Helstu áhrif flúors á manninn

Flúor sem frumefni er mjög hvarfgjarnt gulgrænt tærandi gas, en í náttúrunni er það yfirleitt bundið í steinefnum eins og til dæmis flúrspati (CaF2), krýólíti (Na3AlF6) eða sílíkötum. Vatnsefnisflúoríð eða HF er litlaus en lyktsterk gastegund sem myndar flúrsýru í vatni. Flúor er rafdrægasta frumefnið, þ.e. það tekur gjarnan til sín rafeind í efnahvörfum og myndar stöðug sambönd sem flúoríð, til dæmis natríumflúoríð NaF, sem almenningur þekkir sem bætiefni í tannkremi. Flúoríðið veldur umbreytingu á kalkfosfati í tönnum yfir í flúorapatít sem er mun sterkara efni gagnvart sýklasúrum úrgangsefnum.

Nafnið flúor er dregið af latnesku sögninni fluere, sem þýðir að flæða, en alkemistinn Georgíus Agricola (1494-1555) benti þegar árið 1529 á að flúrspat (CaF2) væri hentugt til notkunar sem hjálparefni (flúx) við bræðslu málma. Franski eðlisfræðingurinn André-Marie Ampère (1775-1836) gaf svo frumefninu nafn sitt árið 1812, þó ekki tækist að einangra það sem slíkt fyrr en töluvert löngu síðar.

Flúorsambönd eins og flúorgas, krýólít og flúrsýra eru allnokkuð notuð í iðnaði og flúor kemur víða fram í umhverfinu af þeim sökum. Flúorgas er notað til framleiðslu UF6, sem notað er við aðskilnað úransamsæta í kjarnorkuiðnaði. Það er einnig notað við framleiðslu SF6 sem er notað í rafeindaiðnaði og við framleiðslu ClF3 sem er mikið notað í efnaiðnaði. Langmest er hins vegar notað af flúrspati í málmiðnað, en heimsframleiðsla þess er um 4 milljón tonn árlega.

Krýolít er notað við álframleiðslu og flúor getur komið við sögu við framleiðslu áburðar, glers, keramiks og múrsteina auk fjölmargra lífrænna efnasambanda og/eða leysiefna. Þá er losun flúors fylgifiskur brúnkolabrennslu. Heimsframleiðsla af flúrsýru er einnig veruleg eða um 400 þúsund tonn. Flúrsýra er notuð í gler- og rafeinda- og efnaiðnaði vegna hæfileika síns til að æta gler og leysa kísilsambönd.

Flúoríð er tekið hratt upp úr meltingarvegi af líkamanum og 5-10 g skammtur af natríumflúoríði er talinn banvænn. Minni skammtar geta valdið ógleði, uppköstum, niðurgangi, magaverkjum og krampa. Flúorgas er mjög eitrað, 0,1% styrkur þess í andrúmslofti veldur dauða á nokkrum mínútum. Áhrif flúrsýru eru mjög sterk og beinskeytt, flúrsýra veldur bruna og eyðileggingu vefja og beina. Innöndun eims af flúrsýru veldur lungnabjúg og snerting flúrsýru eða eims við augu getur valdið varanlegum augnskaða eða blindu.

Flúoreitrun (fluorosis) í mönnum og dýrum, það er þegar flúorupptaka er meiri en hæfilegt er í lengri eða skemmri tíma, kemur fyrst fram í bein- og tannvef. Í mönnum kemur þetta fyrst fram í blettum á glerungi og í kjölfarið fylgja skemmdir á tönnum. Í kindum getur komið fram svokallaður gaddur, sem er ofvöxtur í vissum tönnum. Önnur áhrif í mönnum eru liðverkir og aukin beinmyndun og áhrif á hjarta og æðakerfi.

Langtíma ofneysla getur jafnvel leitt til vansköpunar og má sjá slík áhrif á einstöku stöðum í heiminum þar sem neysluvatn er of flúorríkt. Hins vegar er hæfileg flúorneysla góð fyrir tennur og beinmyndun og natríumflúoríð má nota sem lyf við beinþynningu að nokkru marki. Flúor er nauðsynlegur í hæfilegu magni til eðlilegs þroska og viðgangs fyrir dýr og menn, sé skortur á flúor í fæðu leiðir það til takmarkaðs vaxtar, blóðleysis og ófrjósemi.

Dagleg hæfileg flúorneysla er um 0,3-3 mg og fæst úr fjölmörgum fæðutegundum, eins og fiski, kjöti, eggjum, kartöflum, smjöri, osti og tei. Fiskur, sjávarsalt og te eru líklega bestu uppsprettur flúors úr fæðu.

Flúorstyrkur getur orðið allhár í umhverfi brúnkolavera, ál-, áburðar- og múrsteinsverksmiðja og flúor í umhverfinu er tekinn upp af gróðri í gegnum rætur og blöð. Flúorinn dregur úr vexti plantna og rýrir afurðir og getur valdið gróðurskemmdum. Þá getur öskufall frá eldgosum valdið mikilli og skyndilegri flúormengun, sem þó gengur yfirleitt verulega til baka á nokkrum mánuðum.

Flúoríð er talið hafa margskonar lífeðlis- og lífefnafræðileg áhrif í líkamanum til dæmis með hindrun á virkni ýmissa ensíma og hindrun á prótínmyndun og vexti. Til er flokkur sýklalyfja, svokölluð flúrókvínólón (fluoroquinolones), sem byggir virkni sína á áhrifum flúors. Þau eru auðupptekin og dreifast vel um alla vefi líkamans og virkni þeirra byggist á ensímhemjandi áhrifum þeirra, til dæmis hindrun á ensímum sem nauðsynleg eru við myndun á DNA erfðaefni í bakteríum.

Flúrkolefnissambönd er efnaflokkur sem byggist á flúor og kolefni, þar sem kolefnið myndar stuttar eða langar keðjur og hefur margs konar not. Þetta geta verið afar góð leysiefni, mjög óvirk efnafræðilega, stöðug gagnvart hita og bruna og lítt eitruð. Þessi efni eru notuð sem kælimiðlar, sleipiefni, hreinsiefni og jafnvel sem blóðlíki, því þau leysa súrefni vel.

Efnið teflon (PTFE) er tetraflúoretenfjölliða, sem frægt er sem efnið sem gerir steikarpönnur viðloðunarfríar og er líka notað í þéttiefni, slöngur og í ílát undir hættulega vökva. Teflon er líka grunnurinn að efninu Goretex, sem hleypir vatnsgufu í gegnum sig en er vatnsþétt gagnvart vatn i á vökvaformi. Klórflúorkolefni (CFC) hafa hins vegar fengið afar vont orð á sig fyrir áhrif þeirra til eyðingar á ósonlaginu og þau efni sem menn hafa reynt að nota í staðinn, það er vetnisflúorkolefni (HFC) eru líka talin hafa slæm umhverfisáhrif vegna gróðurhúsaáhrifa þeirra á loftslag jarðar.

Grein þessi birtist fyrst á Vísindavefnum og er birt með góðfúslegu leyfi þeirra