het meest reactieve element op het Periodiek Systeem, fluor heeft een gewelddadige geschiedenis in de zoektocht naar zijn ontdekking. Ondanks de moeilijke en soms explosieve eigenschappen van fluor, is het een essentieel element voor mens en dier, dat is waarom het vaak wordt gevonden in drinkwater en tandpasta.

alleen de feiten

• atoomnummer (aantal protonen in de kern): 9
• atoomsymbool (op het Periodiek Systeem van elementen): F
• atoomgewicht (gemiddelde massa van het atoom): 18.998
• dichtheid: 0.001696 gram per kubieke centimeter
• Fase bij kamertemperatuur: Gas
• Smeltpunt: min 363.32 graden Fahrenheit (minus 219.62 graden Celsius)
• Kookpunt: min 306.62 graden F (minus 188.12 graden C)
• Aantal isotopen (atomen van hetzelfde element met een verschillend aantal neutronen): 18
• de Meest voorkomende isotopen: F-19 (100 procent natuurlijke abundantie)

geschiedenis

vroege chemici probeerden jarenlang het element uit verschillende fluoriden te isoleren. Het was pas in 1986 dat de Duitse chemicus Karl O. Christie met succes fluor synthetiseerde, en rapporteerde zijn resultaten in het tijdschrift Inorganic Chemistry. Fluor komt niet vrij voor in de natuur; maar in 2012 vonden onderzoekers kleine hoeveelheden fluor gevangen in antozoniet, een type radioactief fluoriet.

eeuwenlang werd het mineraal vloeispaat gebruikt bij de raffinage van metalen. Tegenwoordig bekend als calciumfluoride (CaF2), werd het gebruikt als een flux om zuiver metaal te scheiden van de ongewenste mineralen in erts, volgens Chemicool. De ” fluor “komt van het Latijnse woord” fluere”, wat” stromen ” betekent, want dat is wat vloeispaat metalen toestond om te doen. Het mineraal werd ook wel Bohemien Smaragd genoemd en werd volgens het Jefferson Laboratory gebruikt in glas etsen.veel wetenschappers probeerden in de loop der decennia te experimenteren met vloeispaat om de eigenschappen en de samenstelling ervan beter te leren kennen. In hun experimenten produceerden chemici vaak fluorzuur (tegenwoordig bekend als fluorwaterstofzuur, HF), een ongelooflijk reactief en gevaarlijk zuur. Zelfs kleine spatten van dit zuur op de huid kan fataal zijn, volgens Chemicool. Verschillende wetenschappers werden gewond, verblind of gedood in sommige van de experimenten.in het begin van de 19e eeuw correspondeerden wetenschappers Andre-Marie Ampere in Frankrijk en Humphry Davy in Engeland over de mogelijkheid van een nieuw element in het zuur. In 1813 kondigde Davy de ontdekking van het nieuwe element aan en noemde het fluor naar Ampere ‘ s suggestie.Henri Moissan, een Franse chemicus, isoleerde uiteindelijk fluor in 1886, nadat hij meerdere malen vergiftigd was in zijn achtervolging. In 1906 ontving hij de Nobelprijs voor de isolatie van fluor door elektrolyse van droog kaliumwaterstoffluoride (KHF2) en droog fluorwaterstofzuur.

gebruik van fluor

sinds vele jaren worden fluorzouten of fluoriden gebruikt in lassen en voor glasglas, volgens de Royal Society. Waterstoffluoride wordt bijvoorbeeld gebruikt om het glas gloeilampen te etsen.

fluor is volgens de Royal Society een essentieel element in de kernenergieindustrie. Het wordt gebruikt om uraniumhexafluoride te maken, dat nodig is om uraniumisotopen te scheiden. Zwavelhexafluoride is een gas dat wordt gebruikt om elektriciteitstransformatoren met hoog vermogen te isoleren.

chloorfluorkoolstoffen (CFK ‘ s) werden ooit gebruikt in aerosolen, koelkasten, airconditioners, schuimverpakkingen voor levensmiddelen en brandblussers. Dit gebruik is sinds 1996 verboden omdat het bijdraagt tot de afbraak van de ozonlaag, aldus de National Institutes of Health. Vóór 2009 werden CFK ‘ s gebruikt in inhalatoren om astma onder controle te houden, maar deze typen inhalatoren werden in 2013 geleidelijk afgeschaft.

Fluor wordt gebruikt in veel fluorchemicaliën, waaronder oplosmiddelen en kunststoffen voor hoge temperaturen, zoals teflon (poly(tetrafluoretheen), PTFE). Teflon staat bekend om zijn anti-aanbak eigenschappen en wordt gebruikt in koekenpannen. Het wordt ook gebruikt voor kabelisolatie, voor Loodgieter tape en als basis van Gore-Tex® (gebruikt in waterdichte schoenen en kleding).

Fluor wordt toegevoegd aan de stedelijke watervoorziening in de verhouding van ongeveer een deel per miljoen om tandbederf te voorkomen, volgens het Jefferson Lab. Verschillende fluoride verbindingen worden toegevoegd aan tandpasta, ook om tandbederf te voorkomen.

gezondheids – en milieueffecten van fluor

hoewel alle mensen en dieren worden blootgesteld aan fluor en kleine hoeveelheden nodig hebben, is het element in elke voldoende grote dosis uiterst giftig en gevaarlijk. Volgens Lenntech, fluor kan natuurlijk worden gevonden in water, lucht, en zowel plantaardige en dierlijke voedingsmiddelen in kleine hoeveelheden. Grotere hoeveelheden fluor worden gevonden in een paar voedingsmiddelen zoals thee en schelpdieren.

hoewel kleine hoeveelheden fluor essentieel zijn voor het behoud van de sterkte van onze botten en tanden, kan te veel het omgekeerde effect hebben van het veroorzaken van osteoporose of tandbederf, en kan het ook schadelijk zijn voor de nieren, zenuwen en spieren.

in zijn gasvormige vorm is fluor ongelooflijk gevaarlijk. Kleine hoeveelheden fluorgas kunnen oog-en neusirritatie veroorzaken, terwijl grotere hoeveelheden fataal kunnen zijn, volgens Lenntech. Fluorwaterstofzuur, als een ander voorbeeld, kan ook blijken te zijn fataal wanneer zelfs een kleine plons op de huid optreedt, volgens Chemicool.in het milieu vestigt fluor, het 13e meest voorkomende element in de aardkorst, zich typisch in de bodem en combineert gemakkelijk met bodem, gesteente, kolen en klei, volgens Lenntech. Planten kunnen het fluor uit de grond opnemen, hoewel hoge concentraties schade kunnen veroorzaken. Maïs en abrikozen behoren bijvoorbeeld tot de planten die het meest gevoelig zijn voor schade en groeivermindering wanneer ze worden blootgesteld aan verhoogde niveaus van fluor.

wie wist?

• omdat fluor het chemisch meest reactieve element is, moet het met uiterste zorg worden behandeld, aangezien het bij contact met alle andere elementen, met uitzondering van zuurstof, helium, neon en krypton, soms kan ontploffen, volgens Chemicool.volgens de Royal Society of Chemistry gaat staalwol in vlammen op bij blootstelling aan fluor.
• fluor is ook het meest elektronegatieve element. Fluor trekt sneller elektronen aan dan enig ander element.
• gemiddeld bedraagt de hoeveelheid fluor in het menselijk lichaam 3 milligram.
• Fluor wordt voornamelijk gewonnen in China, Mongolië, Rusland, Mexico en Zuid-Afrika, volgens Minerals Education Coalition.
• Fluor wordt gemaakt in zonachtige sterren tegen het einde van hun leven, volgens een artikel uit 2014 gepubliceerd in het Astrophysical Journal Letters. Het element wordt gevormd onder de hogere druk en temperaturen in de ster wanneer het uitzet tot een rode reus. Wanneer de buitenste lagen van de ster weggeduwd worden waardoor een planetaire nevel ontstaat, reist het fluor samen met de andere gassen het interstellaire medium in en vormt uiteindelijk nieuwe sterren en planeten.volgens het Journal of Chemistry bevatten ongeveer 25 procent van de geneesmiddelen en medicijnen, waaronder die voor kanker, het centrale zenuwstelsel en het cardiovasculaire systeem, een of andere vorm van fluor.

huidig onderzoek

hoewel fluor toxisch kan zijn wanneer de concentratie in het lichaam te hoog is, kan het ook een nuttig element zijn om in kankergeneesmiddelen op te nemen, volgens een artikel uit 2018 gepubliceerd in het Journal of fluor Chemistry. Volgens het onderzoek toont het vervangen van koolstof-waterstof-of koolstof-zuurstofbindingen door een koolstof-fluor binding in de actieve componenten van het medicijn meestal een verbetering van de effectiviteit van de geneesmiddelen, inclusief hogere metabole stabiliteit, verhoogde binding aan doelmoleculen en verbeterde membraanpermeabiliteit. Men hoopt dat met de verhoogde doeltreffendheid van de drugs, in combinatie met tumor-specifieke doeldrugs of gerichte systemen van de druglevering, de kwaliteit van leven van kankerpatiënten sterk ten opzichte van traditionele methodes zoals chemotherapie kan worden verbeterd, waarin kankercellen, evenals gezonde cellen, door de drugs worden gericht.

deze nieuwe generatie van kankerbestrijdende geneesmiddelen, evenals fluor-sondes om de geneesmiddelen te leveren, is getest tegen kankerstamcellen en heeft volgens de studie veelbelovend getoond in het richten en bestrijden van de kankerstamcellen. De onderzoekers ontdekten dat de geneesmiddelen die fluor bevatten meerdere malen actiever waren tegen verschillende kankerstamcellen en een betere stabiliteit vertoonden dan traditionele kankerbestrijdende geneesmiddelen.