получил плавиковую кислоту. Свободный Фтор выделил А. Муассан в 1886 электролизом жидкого безводного фтористого водорода, содержащего примесь кислого фторида калия KHF2.
Химия Фтора начала развиваться с 1930-х годов, особенно быстро – в годы 2-й мировой войны 1939-45 годов и после нее в связи с потребностями атомной промышленности и ракетной техники. Название “Фтор” (от греч. phthoros – разрушение, гибель), предложенное А. Ампером в 1810 году, употребляется только в русском языке; во многих странах принято название “флюор”.
Распространение Фтора в природе. Среднее содержание Фтора в земной коре (кларк) 6,25·10-2% по массе; в кислых изверженных породах (гранитах) оно составляет 8·10-2%, в основных – 3,7·10-2%, в ультраосновных – 1·10-2% . Фтор присутствует в вулканических газах и термальных водах. Важнейшие соединения Фтора – флюорит, криолит и топаз. Всего известно более 80 фторсодержащих минералов. Соединения Фтора находятся также в апатитах, фосфоритах и других. Фтор – важный биогенный элемент. В истории Земли источником поступления Фтора в биосферу были продукты извержения вулканов (газы и др.).
Физические свойства Фтора. Газообразный Фтор имеет плотность 1,693 г/л (0°С и 0,1 Мн/м2, или 1 кгс/см2), жидкий – 1,5127 г/см3 (при температуре кипения); tпл -219,61 °С; tкип -188,13 °С. Молекула Фтора состоит из двух атомов (F2); при 1000 °С 50% молекул диссоциирует, энергия диссоциации около 155 кДж/моль (37 ккал/моль). Фтор плохо растворим в жидком фтористом водороде; растворимость 2,5·10-3 г в 100 г HF при -70 °С и 0,4·10-3 г при -20 °С; в жидком виде неограниченно растворим в жидком кислороде и озоне.
Химические свойства Фтора. Конфигурация внешних электронов атома Фтора 2s22p5. В соединениях проявляет степень окисления -1. Ковалентный радиус атома 0,72Å, ионный радиус 1,ЗЗÅ. Сродство к электрону 3,62 эв, энергия ионизации (F → F+) 17,418эв. Высокими значениями сродства к электрону и энергии ионизации объясняется сильная электроотрицательность атома Фтора, наибольшая среди всех других элементов. Высокая реакционная способность Фтора обусловливает экзотермичность фторирования, которая, в свою очередь, определяется аномально малой величиной энергии диссоциации молекулы Фтора и большими величинами энергии связей атома Фтора с других атомами. Прямое фторирование имеет цепной механизм и легко может перейти в горение и взрыв. Фтор реагирует со всеми элементами, кроме гелия, неона и аргона. С кислородом взаимодействует в тлеющем разряде, образуя при низких температуpax фториды кислорода O2F2, O3F2 и другие. Реакции Фтора с других галогенами экзотермичны, в результате образуются межгалогенные соединения. Хлор взаимодействует с Фтором при нагревании до 200-250 “С, давая монофтористый хлор ClF и трехфтористый хлор ClF3. Известен также ClF5, получаемый фторированием ClF3 при высокой температуре и давлении 25 Мн/м2 (250 кгс/см2). Бром и иод воспламеняются в атмосфере Фтора при обычной температуре, при этом могут быть получены BrF3, BrF5, IF3, IF2. Фтор непосредственно реагирует с криптоном, ксеноном и радоном, образуя соответствующие фториды (например, XeF4, XeF6, KrF2). Известны также оксифториды ксенона.
Взаимодействие Фтора с серой сопровождается выделением тепла и приводит к образованию многочисленных фторидов серы. Селен и теллур образуют высшие фториды SeF6 и TeF6. Фтор с водородом реагируют с воспламенением; при этом образуется фтористый водород. Это радикальная реакция с разветвлением цепей: HF* + Н2 = HF + Н2*; Н2* + F2 = HF + Н + F (где HF* и Н2* – молекулы в колебательно-возбужденном состоянии); реакция используется в химических лазерах. Фтор с азотом реагирует лишь в электрическом разряде. Древесный уголь при взаимодействии с Фтором воспламеняется при обычной температуре; графит реагирует с ним при сильном нагревании, при этом возможно образование твердого фтористого графита (CF)Х или газообразных перфторуглеродов CF4, C2F6 и других. С бором, кремнием, фосфором, мышьяком Фтор взаимодействует на холоду, образуя соответствующие фториды.
Фтор энергично соединяется с большинством металлов; щелочные и щелочноземельные металлы воспламеняются в атмосфере Фтора на холоду, Bi, Sn, Ti, Mo, W – при незначительном нагревании. Hg, Pb, U, V реагируют с Фтором при комнатной температуре, Pt – при температуре темнокрасного каления. При взаимодействии металлов с Фтор образуются, как правило, высшие фториды, например UF6, MoF6, HgF2. Некоторые металлы (Fe, Cu, Al, Ni, Mg, Zn) реагируют с Фтором с образованием защитной пленки фторидов, препятствующей дальнейшей реакции.
При взаимодействии Фтора с оксидами металлов на холоду образуются фториды металлов и кислород; возможно также образование оксифторидов металлов (например, MoO2F2). Оксиды неметаллов либо присоединяют Фтор, например SO2 + F2 = SO2F2, либо кислород в них замещается на Фтор, например SiO2 + 2F2 = SiF4 + О2. Стекло очень медленно реагирует с Фтором; в присутствии воды реакция идет быстро. Вода взаимодействует с Фтором: 2Н2О + 2F2 = 4HF + О2; при этом образуется также OF2 и пероксид водорода Н2О2. Оксиды азота NO и NO2 легко присоединяют Фтор с образованием соответственно фтористого нитрозила FNO и фтористого нитрила FNO2. Оксид углерода (II) присоединяет Фтор при нагревании с образованием фтористого карбонила: СО + F2 = COF2.
Гидрооксиды металлов реагируют с Фтором, образуя фторид металла и кислород, например 2Ва(ОН)2 + 2F2 = 2BaF2 + 2Н2О + О2. Водные растворы NaOH и KOH реагируют с Фтором при 0°С с образованием OF2.
Галогениды металлов или неметаллов взаимодействуют с Фтором на холоду, причем Фтор замещает все галогены.
Легко фторируются сульфиды, нитриды и карбиды. Гидриды металлов образуют с Фтором на холоду фторид металла и HF; аммиак (в парах) – N2 и HF. Фтор замещает водород в кислотах или металлы в их солях, например НNО3(или NaNO3) + F2 = FNO3 + HF (или NaF); в более жестких условиях Фтор вытесняет кислород из этих соединений, образуя сульфурилфторид, например Na2SO4 + 2F2 = 2NaF +SO2F2 + O2. Карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов реагируют с Фтором при обычной температуре; при этом получаются соответствующий фторид, СО2 и О2.
Фтор энергично реагирует с органических веществами.
Получение Фтора. Источником для производства Фтора служит фтористый водород, получающийся в основном либо при действии серной кислоты H2SO4· на флюорит CaF2, либо при переработке апатитов и фосфоритов. Производство Фтора осуществляется электролизом расплава кислого фторида калия KF-(1,8-2,0)HF, который образуется при насыщении расплава KF-HF фтористым водородом до содержания 40-41% HF. Материалом для электролизера обычно служит сталь; электроды – угольный анод и стальной катод. Электролиз ведется при 95-100 °С и напряжении 9-11 в; выход Фтора по току достигает 90-95%. Получающийся Фтор содержит до 5% HF, который удаляется вымораживанием с последующим поглощением фторидом натрия. Фтор хранят в газообразном состоянии (под давлением) и в жидком виде (при охлаждении жидким азотом) в аппаратах из никеля и сплавов на его основе (монелъ-металл), из меди, алюминия и его сплавов, латуни, нержавеющей стали.
Применение Фтора. Газообразный Фтор служит для фторирования UF4 в UF6, применяемого для изотопов разделения урана, а также для получения трехфтористого хлора ClF3 (фторирующий агент), шестифтористой серы SF6 (газообразный изолятор в электротехнической промышленности), фторидов металлов (например, W и V). Жидкий Фтор – окислитель ракетных топлив.
Широкое применение получили многочисленные соединения Фтора – фтористый водород, фторид алюминия, кремнефториды, фторсульфоновая кислота (растворитель, катализатор, реагент для получения органических соединений, содержащих группу – SO2F), BF3 (катализатор), фторорганические соединения и другие.
Техника безопасности. Фтор токсичен, предельно допустимая концентрация его в воздухе примерно 2·10-4 мг/л, а предельно допустимая концентрация при экспозиции не более 1 ч составляет 1,5·10-3мг/л.
Фтор в организме. Фтор постоянно входит в состав животных и растительных тканей; микроэлемент. В виде неорганических соединений содержится главным образом в костях животных и человека -100-300 мг/кг; особенно много Фтора в зубах. Кости морских животных богаче Фтором по сравнению с костями наземных. Поступает в организм животных и человека преимущественно с питьевой водой, оптимальное содержание Фтора в которой 1-1,5 мг/л. При недостатке Фтора у человека развивается кариес зубов, при повышенном поступлении – флюороз. Высокие концентрации ионов Фтора опасны ввиду их способности к ингибированию ряда ферментативных реакций, а также к связыванию важных в биологическом отношении элементов. (Р, Са, Mg и других), нарушающему их баланс в организме. Органические производные Фтора обнаружены только в некоторых растениях (например, в южноафриканском Dichapetalum cymosum). Основные из них – производные фторуксусной кислоты, токсичные как для других растений, так и для животных. Установлена связь обмена Фтора с образованием костной ткани скелета и особенно зубов.
Отравления Фтором возможны у работающих в химические промышленности, при синтезе фторсодержащих соединений и производстве фосфорных удобрений. Фтор раздражает дыхательные пути, вызывает ожоги кожи. При остром отравлении возникают раздражение слизистых оболочек гортани и бронхов, глаз, слюнотечение, носовые кровотечения; в тяжелых случаях – отек легких, поражение центральной нервной системы и других; при хроническом – конъюнктивит, бронхит, пневмония, пневмосклероз, флюороз. Характерно поражение кожи типа экземы. Первая помощь: промывание глаз водой, при ожогах кожи – орошение 70%-ным спиртом; при ингаляционном отравлении – вдыхание кислорода. Профилактика: соблюдение правил техники безопасности, ношение специальной одежды, регулярные медицинские осмотры, включение в пищевой рацион кальция, витаминов.
Источник
Из уроков химии нам известно, что фтор (как простое вещество) – это газ бледно-желтого цвета, с резким запахом, сильно токсичный. Как элемент Периодической Системы, фтор обладает наивысшей активностью. В ряду электроотрицательности неметаллов, фтор занимает крайне правое положение, а это означает, что его окислительная активность даже выше чем у кислорода. Это очень легко доказать. Например, если поместить бумагу или древесину в атмосферу фтора, они самовоспламенятся и быстро сгорят. Многие металлы так же воспламеняются в атмосфере фтора (например, алюминий и цинк).
Zn+F2 = ZnF2
2AL+ 3F2 = 2ALF3
Даже вода, которую поджечь казалось бы невозможно, в атмосфере фтора послушно загорается синим пламенем:
2F2 + 2H2O → 4HF + O2
История открытия фтора, берет свое начало в 1771 г., когда Карл Шееле впервые синтезировал плавиковую кислоту (HF). Как химический элемент, входящий в состав плавиковой кислоты, фтор был предсказан в 1810 г., а выделен лишь 76 лет спустя Анри Муассаном, при электролизе жидкого фтороводорода, содержащего примеси кислого фторида калия (KHF2).
До этого, из-за крайней агрессивности фтора, попытки многих химиков получить данное вещество в чистом виде, заканчивались неудачно и даже трагично. Первой жертвой Фтора был Гемфри Дэви. Затем умерли ирландские химики братья Нокс, повредили свое здоровье Тенар и Гей-Люссак из Франции, а так же погиб профессор Луйе из Бельгии.
Немудрено, что название данного элемента, Фтор, произошло от древнегреческого слова Ftoros – Разрушающий, Наносящий вред, Порча.
Однако, многие соединения фтора, были известны людям давно и нашли широкое применение в деятельности человека, например:
Флюорит (CaF2) – минерал, который может быть окрашен в различные цвета (голубой, синий, зеленый, желтый и др.). Его окраска зависит от дефектов кристаллической структуры, которая весьма чувствительна к различным внешним факторам. За способность данного вещества делать металлы более легкоплавкими, его называют так же плавиковый шпат.
Криолит (Na3[AlF6]) – редкий минерал из класса природных фторидов, обладающий свойствами схожими с плавиковым шпатом. Его и сегодня применяют во всем мире при выплавки алюминия.
Фторуксусная кислота (FCH2COOH) – фторорганическая карбоновая кислота, очень токсичная. Известно, что индейцы смачивали этим ядом наконечники копий и стрел. Спустя много лет химики установили, что этот яд очень похож на уксусную кислоту, но с атомом фтора вместо водорода. В природе, похожее соединение, фторацетат натрия (FCH2COONa) содержится в некоторых растениях семейства Дихапеталовые. В южной Африки, представители этого семейства растений ответственны за 8% смертности крупного рогатого скота.
В наши дни, соединения фтора так же широко используются в производстве, к примеру:
Фреоны – техническое название группы фторсодержащих производных насыщенных углеводородов (CH3F – фторметан, CH2F2 – дифторметан, CHF3 – трифторметан, CF4 – тетрафторметан и др.). Это хладагенты, находящие широкое применение в холодильной технике и при производстве кондиционеров. Фреоны так же образуют аэрозоли в миллионах баллончиков с дезодорантами, лаками и им подобными косметическими средствами. Однако, фреоны вырвавшиеся наружу устремляются в верхние слои атмосферы и разрушают озоновый слой.
Фтор повинен в создание атомной бомбы, так как летучие фториды урана единственное вещество пригодное для разделения его изотопов. Однако, это значит, что при помощи фтора производится и топливо для атомных электростанций, играющих ключевую роль в мировой энергетики.
Конечно же, ни для кого не секрет, что фтор, а точнее его соединения, входят в состав зубных паст и придают зубам завидную прочность.
Поэтому, несомненно, фтор можно считать одним из самых противоречивых элементов, который с одной стороны причиняет много вреда, а с другой, несет неоценимую пользу. Когда то Парацельс сказал: «Всё есть яд и всё есть лекарство. Только доза делает лекарство ядом и яд лекарством». Так же и с Фтором, все зависит от того, кто и как его использует.
Источник
Фтор нужен для организма человека? Свойства, вред и польза. Среди разнообразных веществ, входящих в человеческий организм, немаловажное место занимают микроэлементы, именуемые также минералами. Хотя их содержание в теле невелико(0,04–0,07 %), роль их огромна, а недостаток любого из них пагубно сказывается на работе систем и органов. В данной статье будет рассказано о микроэлементе фторе, относящемся к группе незаменимых минералов, то есть таких которые мы обязательно должны получать из внешней среды. Так почему же фтор нужен для организма человека? О его свойствах, вреде и пользе для здоровья, а также о различных областях применения фтора пойдёт речь.
Фтор в оптимальной природной форме и дозировке содержится в продуктах пчеловодства — таких как цветочная пыльца, маточное молочко и трутневый расплод, которые входят в состав многих натуральных витаминно-минеральных комплексов компании «Парафарм»: «Леветон П», «Элтон П», «Леветон Форте», «Элтон Форте», «Апитонус П», «Остеомед», «Остео-Вит», «Остеомед Форте», «Эромакс», «Мемо-Вит» и «Кардиотон». Именно поэтому мы уделяем столько внимания каждому природному веществу, рассказывая о его важности и пользе для здоровья организма.
Фтор: История открытия
В силу своей высокой химической активности фтор отсутствует в природе в чистом виде, однако учёные задолго до его выделения пытались описать его. Таким образом, история открытия фтора растянулась на несколько столетий. Уже на грани XV–XVI веков при выплавке металлов и стекла использовался минерал CaF2– флюорит(лат. fluereозначает«течь»), или плавиковый шпат, в России его именовали также спалтом или спатом.
В XVII веке в стекольном производстве для получения узоров на посуде стала применяться плавиковая кислота в смеси со шпатом, природу которой пытались установить К. Шееле и Лавуазье. Последний и предположил в её составе наличие неизвестного науке химического элемента, который он назвал флюором(fluorum). Таким термином фтор и по сей день обозначается в европейских языках. А название «фтор» (от греч. «гибель, разрушение») принадлежит Амперу, который в 1810 г. сумел максимально точно предсказать свойства неведомого элементарного вещества. Над выделением чистого фтора в течение XIX века упорно бились многие химики. Около десятка из них даже погибли или получили серьёзное отравление в ходе экспериментов (Г. Дэви, братья Ноксы, Тенар и Гей-Люссак и др.), что словно бы подтверждает меткость смертоносного названия «фтор».
Наконец в 1886 году элементарный хлор в газообразной форме удалось получить французскому учёному Анри Муассану с помощью электролиза фторводорода, с применением сверхдорогого прибора из платины и иридия, так как выделенный газ был крайне агрессивен. Позже он опробовал аппарат для электролиза из меди, с которой фтор хоть и реагировал, но с образованием плёнки, не позволяющей этой реакции продолжаться.
Физические и химические
свойства фтора
Познакомившись с физическими и химическими свойствами фтора, можно удивиться тому, что это очень ядовитое вещество, даже в названии которого притаилось «разрушение» (др.-греч. φθόρος ), является незаменимым в организме человека.
Элемент фтор (лат. fluorum, F) располагается под 9-м атомным номером в 17-й группе периодической таблицы химических элементов Менделеева, где также находятся другие галогены: бром, хлор, йод и астат. Все они неметаллы и активные окислители, не представленные в природе самостоятельно, а только в составе соединений, и фтор из них наиболее лёгкий галоген, отличающийся самой высокой реакционноспособностью. Именно поэтому он встречается не в свободном состоянии, а только в соединениях, при лабораторном выделении из которых представляет собой в чистом виде при нормальной температуре газ из 2-атомных молекул (F2). Газообразный фтор по запаху похож на хлор или озон, имеет желтоватый оттенок, чрезвычайно токсичен. Закипает при очень низкой температуре – -188,12 °C, а плавится при -219,70 °C. Крайне высокая химическая активность заставляет фтор вступать в реакции практически со всеми веществами и элементами, часто с горением и взрывами.
В природе больше всего фтора содержится в почве преимущественно в составе уже вышеназванного флюорита, в водах океана и в меньшей степени в речной воде. Некоторые растения вбирают и связывают фтор, в частности лук и чечевица.
Физические и химические свойства фтора обуславливают разностороннее использование этого элемента в фармакологии, химической промышленности для получения различных соединений, в том числе агрохимикатов, в изготовлении ряда материалов (тефлона, фторпластов и фторкаучуков). Как охлаждающее вещество он применяется в производстве холодильных камер – входит в состав фреона. Применим он также в ядерной и металлургической промышленности. Создание атомной бомбы не обошлось без 9-го элемента периодической таблицы.
Почему фтор нужен
для организма человека?
А теперь ответим на центральный вопрос статьи: почему, для чего фтор нужен для организма человека? Больше всего этого микроэлемента содержится в наших зубах (0,02 %), костях (0,2–1,2 %), щитовидной железе и коже. В меньшей мере обнаруживается он практически во всех биологических субстанциях. В среднем – около 2,6 грамма во всём теле.
Пожалуй, все наслышаны о пользе фторсодержащих зубных паст. Оспаривать данный факт не приходится, ведь фтор (в малых количествах, конечно) необходим для формирования и поддержания, укрепления покрывающей зубную ткань эмали и самого дентина. Он, вступая в соединение с кальцием и фосфором,предотвращает развитие кариеса, появление микротрещин. Однако в местностях, где питьевая вода в должной мере обогащена данным микроэлементом, не стоит постоянно пользоваться фторированными пастами, так как это может вызвать флюороз – перенасыщенность тканей фтором, что выражается обычно в пятнистости, потемнении эмали, а что ещё хуже – в нарушениях структуры и деформациях костей.Присутствие фторида в пище будущей мамы способствует рождению ребёнка, менее подверженного кариесу.
Кости также будут более прочными при достатке этого минерала. Фтор нужен для нормального роста скелета, он ускоряет восстановление в случае переломов. Для пожилых людей фтор ценен как средство предупреждения остеопороза.
Воздействие фтора на щитовидную железу заключается в угнетении её активности, что давно взято на вооружение врачами при лечении ряда эндокринных отклонений, таких как гипертиреоз (базедова болезнь).
Отмечено положительное влияние оптимального содержания фтора в организме на иммунную систему и функции кроветворения, на регенерацию при ранах и ожогах, а также на усвоение железа.
Выявлено радиопротекторное (защищающее от радиации) действие фтора: он препятствует отложению радионуклида стронция в костных тканях и защищает от облучения стронцием, способствует выведению солей тяжёлых металлов.
Как видим, участвуя в минеральном обмене, фтор оказывает разностороннее действие на организм человека.
Фтор в медицине
Применение фтора в медицине обусловлено его свойствами и ролью в физиологических процессах человека.
Широко распространено назначение фторсодержащих препаратов и биодобавок для улучшения состояния зубов и костей, для профилактики остеопороза («Витафтор», «Натрия фторид», «Флудент» и др.). Для фторирования молочных и постоянных зубов (насыщения эмали и дентина соединениями фтора) активно используются всевозможные спреи, мази, гели и лаки («Витофтор», «Сенсигель», «Фторлак» и др.). Глубокое фторирование проводится только стоматологом с использованием специальной техники. Эта процедура не только предупреждает кариес, но и способствует формированию эмали у малышей, помогает дольше сохраняться уже имеющимся зубным реставрациям у взрослых, уменьшает гиперчувствительность.
Фтор в сочетании с йодом тормозит излишнее продуцирование тиреоидных гормонов и нормализует секреторную деятельность щитовидки при базедовой болезни (гипертиреозе).
При лечении онкологических заболеваний используются фторсодержащие медикаменты. Например,противоопухолевый препарат «Фторурацил»применяется с середины ХХ века по сей день.
Многие лекарства, предназначенные для терапии нервно-психических болезней (шизофрении, эпилепсии и др.), включают атомы фтора: миорелаксанты, нейролептики, транквилизаторы и снотворные.
Входит фтор и в состав ряда глюкокортикоидов, назначаемых при дерматологических заболеваниях: в «Бетаметазон», «Дексаметазон», «Флупреднизолон» и др.
Современная фармакология находится в плотной связке с химией фтора, и сегодня атомы этого микроэлемента включаются в разрабатываемые лекарственные средства от самых разных недугов.
Как выражается
дефицит фтора в организме?
Причинами дефицита фтора в организме могут быть нарушения метаболизма, не позволяющие усваиваться ему в нужных количествах, и недостаточное поступление его извне. Во втором случае, как правило, речь идёт о бедной фтором питьевой воде (менее 0,7 мг/л).
Характерные симптомы нехватки фтора – это поражение зубов кариесом, их хрупкость, а также развитие остеопороза. Ногти и волосы также становятся ломкими, плохо растут. Вследствие уменьшения содержания в организме железа, которое плохо усваивается без фтора, может возникнуть анемия.
Чем опасен переизбыток
фтора в организме?
Отравление фтором
Переизбыток фтора в организме может оказаться для человеческого организма гораздо большим злом, нежели его недостаток. Только 20 мг этого минерала вызывают серьёзное отравление фтором, а 2 грамма смертельны.
Острое отравление газообразным фтором вызывает поражение глаз (ожоги, конъюнктивиты, экземы век) и органов дыхания (изъязвление слизистых оболочек, потерю голоса, кровотечения из носа, бронхит, пневмонию), а также резкое нарушение кровообращения. Могут пострадать печень, сердечная мышца, вероятно развитие лейкопении, различных отклонений в работе сердечно-сосудистой и нервной систем, метаболических нарушений. При отравлении через желудочно-кишечный тракт (например ядом для мышей) начинаются судороги, резкое понижение давления, тошнота, кровавые рвота и понос, велика вероятность впадения в кому.
Хроническое отравление фтором (фторизм) также несёт серьёзную угрозу для здоровья, тем более что его диагностика затруднена. Причиной может быть чрезмерно фторированная вода (больше 4 мг/л), не утилизованные по правилам промышленные отходы, отравляющие внешнюю среду, несоблюдение техники безопасности на производстве суперфосфатов, отравление почв и растений агрохимикатами и др. Сначала зубы и дёсны становятся крайне чувствительными, затем наблюдается стирание зубов, поражение их кариесом, пародонтозы, кровотечения из носа. Поражаются бронхи, лёгкие, сердце, ЖКТ, печень, система кровообращения и сосуды… В общем, патологические изменения нарастают, как снежный ком, и затрагивают весь организм, что может при продолжении интоксикации и отсутствии лечения привести к инвалидности и преждевременной смерти.
Суточная норма фтора
Чтобы избежать негативных последствий дефицита и переизбытка фтора, надо придерживаться рекомендаций специалистов относительно полезных для здоровья доз этого вещества. Потребность человеческого организма в 9-м элементе периодической таблицы покрывает суточная норма фтора, установленная медиками в соответствии с возрастом:
- младенцы должны получать 0,01–0,5 мг/сутки фтора в день (эта доза увеличивается от меньшего к большему числу от рождения до года); малыши получают фтор с водой, материнским молоком, детским питанием;
- от года до 3 лет – 0,7мг /сутки;
- к 13 годам норма увеличивается до 2 мг/сутки;
- молодые люди 14–18 лет и женщины после 14 лет – 3 мг/сутки;
- взрослые мужчины – 4 мг/сутки.
Фтор: Содержание в продуктах питания
Основным источником фтора для нас служит питьевая вода, которая подлежит проверке на содержание в ней фтора, и в случае его недостатка (менее 5 мг на литр), её специально обогащают фторидом натрия. Полезно будет знать о содержании фтора в продуктах питания, чтобы при необходимости восполнить его недостаток. Богаты им морепродукты (рыба и водоросли), чай (как чёрный, так и зелёный), мясо (особенно телятина и баранина), печень, яйца и молоко, чечевичная, овсяная, рисовая, гречневая крупы, отруби, грецкий орех, лук, яблоки, грейпфрут.
Причины заниматься спортом: топ-5. Тренируйся, пока не поздно
Дела на работе, домашние заботы, соцсети – все это нещадно пожирает наше свободное время. Даже поход в фитнес-зал после 30 лет дается непросто. При этом банальная зарядка с гантелями уже вас не устраивает и хочется чего-то большего. Какие главные причины заниматься спортом? Где взять мотивацию записаться в секцию плавания, боевых искусств или просто поиграть в…
Читать далее
Легендарные спортсмены-вегетарианцы: топ — 5
Спортсмены-вегетарианцы сегодня мало кого удивляют. Многие звезды спорта осознанно выбирают такой путь и остаются только в выигрыше. Куда более удивителен тот факт, что подобная практика существовала задолго до того, как вегетарианство стало мейнстримом. Великие атлеты прошлого принципиально отказывались от мяса, но при этом продолжали бить рекорд за рекордом. Кто же эти герои, и в чем…
Читать далее
Плоский живот за неделю – реально или нет? Марафон похудения
Предстоит торжество, а ваше любимое платье безобразно натянулось на животе? До боли знакомая многим женщинам картина. Как же порой хочется получить плоский живот за неделю! В принципе, ничего невозможного нет. «Можно и зайца научить курить», – говорила героиня известного советского фильма. Однако быстрое похудение таит в себе немало опасностей. Расскажем о наиболее эффективных способах стремительного…
Читать далее
Колено бегуна: подари суставам второе дыхание
Колено бегуна − общее название для целого ряда патологий, поражающих коленный сустав. По статистике, с этой проблемой сталкивается каждый пятый легкоатлет, футболист, лыжник или велогонщик. При недостаточном восстановлении последствия данного нарушения могут стать необратимыми. Поэтому очень важно знать, как лечить колено бегуна правильно.
Читать далее
Источник