El elemento más reactivo en la Tabla Periódica, el flúor tiene una historia violenta en la búsqueda de su descubrimiento. A pesar de las propiedades difíciles y a veces explosivas del flúor, es un elemento vital para los seres humanos y los animales, por lo que se encuentra comúnmente en el agua potable y la pasta de dientes.

Sólo los hechos

• número Atómico (número de protones en el núcleo): 9
• símbolo Atómico (en la Tabla Periódica de los Elementos): F
• peso Atómico (masa promedio del átomo): 18.998
• Densidad: 0.001696 gramos por centímetro cúbico
• Fase a temperatura ambiente: Gas
• Punto de fusión: menos 363,32 grados Fahrenheit (menos 219,62 grados Celsius)
• Punto de ebullición: menos 306,62 grados F (menos 188,12 grados C)
• Número de isótopos (átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones): 18
• isótopos más comunes: F-19 (100% de abundancia natural)

Historia

Los primeros químicos intentaron durante años aislar el elemento de varios fluoruros. No fue hasta 1986 que el químico alemán Karl O. Christie sintetizó con éxito el flúor, e informó de sus resultados en la revista Química Inorgánica. El flúor no se encuentra libre en la naturaleza; pero en 2012, los investigadores encontraron pequeñas cantidades de flúor atrapadas en la antozonita, un tipo de fluorita radiactiva.

Durante siglos, la fluorita mineral se utilizó en la refinación de metales. Conocido hoy en día como fluoruro de calcio (CaF2), se usó como fundente para separar el metal puro de los minerales no deseados en el mineral, según Chemicool. El «fluor» viene de la palabra latina «fluere,» que significa «fluir», porque eso es lo que fluorita permitido metales hacer. El mineral también se llamaba esmeralda bohemia y se usaba en el grabado de vidrio, según el Laboratorio Jefferson.

Muchos científicos a lo largo de las décadas intentaron experimentar con la fluorita para aprender mejor sus propiedades, así como su composición. En sus experimentos, los químicos a menudo producían ácido fluorico (hoy conocido como ácido fluorhídrico, HF), un ácido increíblemente reactivo y peligroso. Incluso las pequeñas salpicaduras de este ácido en la piel pueden ser fatales, según Chemicool. Varios científicos resultaron heridos, cegados o muertos en algunos de los experimentos.

A principios del siglo XIX, los científicos Andre-Marie Ampere, en Francia, y Humphry Davy, en Inglaterra, se escribieron sobre la posibilidad de un nuevo elemento dentro del ácido. En 1813, Davy anunció el descubrimiento del nuevo elemento y lo nombró flúor por sugerencia de Ampere.

Henri Moissan, un químico francés, finalmente aisló flúor en 1886, después de haber sido envenenado varias veces en su búsqueda. Fue galardonado con el Premio Nobel en 1906 por el aislamiento de flúor por electrólisis de fluoruro de hidrógeno de potasio seco (KHF2) y ácido fluorhídrico seco.

Usos del flúor

Durante muchos años, las sales de flúor o fluoruros se han utilizado en la soldadura y para el glaseado de vidrio, según la Royal Society. Por ejemplo, el ácido fluorhídrico se utiliza para grabar el vidrio de las bombillas.

El flúor es un elemento vital en la industria de la energía nuclear, según la Royal Society. Se utiliza para fabricar hexafluoruro de uranio, que es necesario para separar los isótopos de uranio. El hexafluoruro de azufre es un gas utilizado para aislar transformadores de electricidad de alta potencia.

Los clorofluorocarbonos (CFC) se utilizaban en aerosoles, refrigeradores, acondicionadores de aire, envases de espuma para alimentos y extintores de incendios. Esos usos están prohibidos desde 1996 porque contribuyen al agotamiento de la capa de ozono, según los Institutos Nacionales de Salud. Antes de 2009, los CFC se utilizaban en inhaladores para controlar el asma, pero esos tipos de inhaladores se eliminaron gradualmente en 2013.

El flúor se utiliza en muchos productos fluoroquímicos, incluidos disolventes y plásticos de alta temperatura, como el teflón (poli(tetrafluoroeteno), PTFE). El teflón es bien conocido por sus propiedades antiadherentes y se usa en sartenes. También se utiliza para el aislamiento de cables, para cinta de fontanero y como base de Gore-Tex® (utilizado en zapatos y ropa impermeables).

El flúor se agrega a los suministros de agua de la ciudad en una proporción de aproximadamente una parte por millón para ayudar a prevenir la caries dental, según el Jefferson Lab. Se agregan varios compuestos de fluoruro a la pasta de dientes, también para ayudar a prevenir la caries dental.

Impactos del flúor en la salud y el medio ambiente

Aunque todos los seres humanos y animales están expuestos y necesitan cantidades mínimas de flúor, el elemento en cualquier dosis lo suficientemente grande es extremadamente tóxico y peligroso. Según Lenntech, el flúor se puede encontrar naturalmente en el agua, el aire y los alimentos a base de plantas y animales en pequeñas cantidades. Se encuentran cantidades más grandes de flúor en algunos productos alimenticios, como el té y los mariscos.

Si bien pequeñas cantidades de flúor son esenciales para mantener la fuerza de nuestros huesos y dientes, demasiado puede tener el efecto inverso de causar osteoporosis o caries dental, y también puede dañar los riñones, los nervios y los músculos.

En su forma gaseosa, el flúor es increíblemente peligroso. Pequeñas cantidades de gas flúor pueden causar irritación de ojos y nariz, mientras que cantidades más grandes pueden ser fatales, según Lenntech. El ácido fluorhídrico, como otro ejemplo, también puede resultar fatal cuando incluso se produce una pequeña salpicadura en la piel, según Chemicool.

En el medio ambiente, el flúor, el 13o elemento más abundante en la corteza terrestre, normalmente se asienta dentro del suelo y se combina fácilmente con suelo, roca, carbón y arcilla, según Lenntech. Las plantas pueden absorber el flúor del suelo, aunque las altas concentraciones pueden causar daños. El maíz y los albaricoques, por ejemplo, se encuentran entre las plantas que son más susceptibles al daño y a la reducción del crecimiento cuando se exponen a niveles elevados de flúor.

¿Quién sabía?

• Debido a que el flúor es el elemento químicamente más reactivo, debe manejarse con extremo cuidado, ya que a veces puede explotar al contacto con todos los demás elementos, excepto el oxígeno, el helio, el neón y el criptón, según Chemicool.
• La lana de acero estalla en llamas cuando se expone al flúor, según la Royal Society of Chemistry.
• el Flúor es también el elemento más electronegativo. El flúor atrae electrones más fácilmente que cualquier otro elemento.
• En promedio, la cantidad de flúor en el cuerpo humano es de tres miligramos.
• El flúor se extrae principalmente en China, Mongolia, Rusia, México y Sudáfrica, según Minerals Education Coalition.
• El flúor se crea en estrellas similares al sol hacia el final de su vida, según un artículo de 2014 publicado en el Astrophysical Journal Letters. El elemento se forma bajo las presiones y temperaturas más altas dentro de la estrella cuando se expande para convertirse en una gigante roja. Cuando las capas externas de la estrella se alejan creando una nebulosa planetaria, el flúor viaja junto con los otros gases hacia el medio interestelar formando nuevas estrellas y planetas.
• Según el Journal of Chemistry, aproximadamente el 25 por ciento de los medicamentos, incluidos los para el cáncer, el sistema nervioso central y el sistema cardiovascular, contienen alguna forma de flúor.

Investigación actual

Aunque el flúor puede ser tóxico cuando la concentración dentro del cuerpo es demasiado alta, también puede ser un elemento beneficioso para incluir en medicamentos contra el cáncer, según un artículo de 2018 publicado en el Journal of Flúor Chemistry. De acuerdo con la investigación, reemplazar los enlaces carbono-hidrógeno o carbono-oxígeno con un enlace carbono-flúor en los componentes activos del fármaco generalmente muestra una mejora de la eficacia de los fármacos, incluida una mayor estabilidad metabólica, un aumento de la unión a las moléculas objetivo y una mayor permeabilidad de la membrana. Se espera que con el aumento de la eficacia de los medicamentos, junto con los medicamentos específicos para tumores o los sistemas de administración de medicamentos específicos, la calidad de vida de los pacientes de cáncer pueda mejorarse en gran medida con respecto a los métodos tradicionales, como la quimioterapia, en los que los medicamentos se dirigen a las células cancerosas, así como a las células sanas.

Esta nueva generación de medicamentos para combatir el cáncer, así como las sondas de flúor para administrarlos, se ha probado contra las células madre cancerosas y ha demostrado ser prometedora para atacar y combatir las células madre cancerosas, según el estudio. Los investigadores encontraron que los medicamentos que incluían flúor eran varias veces más activos contra varias células madre cancerosas y exhibían una mejor estabilidad que los medicamentos tradicionales para combatir el cáncer.