Фтор и его характеристики

Фтор является самым легким членом семейства галогенов, элементов группы 17 (VIIA) периодической таблицы. К данной группе также относятся хлор, бром, йод и астат.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Краткая характеристика

9 электронов фтора образуют конфигурацию 1s22s22p5. В заполненной внутренней оболочке находятся 2 электрона и 7 – на внешней, что оставляет 1 свободное место.

Строение фтора делает его наиболее активным химическим элементом, реагирующим практически со всеми веществами. При высоких температурах и давлениях он даже вступает в реакцию с благородными газами, хотя обычно элементы группы 18 (VIIIA), также известные как инертные газы, не взаимодействуют с другими веществами.

Фтор был открыт в 1886 году французским химиком Анри Муассаном (1852-1907). Он собрал газ, пропуская электрический ток через фтористый водород (H2F2).

О том, что такое фтор, потребители больше всего знают по двум его соединениям. Двухатомный газ используется для получения фторидов, соединений, которые с 1950-х гг. входят в состав зубных паст. Они эффективны в предотвращении кариеса, поэтому их даже добавляют в городские системы водоснабжения.

Другая группа соединений фтора – это хлорфторуглероды (ХФУ). В течение многих лет они были чрезвычайно популярны в качестве аэрозольных пропеллентов. Однако ХФУ в верхних слоях атмосферы реагируют с озоном (О3).

Озоновый слой фильтрует вредное ультрафиолетовое излучение Солнца, которое представляет собой электромагнитную радиацию с длинами волн, меньшими длины фиолетового спектра и, следовательно, с более высокой энергией, чем у видимого света.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Красный диплом сколько четверок допускается в 2020 году

Оценим за полчаса!

Поэтому производство ХФУ теперь запрещено.

Фтор и его характеристики

История открытия

Химия всегда была опасной наукой. А ранняя химия являлась смертельно опасным занятием. Ученые работали с веществами, о которых они знали очень мало. Открытие новых соединений и элементов часто имело трагические последствия.

Фтор является чрезвычайно опасным веществом. Пытаясь изолировать элемент, химики получали ужасные ожоги и даже умирали. Газ фтор повреждает мягкие ткани дыхательных путей.

В начале 1500-х годов немецкий ученый Георгий Агрикола (1494-1555) описал плавиковый шпат, который назвал «флюоритом». Это слово происходит от латинского глагола fluere («течь»).

Агрикола утверждал, что плавиковый шпат, добавленный к расплавленным металлическим рудам, делал их более жидкими, что облегчало работу с ними.

Немецкий ученый не знал, что данный минерал содержит фтор в виде фторида кальция (CaF2).

Флюорит стал предметом интенсивного изучения. В 1670 г. немецкий стеклодув Генрих Шванхард обнаружил, что смесь плавикового шпата и кислоты образует вещество, которое можно использовать для травления стекла, т. е. химической реакции образования матовой поверхности. Этот процесс используется для нанесения на стекло узоров, а также для создания точных научных измерительных приборов.

В 1771 г. шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле (1742-86) было найдено новое вещество для травления. Он подробно описал свойства фтористоводородной кислоты (HF). Работа Шееле способствовала интенсивному изучению этого соединения.

Химики искали способы разложить фтористоводородную кислоту на составляющие. Они предполагали, что должен быть обнаружен элемент, которого они никогда не видели прежде.

Однако они не знали, что такое фтор и каким опасным он является. Многие исследователи фтористоводородной кислоты стали инвалидами, вдохнув газообразный HF.

Один из них, бельгийский химик Paulin Louyet (1818-1850), умер от воздействия этого вещества.

Фтор и его характеристики

Наконец, в 1888 г. проблема была решена. Французский химик Анри Муассан получил раствор фтористоводородной (HF) кислоты во фториде калия (KHF2). Затем он охладил его до -23 °C и пропустил через него электрический ток.

На одном конце аппарата появился газ. Новый химический элемент получил название fluorine, производное от латинского наименования плавикового шпата. Слово «фтор» в 1810 г. предложил Андре Ампер.

Оно имеет греческое происхождение и означает «разрушение».

Физические свойства

Фтор представляет собой бледно-желтый газ с плотностью 1,695 г/л. Это делает его примерно в 1,3 раз плотнее воздуха. Фтор переходит в жидкое состояние при температуре -188,13 °C и в твердое – при -219,61 °C.

Вещество обладает сильным специфическим запахом, похожим на запах хлора и озона, ощутимым даже в очень малых количествах – до 20 частей на миллиард.

Это свойство очень полезно для тех, кто работает с фтором – газ можно обнаружить и избежать вредного воздействия при его попадании в помещение.

Химические свойства

Энергия связи F2 намного ниже, чем у Cl2 или Br2 и идентична перекиси водорода. Высокая электроотрицательность является причиной диссоциации, высокой реактивности и сильных химических связей фтора с другими атомами.

Он легко вступает в связь с любым другим элементом, кроме гелия, неона и аргона. Фтор реагирует с большинством соединений, часто очень активно. Например, при смешивании с водой происходит взрыв.

По этим причинам в лаборатории необходимо проявлять особую осторожность.

Фтор и его характеристики

Нахождение в природе

В свободном состоянии элемент фтор не встречается. Наиболее распространенными фторсодержащими минералами являются плавиковый шпат, фторапатит и криолит.

Апатит представляет собой сложный минерал, содержащий прежде всего кальций, фосфор и кислород, как правило, в соединении с фтором.

Криолит также известен как гренландский шпат, поскольку остров Гренландия является единственным коммерческим источником этого минерала. В основном он состоит из натрийалюминийфторида Na3ALF6.

Главными мировыми производителями сырья для получения фтора являются Китай, Мексика, Монголия и Южная Африка. Соединенные Штаты когда-то добывали небольшое количество плавикового шпата, но последняя шахта была закрыта в 1995 г., и страна стала импортировать фторсодержащие руды.

В земной коре фтор содержится в изобилии. Его доля оценивается примерно в 0,06%. Это делает его примерно 13-м наиболее распространенным элементом в земной коре, что примерно соответствует содержанию марганца или бария.

Что такое фтор-19?

Химический элемент имеет только один природный изотоп – 19F. Изотопы представляют собой другую форму элемента, отличающуюся по массовому числу, которое соответствует количеству протонов и нейтронов в ядре атома.

Количество протонов определяет элемент, но число его нейтронов может быть разным. При этом каждая вариация представляет собой изотоп. У фтора-19 большое гиромагнитное отношение и исключительная чувствительность к магнитным полям.

Поскольку это единственный стабильный изотоп, он используется в магнитно-резонансной томографии.

Известны 17 радиоактивных изотопов фтора. Из них наиболее стабильным является 18F. Его ядра делятся с периодом полураспада 109,77 минуты. 18F иногда используется для медицинских исследований.

Попадая в организм, фтор перемещается в основном в кости. Его присутствие может быть обнаружено испускаемым им излучением. Радиационная картина позволяет определить состояние костной ткани.

Фтор-18 иногда используется аналогично изучению функции мозга.

Фтор и его характеристики

Получение, определение, использование

Промышленное производство фтора основано на методе Муассана. Электрический ток напряжением 8-12 В пропускают через смесь HF и KF с образованием H2 и F2.

Определение фтора в растворах производится методом потенциометрии, т. е. измерения электродного потенциала. Мембрана электрода изготавливается из монокристаллического LaF3, легированного дифторидами драгоценных металлов.

В элементарном состоянии фтор применяется относительно мало. Он слишком активен для этого. Используется в ракетном топливе, обеспечивая горение, подобно кислороду. Больше всего востребован в связанном состоянии. Фториды представляют собой соединения фтора с металлом. Примерами являются фторид натрия (NaF), кальция (CaF2) и олова (SnF2).

Защита для зубов

Фтор входит в состав зубных паст. Исследования показали, что небольшое количество фторидов может помочь снизить заболеваемость кариесом. Они осаждаются по мере образования нового материала зуба, что делает его сильным и устойчивым к разрушению.

В некоторых городах фториды добавляются в систему водоснабжения. Поступая таким образом, власти надеются улучшить стоматологическое здоровье горожан.

Больше всего от этого выигрывает молодежь, чьи зубы все еще развиваются. Процесс добавления фторидов в систему водоснабжения называется фторированием.

Слишком большое содержание фтора в воде приводит к потемнению зубов и появлению постоянных пятен.

Фтор и его характеристики

Польза или вред?

Некоторые беспокоятся о долгосрочном воздействии фторидов в общественном водоснабжении на здоровье населения. Они указывают на то, что фтор является смертельным ядом, и что его соединения также могут быть токсичными. Это правда, F2 очень опасен, но свойства соединений отличаются от составляющих их элементов. Так что беспокойство является беспочвенным.

Сильный характерный запах фтора позволяет обнаружить его утечку и избежать контакта с ним.

Фториды, как правило, опасны только в больших дозах. Их концентрация в воде обычно очень мала, всего несколько частей на миллион. Большинство экспертов в области стоматологии и здравоохранения считают, что такой фтор является полезным и не несет угрозу здоровью людей.

Тефлон

Случайные открытия играют большую роль в научных исследованиях. Примером удачной и очень прибыльной случайности может служить материал тефлон – пластик, изготавливаемый компанией DuPont Chemical Company.

Он стал важным коммерческим продуктом, потому что к нему практически почти ничего не прилипает. Сегодня у каждого есть сковороды, внутренняя поверхность которых покрыта этим материалом, поскольку во время готовки пища не пригорает.

Кроме того, тефлоновые сковороды не нуждаются в растительном или животном масле.

Фтор и его характеристики

Тефлон был случайно обнаружен в 1938 г. химиком компании «Дюпон» Роем Планкеттом (1911-1994), который занимался разработкой хлорфторуглеродов (ХФУ). Он хотел узнать, что произойдет, если смешать тетрафторэтилен (ТФЭ) C2F4 с хлорной кислотой.

Для проведения эксперимента он установил оборудование таким образом, чтобы газообразный ТФЭ должен был поступать в емкость с HCl. Но когда он открыл вентиль, ничего не произошло. Планкетт мог выбросить сосуд, но он этого не сделал. Вместо этого химик распилил его и обнаружил, что ТФЭ полимеризовался в одну массу, т. е.

тысячи отдельных молекул ТФЭ объединились в одну, называемую политетрафторэтиленом (ПТФЭ).

Планкетт выскреб образовавшийся белый порошок и отправил его ученым «Дюпона», занимавшихся разработкой искусственных волокон. Они изучили новый материал и обнаружили его антипригарные свойства. Вскоре для нового материала началась разработка ряда применений.

Компания DuPont зарегистрировала торговую марку Teflon в 1945 г. и через год выпустила свои первые продукты. С тех пор антипригарное покрытие стало обычным на кухонной посуде, тефлон появился в спреях для выпечки и в качестве защиты от пятен для тканей и текстиля.

Хлорфторуглероды

Элемент фтор также использовался в производстве фреонов. Хлорфторуглероды были обнаружены в конце 1920 годов американским инженером-химиком Томасом Мидгли-младшим (1889-1944). Эти соединения обладают рядом интересных свойств.

Они очень стабильны и не разрушаются при использовании в промышленности. Фреон широко применялся в системах кондиционирования и в холодильниках, в качестве чистящих средств, в аэрозолях и в составе специализированных полимеров. Производство ХФУ выросло с 1 тыс. т в 1935 г.

до более чем 300 тыс. т в 1965 г. и 700 тыс. т в 1985 г.

Однако к середине 1980-х гг.

исследования показали, что эти соединения наносят ущерб озоновому слою, который находится на высоте от 20 до 50 км над поверхностью Земли и важен для жизни на нашей планете, потому что защищает ее от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Это привело к постепенному прекращению производства и использования в ​​большинстве стран мира. Появились новые, безопасные для Земли материалы, заменившие ХФУ.

Фтор и его характеристики

Защита всего живого

ХФУ раньше были популярными промышленными химикатами, потому что их трудно разрушить. Долгое время эти вещества использовались в кондиционерах и холодильниках в качестве агента, переносящего тепло во внешнее пространство.

Но ученые поняли, что ХФУ представляют угрозу для озонового слоя, потому что они разрушаются. Как это возможно? Всегда есть вероятность утечки хладагента из кондиционеров и холодильников.

ХФУ представляют собой газы или жидкости, которые легко испаряются и поднимаются вверх в атмосферу. В конечном итоге они достигают озонового слоя.

На этой высоте под действием интенсивного солнечного излучения ХФУ разрушаются. Стабильная на земле молекула на большой высоте утрачивает это качество. При ее разрушении выделяется атом хлора, который может вступать в реакцию с O3.

Озон фильтрует вредное излучение Солнца, вызывающее сильные солнечные ожоги и рак кожи. Кислород на это не способен. Чем больше ХФУ в атмосфере, тем больше атомов хлора.

Чем больше атомов хлора, тем меньше молекул озона и больше ультрафиолета достигает поверхности Земли, оказывая негативное влияние на здоровье человека.

К середине 1980 годов были получены доказательства того, что ХФУ наносят ущерб озоновому слою. Именно это убедило политиков запретить дальнейшее производство и использование хлорфторуглеродов.

Влияние на здоровье человека

Фтор – химический элемент, который может быть очень опасным. При вдыхании в небольших количествах он вызывает сильное раздражение дыхательной системы (носа, горла и легких). В больших количествах это может привести к смерти. Наибольшая допустимая доза фтора составляет 1 часть на миллион частей воздуха в течение 8 часов.

Читайте также:  Серебро и его характеристики

Источник: https://www.syl.ru/article/363920/chto-takoe-ftor-svoystva-himicheskogo-elementa

Фтор (F, Fluor)

Как и многие элементы, фтор сначала был «предсказан» теоретически, как атом плавиковой кислоты (которую открыл в 1771 году Карл Шееле) в 1810 году, и только в конце XIX столетия Анри Муассан выделил фтор в свободном виде. Своим названием фтор обязан древнегреческому слову φθόρος которое переводится как разрушение.

Общая характеристика фтора

Фтор является элементом XVII группы II периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 9. Принятое обозначение – F (от латинского Fluorum).

Фтор и его характеристики

Нахождение в природе

Фтор в природе находится как правило в минерале под названием флюорит, который встречается в небольших количествах в почве и водах рек и океанов.

Физические и химические свойства

Фтор является химически активным неметаллом, это самый лёгкий галоген, представляет собой бледно-жёлтый газ с резким запахом, является агрессивным и ядовитым (calorizator). Температура плавления фтора – аномально низкая, поэтому элемент хранится в жидком или газообразном состоянии.

Фтор и его характеристики

Суточная потребность во фторе

Суточная норма во фторе увеличивается по мере роста человека, от 0,5 до 0,9 мг у детей и 1,5-4 мг у взрослых женщин и мужчин.

Продукты питания богатые фтором

Основной источник фтора – питьевая вода, далее идут зелёный и чёрный чай, грецкие орехи, морепродукты, молоко, яйца, репчатый лук, чечевица, овсянка, гречка и рис, картофель, зелёные листовые овощи и говяжья печень.

Фтор и его характеристики

Полезные свойства фтора и его влияние на организм

Фтор в организме человека:

  • укрепляет иммунитет, костный скелет и зубную эмаль,
  • обеспечивает рост волос и ногтей,
  • стимулирует процессы кроветворения,
  • выводит радикалы и тяжёлые металлы,
  • предупреждает развитие остеопороза,
  • предотвращает развитие кариеса.

Фтор и его характеристики

Признаки нехватки фтора

Основными признаками нехватки фтора являются заболевания зубов и дёсен – пародонтоз и кариес.

Признаки избытка фтора

Признаками переизбытка фтора в организме человека являются замедление обмена веществ, поражение эмали зубов, деформация костей скелета, тошнота и рвота.

Фтор и его характеристики

Применение фтора в жизни

Основное применение фтор находит как сильный окислитель в производстве ракетного топлива и химических полимеров, в медицине используется как кровезаменитель и ингредиент многих лекарственных препаратов.

Источник: http://www.calorizator.ru/element/f

Фтор нужен для организма человека? Свойства, вред и польза

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.

Фтор и его характеристики

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 Фтор и его характеристики

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 Фтор и его характеристики

Всего одна-две таблетки – и на весах килограммов на три меньше! Мочегонные средства для похудения творят поистине чудеса, да и стоят недорого. И спортсмены их принимают, когда входят в весовую категорию. Только перенимая в обычную жизнь методы из спорта, мы не думаем, что там на алтарь победы кладется здоровье. Мы-то хотим быть красивыми и стройными,…

Читать далее Фтор и его характеристики

Неправильная работа нашего «мотора» может указывать на такую болезнь, как мерцательная аритмия сердца.

Обычно патология характеризуется нарушением ритма, чувством замирания в области груди и частым сердцебиением.

Осложнения аритмии чреваты образованием тромбов, а это значит, что запущенная болезнь, если её не лечить, может перерасти в инфаркт или инсульт. Как предупредить сердечный недуг? Что делать, если заболевание…

Читать далее  

Источник: https://leveton.su/ftor/

Фтор

Фтор и его характеристики

Фтор — самый сильный окислитель среди простых веществ (состоящих из атомов одного элемента). Он является первым представителем галогенов. Первое поныне известное соединение фтора флюорит (плавиковый шпат) CaF2 описано в конце XV века под названием «флюор». Это соединение фтора крайне занимательно по своим свойствам, впрочем как и любое вещество в химии. Данный минерал состоит на 95% из фторида кальция (CaF2) и на 5% из диоксида кремния (SiO2, кварца), вдобавок, кристалл обладает большой вариативностью цветов — от бесцветного и белого до желтого, оранжевого, бурого, синего, фиолетового и малинового. Всё это объясняется разной пропорцией составляющих, что меняет длину поглощаемых и отражаемых от материала волн. Начиная с 1990-х годов, флюор стал основным источников фтора, также в настоящее время он используется как компонент металлургических флюсов, эмалей, керамики, лазерных и оптических материалов (например, в объективах фотокамер). Фторид кальция является безвредным для человека веществом, в силу того, что он не растворяется в воде.

Читайте также:  Как написать рецензию на монографию

Открытие фтора

Фтор был предсказан в 1810 году как отдельный элемент периодической системы, однако из-за крайней агрессивности этого газа, долгое время попытки многих химиков оканчивались неудачей, и даже трагедией. «Научный штурм» длился 75 лет, и наконец в 1886 году, молекулярный фтор был получен Анри Муассаном путем пропускания тока через фтороводород(HF). Для фтора характерна степень окисления только (минус 1).

До вышеописанного события, в 1771 году Карл Шееле получил плавиковую кислоту (кислота представляет собой пары фтороводорода, растворенные в воде).

Эта кислота использовалась главными героями сериала «Breaking Bad»,- Уолтером Уайтом и Джесси Пинкманом при «химическом расщеплении» трупов (сезон 1, серия 2). Плавиковую кислоту хранят только(!) в полиэтиленовых ёмкостях.

Плавиковая кислота используется: для синтеза фтористой сурьмы; при гравировании по стеклу; при белении и выщелачивании мебельного камыша.

Химические свойства и применение фтора

Соли фтора используют в зубных пастах как микроэлементы, необходимые для организма. Также углеводороды с содержанием фтора используются в медицине как кровозаменители.

Также фтор входит в другие сильные окислители, такие как фторид ксенона 6 (XeF6) или фторид азота 3 (NF3), последний является бесцветным ядовитым газом, растворимым в воде и относительно инертным при нормальных условиях, но при повышенной температуре является черезвычайно активным окислителем и сильным фторирующем агентом.

Трифторид азота используют при получении углеводородов, в частности для тетрафторида углерода (CF4), т.к. при фторировании парафинов (алканов) на свету реакция течет по свободно-радикальному механизму и образуются несколько продуктов. Только у фтора нет оксидов, т.к.

из-за его электроотрицательности (способность атома химического элемента, находясь в молекуле, притягивать к себе общие электронные пары, или, другими словами, оттягивать к себе электроны других атомов) в реакции с кислородом он образует фторид кислорода OF2 и диоксифторид O2F2.

Многие вещества, не горящие при нормальных условиях способны гореть в среде фтора, например, вода воспламеняется даже при комнатной температуре в его среде, образуя при горении красивое синее пламя, свет которого схож с солями меди и кальция при том же самом горении. Или же огнеупорный асбест в среде фтора горит не хуже бумаги, притом заметим, что последняя в свою очередь моментально вспыхивает и сгорает в среде, напоминая горение нитроцеллюлозы (целлюлозы, обработанной азотной кислотой) в атмосфере воздуха.

Фторид натрия

Фторид натрия (NaF) является сходным по строению, кристаллической решетке с хлоридом натрия (NaCl), который является обычной поваренной солью, используемой повсеместно. Но(!) фторид натрия является крайне токсичным веществом, уступая лишь дихромату аммония ((NH4)2Cr2O7) в токсичности.

Этот фторид является основным компонентом некоторых крысиных ядов.

Он также опасен и для других животных, в том числе и человека, способен вызывать раковые опухоли (например, саркому Юинга), остеопороз, помимо того он разрушает эмаль зубов, которая является одной из самых прочных образований в теле человека.

Источник: http://www.alto-lab.ru/elements/ftor/

Фтор

Фтор — элемент 17-й группы периодической системы химических элементов (по устаревшей классификации — элемент главной подгруппы VII группы), второго периода, с атомным номером 9. Обозначается символом F (лат. Fluorum).

Фтор — чрезвычайно химически активный неметалл и самый сильный окислитель, является самым лёгким элементом из группы галогенов.

Простое вещество фтор (CAS-номер: 7782-41-4) при нормальных условиях — двухатомный газ (формула F2) бледно-жёлтого цвета с резким запахом, напоминающим озон или хлор. Очень ядовит.

История

Первое соединение фтора — флюорит (плавиковый шпат) CaF2 — описано в конце XV века под названием «флюор». В 1771 году Карл Шееле получил плавиковую кислоту.

Как один из атомов плавиковой кислоты, элемент фтор был предсказан в 1810 году, а выделен в свободном виде лишь 76 лет спустя Анри Муассаном в 1886 году электролизом жидкого безводного фтористого водорода, содержащего примесь кислого фторида калия KHF2.

Происхождение названия

Название «фтор» (от др.-греч.

φθόρος — разрушение), предложенное Андре Ампером в 1810 году, употребляется в русском и некоторых других языках; во многих странах приняты названия, производные от латинского «fluorum» (которое происходит, в свою очередь, от fluere — «течь», по свойству соединения фтора, флюорита (CaF2), понижать температуру плавления руды и увеличивать текучесть расплава).

Получение

Промышленный способ получения фтора включает добычу и обогащение флюоритовых руд, сернокислотное разложение их концентрата с образованием безводного HF и его электролитическое разложение.
Для лабораторного получения фтора используют разложение некоторых соединений, но все они не встречаются в природе в достаточном количестве и их получают с помощью свободного фтора.

Физические свойства

Бледно-жёлтый газ, в малых концентрациях запах напоминает одновременно озон и хлор, очень агрессивен и ядовит.
Фтор имеет аномально низкую температуру кипения (плавления). 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).

Химические свойства

Самый активный неметалл, бурно взаимодействует почти со всеми веществами кроме, разумеется, фторидов в высших степенях окисления и редких исключений — фторопластов, и с большинством из них — с горением и взрывом.

К фтору при комнатной температуре устойчивы некоторые металлы за счет образования плотной плёнки фторида, тормозящей реакцию со фтором — Al, Mg, Cu, Ni. Контакт фтора с водородом приводит к воспламенению и взрыву даже при очень низких температурах (до −252°C).

В атмосфере фтора горят даже вода и платина: 2F2 + 2H2O → 4HF + O2 К реакциям, в которых фтор формально является восстановителем, относятся реакции разложения высших фторидов, например:

2CoF3 → 2CoF2 + F2

MnF4 → MnF3 + 1/2 F2

  • Фтор также способен окислять в электрическом разряде кислород, образуя фторид кислорода OF2 и диоксидифторид O2F2.
  • Источник: Википедия
  • Другие заметки по химии

Во всех соединениях фтор проявляет степень окисления −1. Чтобы фтор проявлял положительную степень окисления, требуется создание эксимерных молекул или иные экстремальные условия. Это требует искусственной ионизации атомов фтора.

Источник: http://edu.glavsprav.ru/info/f

Фтор

Фтор — газ светло-желтого цвета. Это вещество представляет собой почти бесцветный (в толстых слоях зеленовато -желтый) газ с резким запахом. Он сгущается в светло-желтую жидкость при -188 °С и затвердевает при -220 °С.

Критическая температура фтора равна -129 °С, критическое давление 55 атм. При температуре кипения жидкий фтор имеет плотность 1,5 г/см3, а теплота его испарения составляет 1,6 кДж/моль. При охлаждении ниже -252 °С его желтоватые кристаллы обесцвечиваются.

Получение фтора.

Элементарный фтор получают путем электролиза фтористых соединений. причем он выделяется на аноде по схеме:

2 F- = 2е + 2 F = 2е + F2 Электролитом обычно служит смесь состава КF·2НF (часто с добавкой LiF). Процесс проводят при температурах около 100 'С в стальных электролизерах со стальными катодами и угольными анодами.

Удобная лабораторная установка для получения фтора показана на рис.

Электролизу подвергают легкоплавкую смесь состава КF·3НF, помещенную в служащую катодом внешний медный сосуд А.

Анод из толстой никелевой проволоки помещается в медном цилиндре Б, нижняя боковая часть которого имеет отверстия. Выделяющийся фтор отводится по трубке В (а водород — через отвод Г).

Все места соединения отдельных частей прибора делают на пробках из СаF2 и замазке из РbО и глицерина.

Химические свойства фтора.

Так как фтористые производные м е т а л л о и д н ы х элементов обычно легколетучи образование их не предохраняет поверхность металлоида от дальнейшего действия фтора.

Поэтому взаимодействие часто протекает значительно энергичнее, чем со многими металлами. Например, кремний, фосфор и сера воспламеняются в газообразном фторе.

Аналогично ведет себя аморфный углерод (древесный уголь), тогда как графит реагирует лишь при температуре красного каления. С азотом и кислородом фтор непосредственно не соединяется.

От водородных соединений других элементов фтор отнимает водород. Большинство оксидов разлагается им с вытеснением кислорода. В частности, вода взаимодействует по схеме

F2 + Н2О —> 2 НF + O

причем вытесняемые атомы кислорода соединяются не только друг с другом, но частично также с молекулами воды и фтора. Поэтому, помимо газообразного кислорода, при этой реакции всегда образуются пероксид водорода и оксид фтора (F2О). Последняя представляет собой бледно-желтый газ, похожий по запаху на озон.

Окись фтора (иначе — фтористый кислород — ОF2) может быть получена пропусканием фтора в 0,5 н. раствор NаОН. Реакция идет по уравнению:2 F2 + 2 NаОН = 2 NаF + Н2О + F2ОТак же для фтора характерны следующие реакции:

  • H2 + F2 = 2HF (со взрывом)
  • Cl2 + F2 = 2ClF
  • Нахождение фтора в природе.

На земной поверхности фтор встречается исключительно в составе солей. Общее его содержание в земной коре равняется 0,02 %. Основная масса фтора распылена по различным горным породам. Из отдельных форм его природных скоплений наиболее важен минерал флюорит — СаF2.

Основная масса фтора земной поверхности обязана своим происхождением горячим недрам Земли (откуда этот элемент выделяется вместе с парами воды в виде НF). Среднее содержание фтора в почвах составляет 0,02 %, в водах рек — 2·10-5 % и в океане — 1·10-4 %. Человеческий организм содержит фтористые соединения главным образом в зубах и костях.

В вещество зубов входит около 0,01 % фтора, причем большая часть этого количества падает на эмаль [состав которой близок к формуле Са5F(РO4)3]. В отдельных костях содержание фтора сильно колеблется. Для растительных организмов накопление фтора не характерно. Из культурных растений относительно богаты им лук и чечевица.

Обычное поступление фтора в организм с пищей составляет около 1 мг за сутки.

Источник: https://mirznanii.com/a/10080/ftor

Фтор

ФТОР, F (от греч. phthoros — гибель, разрушение, лат. Fluorum * а. fluorine; н. Fluor; ф. fluor; и. fluor), — химический элемент VII группы периодической системы Менделеева, относится к галогенам, атомный номер 9, атомная масса 18,998403. В природе 1 стабильный изотоп 19F. Искусственно получены радиоактивные изотопы с массовыми числами 16, 17, 18, 20, 21, 22.

Свойства фтора

Фтор получен французским химиком А. Муассаном в 1886. Фтор — бледно-жёлтый газ со специфическим запахом, ниже — 227,6°С образует кристаллы с моноклинной решёткой (а — F2), при более высоких температурах — с кубической решёткой (b — F2); плотность твёрдого фтора 1700 кг/м3, жидкого 1512 кг/м3; t плавления — 218,699°С, t кипения — 188,2°С; молярная теплоёмкость 31,3 Дж/(моль•К).

Химические свойства фтора

Фтор имеет степень окисления — 1. Самый электроотрицательный химический элемент, обладает исключительно высокой химической активностью и образует соединения со всеми элементами, кроме гелия, неона и аргона.

Взаимодействие фтора со многими элементами, оксидами и солями протекает очень энергично, а с водородом и углеводородами — часто со взрывом. В присутствии фтора большинство металлов, С, Si, R, S и др. воспламеняются при 200-300°С и сгорают с образованием фторидов. Фтор очень ядовит.

ПДК фтора 0,15 мг/м3, при экспозиции не более 1 ч — 1,5•10-3 мг/м3.

Среднее содержание фтора в земной коре 625•10-4% (по массе), в ультраосновных породах 100•10-4%, в основных — 400•10-4%, в высококальциевых гранитоидах 520•10-4%, гранитах 850•10-4 %, сиенитах 1400•10-4 %, агпаитовых нефелиновых сиенитах 2000•10-4 %. Фтор выносится из верхней мантии преимущественно с щелочными базальтовыми и ультрабазитовыми магмами, при кристаллизационной дифференциации которых он сильно концентрируется в остаточных расплавах.

Содержание и образование фтора

Фтор в силикатных расплавах связан с катионами повышенной основности, существенно влияя на структуру расплавов, способствует возникновению ликвации. Фтор характерен для гидротермальных систем. Важнейшие минералы, обогащенные фтором (% по массе): флюорит 47,81-48,8, фтор-апатит до 3,8, слюды 0,1-3,5, амфиболы 0,1-3,5, виллиомит 45,24, топаз 13,01-20,45, сфен 0,1-1,35, криолит 54,4.

Получают фтор электролизом HF в среде расплавленного KH2F3 или KHF. Фтор образуется также при термическом распаде некоторых высших фторидов (например, SbF3). 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 металлических аппаратах.

Применение фтора

Применение в технике находят фторорганические соединения, характеризующиеся высокой термической и химической стойкостью.

Фторорганические соединения используют также в качестве смазок и рабочих тел в холодильных установках, а также для получения фторидов металлов. Плавиковую кислоту применяют при обработке некоторых неорганических силикатных материалов.

F2 — фторирующий агент в производстве фторорганических соединений и неорганических фторидов. Многие фториды металлов — промежуточные соединения при получении чистых металлов.

Источник: http://www.mining-enc.ru/f/ftor/

Фтор

Обратно в Витамины и минералы

Дневная норма потребления

Мужчины 4 мг
Мужчины старше 60 лет 4 мг
Женщины 4 мг
Женщины старше 60 лет 4 мг
Беременные (2-я половина) 4 мг
Кормящие (1-6 мес.) 4 мг
Кормящие (7-12 мес.) 4 мг
Младенцы (0-3 мес.) 1 мг
Младенцы (4-6 мес.) 1 мг
Младенцы (7-12 мес.) 1,2 мг
Дети (1-3 года) 1,4 мг
Дети (3-7 лет) 2 мг
Дети (7-11 лет) 3 мг
Мальчики (11-14 лет) 4 мг
Девочки (11-14 лет) 4 мг
Юноши (14-18 лет) 4 мг
Девушки (14-18 лет) 4 мг

Фтор является условно-эссенциальным микроэлементом. Это означает, что его биологическая функция известна (или признана), однако явлений дефицита фтора не наблюдают.

Содержание фтора в организме взрослого человека составляет около 2,6 г, 99% фтора находится в костях и зубной эмали.

Биологическая роль фтора

  • участвует во многих биохимических реакциях (регулирует активность ряда ферментов — аденилатциклазы, липаз, эстераз, лактатдегидрогеназ и др.)
  • участвует в образовании костной ткани, а также формировании эмали и дентина зубной ткани, проявляя выраженный противокариесный эффект за счет подавления кислотообразующих бактерий в полости рта

Пищевые источники фтора

Основным источником фтора является питьевая вода. С пищевыми продуктами (содержат мало фтора) человек получает только одну треть необходимого фтора, а остальную часть с водой. Помимо воды, источниками фтора являются рыба (скумбрии, треске и сом), субпродукты (печень), орехи, баранина, телятина, овсяная крупа, рис, яйца, молоко, лук, шпинат, яблоки, чай.

Дефицит фтора

Причины дефицита фтора

  • недостаточное поступление с рационом
  • нарушение обмена

Последствия дефицита фтора

  • повышение риска развития кариеса зубов
  • повышение риска развития остеопороза

Избыток фтора

Причины избытка фтора

  • высокое содержание фтора в питьевой воде может присутствовать в соответствующих геохимических провинциях, или рядом с соответствующими производствами (алюминий)
  • передозировка препаратами фтора
  • работа во вредных условиях труда
  • нарушение обмена

Последствия избытка фтора

  • нарушение жирового и углеводного обмена
  • остеопороз, остеомаляция, образование костных шпор
  • кальциноз сухожилий и связок
  • появление пятен на зубах, разрушение зубной эмали
  • кровоизлияния в области слизистых оболочек рта и носа
  • сухой удушливый кашель, потеря голоса
  • брадикардия, снижение давления.
  • зуд кожи, раздражение и слущивание эпидермиса

Суточная потребность во фторе: 4,0 мг. 

Обратно в Витамины и минералы

Источник: https://www.moydietolog.ru/ftor

Ссылка на основную публикацию