det mest reaktiva elementet i det periodiska systemet, fluor har en våldsam historia i strävan efter upptäckten. Trots de svåra och ibland Explosiva egenskaperna hos fluor är det ett viktigt element för människor och djur, varför det ofta finns i dricksvatten och tandkräm.

bara fakta

• atomnummer (antal protoner i kärnan): 9
• Atomsymbol (på det periodiska elementets tabell): f
• atomvikt (atomens genomsnittliga massa): 18.998
• densitet: 0.001696 gram per kubikcentimeter
• fas vid rumstemperatur: Gas
• Smältpunkt: minus 363,32 grader Fahrenheit (minus 219,62 grader Celsius)
• kokpunkt: minus 306,62 grader F (minus 188,12 grader C)
• antal isotoper (atomer av samma element med ett annat antal neutroner): 18
• vanligaste isotoper: F-19 (100 procent naturlig överflöd)

historia

tidiga kemister försökte i flera år isolera elementet från olika fluorider. Det var inte förrän 1986 som den tyska kemisten Karl O. Christie framgångsrikt syntetiserade fluor och rapporterade sina resultat i tidskriften oorganisk kemi. Fluor förekommer inte fritt i naturen; men 2012 fann forskare små mängder fluor fångade i antozonit, en typ av radioaktiv fluorit.

i århundraden användes mineralfluorsparen vid metallraffinering. Känd idag som kalciumfluorid (CaF2), användes det som ett flöde för att separera ren metall från de oönskade mineralerna i Malm, enligt Chemicool. ”Fluor ”kommer från det latinska ordet” fluere”, vilket betyder” att flöda”, för det är vad fluorspar tillät metaller att göra. Mineralet kallades också bohemisk smaragd och användes i glasetsning, enligt Jefferson-laboratoriet.

många forskare under årtiondena försökte experimentera med fluorspar för att bättre lära sig dess egenskaper, liksom dess sammansättning. I sina experiment producerade kemister ofta fluorsyra (idag känd som fluorvätesyra, HF), en otroligt reaktiv och farlig syra. Även små stänk av denna syra på huden kan vara dödlig, enligt Chemicool. Flera forskare skadades, blindades eller dödades i några av experimenten.

i början av 19-talet, forskare Andre-Marie Ampere, i Frankrike, och Humphry Davy, i England, motsvarade om möjligheten av ett nytt element inom syran. År 1813 tillkännagav Davy upptäckten av det nya elementet och namngav det fluor från Amperes förslag.

Henri Moissan, en fransk kemist, isolerade slutligen fluor 1886 — efter att ha förgiftats flera gånger i sin strävan. Han tilldelades Nobelpriset 1906 för isolering av fluor genom elektrolys av torr kaliumvätefluorid (KHF2) och torr fluorvätesyra.

användning av fluor

under många år har fluorsalter eller fluorider använts vid svetsning och för frosting glas, enligt Royal Society. Till exempel används fluorvätesyra för att etsa glaset av glödlampor.

fluor är ett viktigt element i kärnenergiindustrin, enligt Royal Society. Det används för att göra uranhexafluorid, vilket behövs för att separera uranisotoper. Svavelhexafluorid är en gas som används för att isolera eltransformatorer med hög effekt.

klorfluorkarboner (CFC) användes en gång i aerosoler, kylskåp, luftkonditioneringsapparater, skummatförpackningar och brandsläckare. Dessa användningsområden har förbjudits sedan 1996 eftersom de bidrar till ozonutarmning, enligt National Institutes of Health. Före 2009 användes CFC i inhalatorer för att kontrollera astma men dessa typer av inhalatorer fasades ut 2013.

Fluor används i många fluorokemikalier, inklusive lösningsmedel och högtemperaturplaster, såsom Teflon (poly(tetrafluoreten), PTFE). Teflon är välkänt för sina non-stick egenskaper och används i stekpannor. Den används också för kabelisolering, för rörmokartejp och som grund för Gore-Tex kubi (används i vattentäta skor och kläder).

Fluor tillsätts till stadens vattenförsörjning i andelen cirka en del per miljon för att förhindra tandförfall, enligt Jefferson Lab. Flera fluorföreningar läggs till tandkräm, också för att förhindra tandförfall.

hälso-och miljöpåverkan av fluor

även om alla människor och djur utsätts för och behöver små mängder fluor, är elementet i en tillräckligt stor dos extremt giftigt och farligt. Enligt Lenntech kan fluor naturligt hittas i vatten, luft och både växt-och djurbaserade livsmedel i små mängder. Större mängder fluor finns i några livsmedelsprodukter som te och skaldjur.

medan små mängder fluor är väsentliga för att bibehålla styrkan hos våra ben och tänder, kan för mycket ha den omvända effekten av att orsaka osteoporos eller tandförfall, liksom potentiellt skada njurarna, nerverna och musklerna.

i sin gasformiga form är fluor otroligt farligt. Små mängder fluorgas kan orsaka ögon-och näsirritation medan större mängder kan vara dödliga, enligt Lenntech. Fluorvätesyra, som ett annat exempel, kan också visa sig vara dödlig när även ett litet stänk på huden inträffar, enligt Chemicool.

i miljön sätter fluor, det 13: e mest förekommande elementet i jordskorpan, vanligtvis sig i jorden och kombinerar lätt med jord, sten, kol och lera, enligt Lenntech. Växter kan absorbera fluor från jorden, Även om höga koncentrationer kan leda till skador. Majs och aprikoser är till exempel bland de växter som är mest mottagliga för skador och tillväxtminskning när de utsätts för förhöjda nivåer av fluor.

Vem visste?

• eftersom fluor är det mest kemiskt reaktiva elementet måste det hanteras med stor försiktighet eftersom det ibland kan explodera vid kontakt med alla andra element exklusive syre, helium, neon och krypton, enligt Chemicool.
• stålull brister i lågor när den utsätts för fluor, enligt Royal Society of Chemistry.
• fluor är också det mest elektronegativa elementet. Fluor lockar elektroner lättare än något annat element.
• i genomsnitt är mängden fluor i människokroppen tre milligram.Fluor bryts främst i Kina, Mongoliet, Ryssland, Mexiko och Sydafrika, enligt Minerals Education Coalition.
• Fluor skapas i solliknande stjärnor mot slutet av sin livstid, enligt en artikel från 2014 publicerad i Astrophysical Journal Letters. Elementet bildas under högre tryck och temperaturer inom stjärnan när den expanderar för att bli en röd jätte. När stjärnans yttre lager skjuts bort och skapar en planetnebula, färdas fluor tillsammans med de andra gaserna in i det interstellära mediet och bildar så småningom nya stjärnor och planeter.
• enligt Journal of Chemistry innehåller cirka 25 procent av läkemedel och mediciner, inklusive de för cancer, centrala nervsystemet och hjärt-kärlsystemet, någon form av fluor.

aktuell forskning

även om fluor kan vara giftigt när koncentrationen i kroppen är för hög kan det också vara ett fördelaktigt element att inkludera i cancerläkemedel, enligt en artikel från 2018 publicerad i Journal of Fluor Chemistry. Enligt forskningen visar ersättning av kol-väte eller kol-syrebindningar med en kol-fluorbindning i läkemedlets aktiva komponenter vanligtvis en förbättring av läkemedlets effektivitet, inklusive högre metabolisk stabilitet, ökad bindning till målmolekyler och förbättrad membranpermeabilitet. Man hoppas att med läkemedlets ökade effektivitet, i kombination med tumörspecifika måldroger eller riktade läkemedelsleveranssystem, kan livskvaliteten hos cancerpatienter förbättras avsevärt jämfört med traditionella metoder som kemoterapi, där cancerceller, såväl som friska celler, riktas mot drogerna.

denna nya generation av cancerbekämpande läkemedel, liksom fluor-prober för att leverera läkemedlen, har testats mot cancerstamceller och har visat löfte vid inriktning och bekämpning av cancerstamcellerna, enligt studien. Forskarna fann att läkemedlen som inkluderade fluor var flera gånger mer aktiva mot olika cancerstamceller och uppvisade bättre stabilitet än traditionella cancerbekämpande läkemedel.