Фтор f

Содержание

Препараты с содержанием фтора

Рекомендуется выбирать подходящее средство вместе с врачом: доктора пропишет средство, лучше подходящее в индивидуальном случае. Дозировку, длительность приема тоже лучше подбирать индивидуально.

Фторсодержащие растворы могут применяться для электрофореза, фонофореза. Проводить подобные процедуры должен только специалист по показаниям. С помощью электрического тока фтор проникает в организм через кожу. Возможно применение кальция фторида, фторида натрия, фторида калия.

Для предотвращения развития кариеса можно приобрести специальные лаки с фтором. Средство надолго сохраняется на эмали, в которую активное вещество переходит быстро. При этом необходимость в проведении дополнительных процедур отсутствует. Применяются средства и в стоматологии.

Минерал часто содержится в зубных пастах. При чистке зубов он проникает в эмаль, способствуя ее укреплению.

Следует учитывать, что искусственные источники менее полезны, чем натуральные. Применять их следует лишь при необходимости, заменять таблетками и растворами еду не стоит.

Что представляет собой вода с содержанием фтора

Присутствующие ионы фтора в воде могут быть абсолютно безопасны и смертельно опасны. В микроскопических дозах фторид-ионы F(-) оказывают терапевтическое действие, а в больших концентрациях способны убить. В обычном тюбике зубной пасты количество фторидов таково, что может погубить маленького ребенка, если он съест пасту. Доза 2-3 грамма фторида натрия является смертельной для взрослого человека.

Вода с ионами фтора по степени токсичности гораздо опаснее свинца. Во многих странах водные растворы специально фторируют, так как данный микроэлемент необходим для формирования и нормального развития зубной и костной ткани организма. Самый популярный способ фторирования — добавление фторида натрия. Это самый дорогой реагент, который используют в коммунальных хозяйствах для обогащения водопроводной питьевой воды фтором F(-).

При фторировании важны:

  • строгое соблюдение технологии,
  • точная дозировка,
  • регулярные поступления на объекты водоподготовки фторсодержащего сырья.

Из-за сильной токсичности химического элемента признано опасным избыточно-высокое содержание фтора в воде в количестве выше установленных норм. Многие страны — Китай, Япония, Индия, Израиль — не только отказались, но и ввели запрет на фторирование воды, применяемой для питья.

Общие сведения:

100 Общие сведения  
101 Название Фтор
102 Прежнее название
103 Латинское название Fluorum
104 Английское название Fluorine
105 Символ F
106 Атомный номер (номер в таблице) 9
107 Тип Неметалл
108 Группа Галоген
109 Открыт Андре-Мари Ампер, Франция, 1810 г.
110 Год открытия 1810 г.
111 Внешний вид и пр. Газ бледно-жёлтого цвета с резким запахом, напоминающим озон или хлор. Ядовит
112 Происхождение Природный материал
113 Модификации
114 Аллотропные модификации 2 аллотропные модификации фтора:

— α-фтор с простой моноклинной кристаллической решёткой,

— β-фтор с простой кубической кристаллической решёткой

115 Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116 Конденсат Бозе-Эйнштейна
117 Двумерные материалы
118 Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) 0 %
119 Содержание в земной коре (по массе) 0,054 %
120 Содержание в морях и океанах (по массе) 0,00013 %
121 Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 0,00004 %
122 Содержание в Солнце (по массе) 0,00005 %
123 Содержание в метеоритах (по массе) 0,0087 %
124 Содержание в организме человека (по массе) 0,0037 %

Физические свойства[править | править код]

При нормальных условиях представляет собой бледно-жёлтый газ. В малых концентрациях в воздухе его запах напоминает одновременно озон и хлор. Очень агрессивен и сильно ядовит.

Фтор имеет аномально низкую температуру кипения (85,03 К, −188,12°C) и плавления (53,53 К, −219,70 °C). Это связано с тем, что фтор не имеет d-подуровня и не способен образовывать полуторные связи, в отличие от остальных галогенов (кратность связи в остальных галогенах примерно 1,1).

Ниже температуры плавления образует кристаллы бледно-жёлтого цвета.

Электронное строениеправить | править код

Электронная конфигурация внешнего электронного уровня атома фтора

Электронная конфигурация атома фтора: 1s22s22p5.

Атомы фтора в соединениях могут проявлять степень окисления, равную −1. Положительные степени окисления в соединениях неизвестны, так как фтор является самым электроотрицательным элементом.

Квантовохимический терм атома фтора — 2P3/2.

Строение молекулыправить | править код

Применение метода МО для молекулы F2

С точки зрения теории молекулярных орбиталей, строение двухатомной молекулы фтора можно охарактеризовать следующей диаграммой. В молекуле присутствует 4 связывающих орбитали и 3 разрыхляющих. Порядок связи в молекуле равен 1.

Кристаллыправить | править код

Кристаллическая структура α-фтора (стабильная при атмосферном давлении)

Фтор образует молекулярные кристаллы с двумя кристаллическими модификациями, стабильными при атмосферном давлении:

  • α-фтор, непрозрачный, твёрдый и хрупкий, существует при температуре ниже 45,6 K, кристаллическая решётка моноклинной сингонии, пространственная группа C 2/c, параметры ячейки a = 0,54780(12) нм, b = 0,32701(7) нм, c = 0,72651(17) нм, β = 102,088(18)°, Z = 4, d = 1,98 г/см3 с объёмом элементарной ячейки 0,12726(5) нм3 (при 10 К);
  • β-фтор, прозрачный, менее плотный и твёрдый, существует в интервале температур от 45,6 К до точки плавления 53,53 K, кристаллическая решётка кубической сингонии (примитивная решётка), пространственная группа Pm3n, параметры ячейки a = 0,65314(15) нм, Z = 8, d = 1,81 г/см3 с объёмом элементарной ячейки 0,27862(11) нм3 (при 48 К), решётка изотипична γ-фазе O2 и δ-фазе N2. Следует отметить, что в раннем (но единственном проведённом до 2019 года) эксперименте по изучению структуры β-фтора рентгенографическая плотность кристалла была оценена как 1,70(5) г/см3, и эта плотность твёрдого фтора цитируется в большинстве справочников. Более точное современное измерение даёт 1,8104(12) г/см3.

Фазовый переход между этими кристаллическими фазами фтора более экзотермичен, чем затвердевание жидкого фтора. Фаза ромбической сингонии у твёрдого фтора не обнаружена, в отличие от всех прочих галогенов. Молекулы α-фтора разупорядочены по направлению. Длина связи F—F в молекулах составляет 0,1404(12) нм.

Даже при столь низких температурах взаимодействие кристаллов фтора со многими веществами приводит к взрыву.

Изотопный составправить | править код

Фтор является моноизотопным элементом: в природе существует только один стабильный изотоп фтора 19F. Известны ещё 17 радиоактивных изотопов фтора с массовым числом от 14 до 31 и один ядерный изомер — 18mF. Самым долгоживущим из радиоактивных изотопов фтора является 18F с периодом полураспада 109,771 минуты, важный источник позитронов, использующийся в позитрон-эмиссионной томографии.

Ядерные свойства изотопов фтораправить | править код

Изотоп Относительная масса, а. е. м. Период полураспада Тип распада Ядерный спин Ядерный магнитный момент
17F 17,0020952 64,5 c β+-распад в 17O 5/2 4,722
18F 18,000938 1,83 часа β+-распад в 18O 1
19F 18,99840322 Стабилен 1/2 2,629
20F 19,9999813 11 c β−-распад в 20Ne 2 2,094
21F 20,999949 4,2 c β−-распад в 21Ne 5/2
22F 22,00300 4,23 c β−-распад в 22Ne 4
23F 23,00357 2,2 c β−-распад в 23Ne 5/2

Магнитные свойства ядерправить | править код

Ядра изотопа 19F имеют полуцелый спин, поэтому возможно применение этих ядер для ЯМР-исследований молекул. Спектры ЯМР-19F являются достаточно характеристичными для фторорганических соединений.

Фтор как пишется элемент

Бледно-жёлтый газ, чрезвычайно химически активен. Очень ядовит.

Свойства атома

Атомная масса (молярная масса) 18,998403 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома 71 пм

Энергия ионизации (первый электрон) 1680,0 (17,41) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация 2s 2 2p 5

Химические свойства

Ковалентный радиус 72 пм

Радиус иона (-1e)133 пм

Электроотрицательность (по Полингу) 3,98

Электродный потенциал

Степени окисления −1

Термодинамические свойства простого вещества

Плотность (при −189 °C)1,108 г/см³

Молярная теплоёмкость 31,34 Дж/(K·моль)

Теплопроводность 0,028 Вт/(м·K)

Температура плавления 53,53 K

Теплота плавления (F-F) 0,51 кДж/моль

Температура кипения 85,01 K

Теплота испарения 6,54 (F-F) кДж/моль

Молярный объём 17,1 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества

Структура решётки моноклинная

Параметры решётки 5,50 b=3,28 c=7,28 β=90.0 Å

Отношение c/a —

Общая характеристика

Галогены образуют двухатомные молекулы (вида Х2, где Х обозначает атом галогена) – устойчивую форму существования галогенов в виде свободных элементов. Связи этих двухатомных молекул являются неполярными, ковалентными и одинарными. Химические свойства галогенов позволяют им легко вступать в соединение с большинством элементов, поэтому они никогда не встречаются в несвязанном виде в природе. Фтор – наиболее активный галоген, а астат – наименее.

Все галогены образуют соли I группы с похожими свойствами. В этих соединениях галогены присутствуют в виде галоидных анионов с зарядом -1 (например, Cl-, Br-). Окончание -ид указывает на наличие галогенид-анионов; например Cl- называется «хлорид».

Кроме того, химические свойства галогенов позволяют им действовать в качестве окислителей – окислять металлы. Большинство химических реакций, в которых участвуют галогены – окислительно-восстановительные в водном растворе. Галогены образуют одинарные связи с углеродом или азотом в органических соединениях, где степень их окисления (СО) равна -1. Когда атом галогена замещён ковалентно-связанным атомом водорода в органическом соединении, префикс гало- может быть использован в общем смысле, или префиксы фтор-, хлор-, бром- , йод- – для конкретных галогенов. Галогенные элементы могут иметь перекрёстную связь с образованием двухатомных молекул с полярными ковалентными одинарными связями.

Хлор (Cl2) стал первым галогеном, открытым в 1774 г., затем были открыты йод (I2), бром (Br2), фтор (F2) и астат (At, обнаружен последним, в 1940 г.). Название «галоген» происходит от греческих корней hal- («соль») и -gen («образовывать»). Вместе эти слова означают «солеобразующий», подчёркивая тот факт, что галогены, вступая в реакцию с металлами, образуют соли. Галит – это название каменной соли, природного минерала, состоящего из хлорида натрия (NaCl). И, наконец, галогены используются в быту – фторид содержится в зубной пасте, хлор обеззараживает питьевую воду, а йод содействует выработке гормонов щитовидной железы.

Популярные препараты фтора

Есть много таблеток и гелей, в которых фтор входит в состав препарата. Они назначаются врачами и продаются строго по рецепту. Применять их самостоятельно опасно для жизни. Используют их обычно для борьбы с кариесом и для улучшения состояния полости рта и зубов.

Очень часто применяются следующие препараты:

  • «Фторид натрия». Форма выпуска – порошок или кристаллы. Используется средство при остеопорозе и детском кариесе. Прием «Фторида натрия» должен сопровождаться употреблением продуктов, богатых кальцием и магнием. Назначение препарата невозможно без предварительного анализа крови на определение соотношения минеральных веществ в организме. Только в таком случае можно быть уверенным, что средство принесет пациенту пользу, а не вред.
  • «Натриум флуоратум» — таблетки для рассасывания (1 мг). Это тот же самый фторид натрия. Направлен на восполнение дефицита фтора, лечение кариеса, улучшение состояния костей. Способствует созреванию эмали, ее укреплению. Назначается препарат при остеопорозе, остеопатии, для профилактики кариеса. Противопоказан при беременности, кормлении грудью, детском возрасте до полугода, трех лет, 6 и 14 лет (в зависимости от дозировки средства и его лекарственной формы).
  • «Кореберон». Выпускается в виде драже и таблеток, покрытых оболочкой (20 мг). Еще один аналог натрия фторида.
  • «Витафтор». Препарат содержит фторид натрия, ретинол (витамин А), витамин Д, аскорбиновую кислоту, сорбит и некоторые другие вещества. Форма выпуска – жидкая. Применяется для профилактики и лечения кариеса и для улучшения формирования эмалей постоянных зубов. Обычно средство назначается детям, которые проживают в районах, где содержание фтора в воде ниже нормы (меньше 0,5 мг на 1 литр воды). Витафтор детям можно применять с 1 года.
  • «АКТ». Раствор для полоскания полости рта. Содержит фторид натрия. Применяется для профилактики кариеса у детей и взрослых.
  • «Фторлак» — особый гель, который наносится на эмаль зубов. Используют его в профилактических целях для предупреждения пародонтоза и кариеса. Перед применением геля зубы очищают (делают гигиеническую чистку). Препарат образует особую пленку на поверхности зубов, защищая их от вредоносных бактерий, укрепляя десны и повышая устойчивость пломб. Средство можно купить без рецепта в обычной аптеке, но стоматологи рекомендуют не применять его самостоятельно во избежание передозировки.

Все вышеперечисленные средства не стоит принимать без разрешения врача.

Нахождение в природе

Молекула фтора не встречается в природе в чистом виде. Среди самых распространенных соединений фтора отметим плавиковый шпат. Именно флюорит на протяжении нескольких столетий применяли в качестве очищающего компонента в металлургическом производстве. Исследователям удалось определить, что минерал, используемый для выделения фтора, обладает свойством флуоресценции, то есть способностью давать синеватый цвет при дополнительном освещении.

Формула фтора была определена значительно позже, причиной стала его незначительная распространенность в земной коре (не больше 0,065 процента). В качестве основных соединений можно рассмотреть топаз, криолит, а также лепидолит.

История открытия Периодического закона.

К середине XIX века были открыты 63 химических элемента, и попытки найти закономерности в этом наборе предпринимались неоднократно.
В 1829 году Дёберейнер опубликовал найденный им «закон триад»: атомный вес многих элементов близок к среднему арифметическому двух других элементов, близких к исходному по химическим свойствам (стронций, кальций и барий; хлор, бром и йод и др.). Первую попытку расположить элементы в порядке возрастания атомных весов предпринял Александр Эмиль Шанкуртуа (1862), который разместил элементы вдоль винтовой линии и отметил частое циклическое повторение химических свойств по вертикали. Обе указанные модели не привлекли внимания научной общественности.

В 1866 году свой вариант периодической системы предложил химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс, модель которого («закон октав») внешне немного напоминала менделеевскую, но была скомпрометирована настойчивыми попытками автора найти в таблице мистическую музыкальную гармонию. В этом же десятилетии появились ещё несколько попыток систематизации химических элементов; ближе всего к окончательному варианту подошёл Юлиус Лотар Мейер (1864). Д. И. Менделеев опубликовал свою первую схему периодической таблицы в 1869 году в статье «Соотношение свойств с атомным весом элементов» (в журнале Русского химического общества); ещё ранее (февраль 1869 г.) научное извещение об открытии было им разослано ведущим химикам мира.

По легенде, мысль о системе химических элементов пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, учёный ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово».

Написав на карточках основные свойства каждого элемента (их в то время было известно 63, из которых один — дидим Di — оказался в дальнейшем смесью двух вновь открытых элементов празеодима и неодима), Менделеев начинает многократно переставлять эти карточки, составлять из них ряды сходных по свойствам элементов, сопоставлять ряды один с другим. Итогом работы стал отправленный в 1869 году в научные учреждения России и других стран первый вариант системы («Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве»), в котором элементы были расставлены по девятнадцати горизонтальным рядам (рядам сходных элементов, ставших прообразами групп современной системы) и по шести вертикальным столбцам (прообразам будущих периодов). В 1870 году Менделеев в «Основах химии» публикует второй вариант системы («Естественную систему элементов»), имеющий более привычный нам вид: горизонтальные столбцы элементов-аналогов превратились в восемь вертикально расположенных групп; шесть вертикальных столбцов первого варианта превратились в периоды, начинавшиеся щелочным металлом и заканчивающиеся галогеном. Каждый период был разбит на два ряда; элементы разных вошедших в группу рядов образовали подгруппы.

Сущность открытия Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определённого количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, свойства начинают повторяться. Например, натрий похож на калий, фтор похож на хлор, а золото похоже на серебро и медь. Разумеется, свойства не повторяются в точности, к ним добавляются и изменения. Отличием работы Менделеева от работ его предшественников было то, что основ для классификации элементов у Менделеева была не одна, а две — атомная масса и химическое сходство. Для того, чтобы периодичность полностью соблюдалась, Менделеевым были предприняты очень смелые шаги: он исправил атомные массы некоторых элементов (например, бериллия, индия, урана, тория, церия, титана, иттрия), несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими (например, таллий, считавшийся щелочным металлом, он поместил в третью группу согласно его фактической максимальной валентности), оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы. В 1871 году на основе этих работ Менделеев сформулировал Периодический закон, форма которого со временем была несколько усовершенствована.

Научная достоверность Периодического закона получила подтверждение очень скоро: в 1875—1886 годах были открыты галлий (экаалюминий), скандий (экабор) и германий (экасилиций), для которых Менделеев, пользуясь периодической системой, предсказал не только возможность их существования, но и, с поразительной точностью, целый ряд физических и химических свойств.

Применение[править | править код]

Фтор используется для получения:

  • фреонов — широко распространённых хладагентов;
  • фторопластов — химически инертных полимеров;
  • элегаза SF6 — газообразного изолятора, применяемого в высоковольтной электротехнике;
  • гексафторида урана UF6, применяемого для разделения изотопов урана в ядерной промышленности;
  • гексафтороалюмината натрия — электролита для получения алюминия путём электролиза;
  • фторидов металлов (например, W и V), которые обладают некоторыми полезными свойствами.

Ракетная техникаправить | править код

Фтор и некоторые его соединения являются сильными окислителями, поэтому могут применяться в качестве окислителя в ракетных топливах. Очень высокая эффективность фтора вызывала значительный интерес к нему и его соединениям. На заре космической эры в СССР и других странах существовали программы исследования фторсодержащих видов ракетного топлива. Однако продукты горения с фторсодержащими окислителями токсичны. Поэтому топлива на основе фтора не получили распространения в современной ракетной технике.

Применение в медицинеправить | править код

Фторированные углеводороды (например перфтордекалин) применяются в медицине как кровезаменители. Существует множество медицинских препаратов, содержащих фтор в структуре (фторотан, фторурацил, флуоксетин, галоперидол и др.). Фториды натрия, калия и др. в строго дозированных микроколичествах применяются для профилактики кариеса (см. ниже).

Биологическая и физиологическая роль

Фтор является жизненно необходимым для организма элементом. В организме человека фтор, в основном, содержится в эмали зубов в составе фторапатита — Ca5F(PO4)3. При недостаточном (менее 0,5 мг/литр питьевой воды) или избыточном (более 1 мг/литр) потреблении фтора организмом могут развиваться заболевания зубов: кариеса и флюорозу (крапчатости эмали) и остеосаркомы, соответственно.

Малое содержание фтора разрушает эмаль за счет вымывания фтора из фторапатита с образованием гидроксоапатита, и наоборот.

Для профилактики кариеса рекомендуется использовать зубные пасты с добавками фтора или употреблять фторированную воду (до концентрации 1 мг/л), или применять местные аппликации 1-2 % раствором фторида натрия или фторида олова. Такие действия могут сократить вероятность появления кариеса на 30-50 %.

Предельно допустимая концентрация связанного фторав воздухе промышленных помещениях равен 0,0005 мг/литр.

Простое тело

Простое тело фтора обычно двухатомное ( дифтор F 2 ), но может быть одноатомным . Дифлуор — это зеленовато-желтый газ с резким и раздражающим запахом, ядовитый, негорючий, но способный опасно быстро окислять ( окислять ) все, что может гореть на воздухе, и даже обычная вода, стекло или песок. Реагируют в атмосфере фтора.

Физические свойства

Первая плотность фтора была рассчитана Анри Муассаном в ходе эксперимента, в котором он собирал фтор и воздух в платиновую пробирку. Анри Муассан получил плотность 1,264 при  ° C и 760  мм рт . Затем он рассчитал теоретическую плотность, умножив плотность водорода на атомный вес фтора, и нашел 1,316.

Химические свойства

Чистый дифтор — это агрессивный бледно-желтый газ: это сильный окислитель .

Фтор — негорючий газ, но он может образовывать пламя, вступая в реакцию со многими химическими веществами. Он может бурно реагировать с большим количеством химических соединений . С водой даже при низких температурах образует озон и плавиковую кислоту  :

3 Ж 2 + 3 Н 2 О→ O 3 + 6 HF

Даже в условиях низких температур и без света дифтор вступает во взрывную реакцию с водородом даже при температуре ниже –250  ° C, когда фтор находится в твердом состоянии, а водород — в жидком состоянии. В струе дифторного газа светящимся пламенем горят стекло , металлы , вода и другие вещества.

Подготовка

Фтор обладает таким сродством к большинству элементов, особенно к кремнию (Si), что дифтор нельзя приготовить или хранить в стеклянных контейнерах (сделанных в основном из кремнезема SiO 2). Поэтому обрабатывается в тефлон , полимер под названием KelF, или в никелевых контейнерах . В последнем случае поверхность контейнера сначала (и раз и навсегда) пассивируется первым контактом с дифторидом.

Дифтор , F 2, До сих пор производится в промышленности сегодня благодаря процессу электролиза , введенной Муассан в 1886 году Электролитическая ванна состоит из смеси KF-2HF расплавляют при примерно 90  ° С — 100  ° С Безводный HF не является проводящим, потому что он не очень диссоциирует и представляет собой добавку KЧАСF 2 что обеспечивает ионную проводимость по сложному механизму.

Во время реакции электролиза дифторид образуется на угольном аноде в соответствии с:

2 часаF 2— → F 2(g) + 2 HF + 2 e —

На катоде (металле) водород образуется:

4 HF + 2 e — → H 2(г) + 2НF 2

В электролизной ячейке приложенный потенциал составляет от 8 до 10  В , а плотность тока составляет порядка 12  А  дм -2 . Текущий КПД хороший (95%), но общий КПД энергии составляет всего 30%.

В 1986 году по случаю столетней годовщины открытия электрохимического получения фтора Карл Кристе открыл оригинальный и чисто химический метод получения путем взаимодействия при 150  ° C безводной плавиковой кислоты HF с K 2 Mn.П 6 и SbП 5. Реакция такая:

K 2 MnП 6 + 2 сбнП 5 → 2 тыс.SbП 6 + MnП 3+ 1/2 Ж 2

Этот процесс анекдотичен, потому что его нельзя использовать в промышленных масштабах.

Методы фторпрофилактики

Существует два основных метода фторпрофилактики – системная и местная.

Системная – это употребление фтора внутрь. Фтор может поступать в наш организм с фторированными водой, молоком, солью и в составе специальных таблеток. В конечном итоге он оказывает свое профилактическое и лечебное воздействие, выделяясь в полости рта со слюной.

Местная фторпрофилактика – это использование препаратов со фтором наружно, непосредственно нанося их на зубы. Эффективность таких препаратов зависит от нескольких факторов:

– от химического соединения фтора, его свойств и концентрации;

– лекарственной формы препарата, частоты его применения;

– от свойств полости рта (эмали, ротовой жидкости, гигиены).

Суточная доза фтора

Потребность человека в элементе должна определяться лечащим врачом. В среднем человеку требуется ежедневно 1,5 – 5 мг вещества.

Повышение потребности организма во фторе может быть при нарушении метаболизма в эмали зубов и костях.

Большие дозы фтора (больше 20 мг) травят организм, а если доза превышает 2 г, то человек не выживет.

Избыток и дефицит фтора: симптомы

Обычно при недостаточности фтора начинаются проблемы с зубами, кожными покровами и костями. Так, при недостатке фтора в организме развивается остеопороз (характеризуется слабостью костей) сильно начинают выпадать волосы, становятся ломкими ногти. Особое значение имеет элемент для зубов. При недостаточности фтора в организме развивается кариес (эмаль зубов истончается, может крошиться или откалываться).

Важно знать, что при недостатке фтора развивается в первую очередь остеопороз, а также не заставят себя долго ждать кариес и обильная потеря волос. Восполнить нехватку элемента можно, употребляя фторированную воду и продукты, БАДы и препараты с данным элементом.  Для лечения кариеса могут применяться фтористый зубной лак, зубные пасты со фтором, таблетки с фтористым натрием в составе

Восполнить нехватку элемента можно, употребляя фторированную воду и продукты, БАДы и препараты с данным элементом.  Для лечения кариеса могут применяться фтористый зубной лак, зубные пасты со фтором, таблетки с фтористым натрием в составе.

Основные причина недостаточности элемента:

  • постоянное проживание в тех регионах страны, где мало фтора в почве, продуктах питания и воде;
  • нарушение метаболизма фтора в организме.

В то время избыток фтора можно распознать по множеству симптомов:

  • нарушенная работа ЦНС;
  • патологии почек;
  • отек легких;
  • пневмония;
  • нарушение формы скелета;
  • судорожность;
  • нарушение метаболизма;
  • остеопороз, кальциноз (в первую очередь связок и сухожилий);
  • проблемы с сердцем;
  • раздражения кожных покровов;
  • болезненные ощущения в животе;
  • проблемы с зубами (хрупкость, флюороз, кровоточащие десны);
  • тошнота, рвота;
  • жидкий стул;
  • слезоточивость;
  • ощущение резкой слабости, упадок сил;
  • проблемы с голосом;
  • дефицит железа;
  • низкое давление.

Из-за большого количества элемента в организме накапливается кальций: на костях появляются наросты, что приводит к деформации скелета и конечностей. Также при избытке элемента начинает накапливаться алюминий, который негативно воздействует на ЦНС человека: возможно появление психических расстройств и тремора конечностей.

Длительная передозировка элемента (десяток лет и более) медленно приводит к флюорозу всего скелета. Его признаки:

  • боли в суставах;
  • нарушения подвижности суставов;
  • нарушение формы связок, сухожилий;
  • появление костных шпор;
  • прогрессирующая слабость в мышцах;
  • неподвижность;
  • неврологические заболевания.

Большие дозировки вещества могут привести к смерти или отравлению организма.

Возникает избыток фтора чаще всего из-за повышенных концентраций микроэлемента в воде. Такое встречается в тех случаях, когда человек постоянно пьет насыщенную фтором воду и готовит на ней еду.

Часто содержится фтор в зубной пасте. Безусловно, фтор эмаль укрепляет, но в то же время может ей и навредить. Следует знать, что если применять длительно и без перерывов такие зубные пасты, фтор накапливается в большом количестве в организме, что наоборот приводит к болезням зубов и полости рта, а эмаль начнет разрушаться.

Избыточный фтор детям также не принесет пользы

Особенно опасна передозировка вещества во время роста и развития скелета, потому очень важно давать ребенку только очищенную воду или хотя бы (по возможности) знать ее состав

Оптимальное содержание фтора в воде – 1,5 мг  на литр жидкости. При употреблении воды с более высокой концентрацией фтора человек может заметить на себе первые признаки его избытка в организме:

  • учащение дыхания;
  • снижение давления;
  • головокружение;
  • судороги рук и ног;
  • проблемы с почками.
  • Необходимо прекратить прием фторсодержащих продуктов, напитков, препаратов, использование фторированных зубных паст, начать прием энтеросорбентов и симптоматических средств.
  • При остром отравлении фтором необходима госпитализация.

Также избыток фтора возникает при отравлении на производстве, при долгом употреблении препаратов с ним в составе или из-за нарушения внутреннего метаболизма вещества.

Для нормализации уровня фтора в организме необходимо прекратить употребление продуктов, напитков, медикаментов со фтором, а также зубных паст и ополаскивателей с этим веществом в составе. Следует срочно начать принимать энтеросорбенты м симптоматические средства. Если отравление фтором острое, следует срочно обратиться в больницу для госпитализации.

Дефицит вещества в организме

Нередко при недостаточном потреблении симптоматика развита слабо, негативные проявления возникают не сразу. Из-за этого люди часто обращаются к врачам лишь при запущенной стадии болезней.

Кости становятся хрупкими, ломкими, легче травмируются. Зубная эмаль тоже истончается, из-за чего повышается риск развития стоматологических патологий, кариеса. Ногти становятся ломкими, слоятся. Волосы тускнеют, секутся, изредка могут выпадать.

Поскольку при недостатке фтора снижается количество усваиваемого железа, концентрация гемоглобина в крови тоже становится низкой. Развивается анемия. Снижается острота зрения. Искривляется позвоночный столб. Иммунная система слабеет, человек начинает чаще болеть.

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. 

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.