Fluor (F)

Fluor ist ein besonders schwer zu isolierendes Element, da es im elementaren Stadium gasförmig ist (F2). Das Gas hat die aussergewöhnliche Eigenschaft, Wasser, Luft, Glas, Metalle, Holz und Plastik gleichermassen anzugreifen. Die einzigen Materialien, die von Fluor nicht angegriffen werden, sind seine eigenen Abbauprodukte, die Fluoride.

Im Handel erhältliche Zahnpasten enthalten Fluor, um den Zahnschmelz zu stärken. (Bild: William Warby/ Wikimdia Commons)

Fluorwasserstoffsäure greift Glas an und wird daher für die Gravierung von Glasgegenständen eingesetzt. (Bild: Daderot/ Wikimedia Commons)

Eine neue Entdeckung

Der Name Fluor stammt aus dem lateinischen „fluere“ und bedeutet „fliessen“. Diese Etymologie erklärt sich dadurch, dass das Hauptmineral des Fluors, das Fluorit (ein Kalziumfluorid, CaF2) als Flussmittel in der Metallurgie verwendet wird. Fluoride kennt man seit Lavoisier, im 18. Jahrhundert. Erst 1886 gelang es jedoch Moissan, Fluor mittels Elektrolyse bei einer Spannung von 50 Volt und einer Temperatur von unter 19°C herzustellen.

Hauptbestandteil von Fluor ist Fluorwasserstoffsäure (HF), eine Flüssigkeit, die bei 19°C zu kochen beginnt. Sie ist stark wasserlöslich und ähnelt darin der Salzsäure (HCl). In Verbindung mit Wasser greift Fluorwasserstoffsäure Glas an. Diese Eigenschaft nutzt man zur Gravur von Glas und zur Herstellung von Milchglas. Die Säure wird in der Praxis jedoch kaum eingesetzt, da sie Haut und Nägel angreift.

Fluor: Zahnschmelzschutz oder neurotoxische Verbindung?

Zahnschmelz besteht aus Kalziumfluorid (CaF2). Kinder benötigen Fluor aus der Nahrung, um die Schmelzschicht herzustellen, die die Zähne vor Lebensmittelsäuren schützt. Das Zahninnere besteht aus Kalziumphosphat, welches von Essig- und Zitronensäure, die z. B. in Essig oder Zitrusfrüchten vorkommen, leicht angegriffen wird. Kalziumfluorid widersteht diesen Säuren. Gold, die natürliche Fluorzufuhr über die Nahrung, ist grundsätzlich rar. Bis 1964 hatte deshalb die Mehrheit der Menschen Karies. Statistiken zeigen, dass bei 16-Jährigen 66% der Zähne von Karies befallen waren.

Im Jahr 1964 wurde in der Schweiz die Fluorierung von Salz eingeführt; jedem Kilo Tafelsalz wurden einige Milligramm Sodiumfluorid (NaF) zugefügt. Das Resultat: 16 Jahre später waren bei den 16-Jährigen nur noch 6% der Zähne von Karies befallen. Einige Wissenschaftler beginnen jedoch, an der Effizienz dieser Methode für Erwachsene zu zweifeln und betrachten die Mengen an Fluor im Speisesalz und im Leitungswasser als toxisch, insbesondere aus neurologischer Sicht.

Nuklearindustrie und Teflon®

Teflon ist ein aus Fluor bestehender Kunststoff. Nahrungsmittel haften nicht an Teflon. (Bild: MDeVicente/ Wikimedia Commons)

Fluor wird in der Uranindustrie eingesetzt. Uranfluorid ist eine gasförmige Verbindung. Um Uran zu seinem Isotop 235 anzureichern, was die Kernspaltung ermöglicht, lässt man das Gas mehrere Male durch eine poröse Membran diffundieren. Bei jedem Durchgang wird die Bildung des leichteren Isotops U-235 gefördert.

Es gibt organische Verbindungen auf der Basis von Fluor. Die bekannteste ist Teflon (eigentlich Polytetrafluorethylen; Teflon ist ein Handelsname). Dies ist ein fluorierter Kunststoff, an dem kein Produkt anhaften oder kleben kann. Köche schätzen mit Teflon beschichtete Töpfe oder Pfannen sehr. Die Toxizität dieses Materials für die menschliche Gesundheit wird jedoch diskutiert, da die aus dem erhitzten Teflon aufsteigenden Gase für Vögel tödlich sind.

Quelle: Maurice Cosandey / Redaktion SimplyScience.ch

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