נתרן פלואוריד הוא תרכובת אנאורגנית, מלח של חומצה הידרופלואורית ונתרן. זהו חומר גבישי לבן וחסר ריח. הנוסחה הכימית של נתרן פלואוריד היא NaF. קשר כימי - יוני.
פזר בטבע
בטבע, החומר הזה קיים בעיקר בצורת המינרל וויליומיט. מינרל זה מייצג נתרן פלואוריד בצורתו הטהורה. יכול להיות לו צבע מאוד יפה מאדום קרמין, ורוד ועד חסר צבע. הוא די שביר ויחסית לא יציב. הברק של מינרל זה דומה לזוהר הזכוכית. המרבצים שלו נמצאים בצפון אמריקה, באפריקה ובחצי האי קולה, אבל באופן כללי הוא די נדיר.
הושג על ידי התעשייה
נתרן פלואוריד הוא תרכובת שימושית למדי, ולכן היא מסונתזת בקנה מידה תעשייתי. הייצור העולמי הוא מעל 10,000 טון בשנה. ברוב המקרים, חומרי הגלם הם hexafluorosilicates, המתקבלים גם באופן מלאכותי. בייצור, הם נתונים להידרוליזה אלקלית, וכתוצאה מכך משתחרר נתרן פלואוריד בתערובת התגובה. אבל עדיין צריך להפריד אותו מזיהומים של תחמוצת סיליקון ונתרן סיליקט. לַעֲשׂוֹתלרוב מדובר בסינון פשוט.
אבל hexafluorosilicates, אפילו כאשר הם מפורקים תרמית או כאשר הם יוצרים אינטראקציה עם נתרן קרבונט, יכולים לתת נתרן פלואוריד. ניתן להשתמש בו גם בסינתזה תעשייתית.
גם בתעשייה קיימת שיטה להשגת נתרן פלואוריד מאפר סודה (נתרן קרבונט) וחומצה הידרופלואורית. כתוצאה מהאינטראקציה שלהם בעזרת סינון, ניתן להשיג מוצר טהור מבחינה טכנית:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
השגת מעבדה
במעבדה, יש דרכים אחרות להשיג את התרכובת הזו. הפשוטה ביותר היא התגובה של נטרול של נתרן הידרוקסיד עם חומצה הידרופלואורית. אפשרות נוספת: האינטראקציה של נתרן הידרוקסיד עם אמוניום פלואוריד. נתרן הידרוקסיד יכול לתת פלואוריד גם באינטראקציה עם פלואור פשוט.
להלכה ניתן להשיג נתרן פלואוריד גם מחומרים פשוטים: נתרן ופלואור. תגובה זו מתנהלת באלימות רבה, אם כי בפועל היא מתבצעת לעתים רחוקות מאוד.
F2 + 2Na → 2NaF
דרך נוספת להשיג היא פירוק תרמי של דיפלואורהידראט וכמה מלחים מורכבים. במקרה זה מתקבל מוצר בעל טוהר גבוה מאוד.
Na(HF2) → NaF + HF
בעת חמצון פלואור פשוט עם נתרן ברומט או חומרים מחמצנים אחרים המכילים נתרן כמוצרעלול לייצר נתרן פלואוריד.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
על ידי תגובת בורון טריפלואוריד עם נתרן הידריד, ניתן להשיג גם מלח זה.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
נכסים פיזיים
נתרן פלואוריד הוא מוצק גבישי לבן. נקודת התכה - 992 מעלות צלזיוס, נקודת רתיחה - 1700 מעלות צלזיוס. לא חם. מכיוון שהקשר הכימי של נתרן פלואוריד הוא יוני, הוא מסיס מאוד במים, ואפילו טוב יותר - במימן פלואוריד. כמעט בלתי מסיס בממיסים אורגניים. אינו היגרוסקופי ואינו יוצר הידרטים גבישיים.
מאפיינים כימיים
בתמיסות מימיות, נתרן פלואוריד מתנתק ויוצר תרכובת מורכבת.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
בעת אינטראקציה עם חומצה הידרופלואורית, נוצר דיפלואורהידראט. אבל עם עודף של מימן פלואוריד, יכולות להיווצר תרכובות מורכבות אחרות, הנקראות סודיום הידרופלואורידים. ההרכב שלהם עשוי להיות שונה בהתאם ליחס הריאגנטים.
כפי שניתן לראות מהנוסחה הכימית, נתרן פלואוריד הוא מלח טיפוסי, ולכן הוא נכנס לתגובות חליפין עם מלחים אחרים אם נוצר משקעים או גז כתוצאה מהתגובה. בעת אינטראקציה עם חומצות, משתחרר מימן פלואוריד גזי. ועם ליתיום הידרוקסיד, נוצר משקע של ליתיום פלואוריד.
נתרן פלואורידעלולים ליצור מלחים מורכבים אחרים, בהתאם לריאגנטים ולתנאי התגובה.
רעילות
נתרן פלואוריד הוא חומר מסוכן. יש לו את רמת הסכנה השלישית מתוך ארבע לפי תקן NFPA 704. המינון הקטלני לבני אדם הוא 5-10 גרם. זה די הרבה, אבל אפילו מינונים קטנים יותר של נתרן פלואוריד פוגעים במערכת הלב וכלי הדם. הרעלה יכולה להתרחש הן על ידי שאיפת אוויר מורעל, והן על ידי בליעה של תרכובת אנאורגנית זו במזון. במקרה האחרון, עלול להתרחש גירוי בקיבה, עד כיב.
Application
לנתרן פלואוריד תכונות חיטוי טובות, ולכן לפעמים מוסיפים אותו לחומרי ניקוי. מאותה סיבה, הוא משמש לעיבוד עץ. תמיסה של מלח זה עוזרת להילחם בעובש, פטריות וחרקים. לרוב, נעשה שימוש בתמיסה של שלושה אחוזים. הוא חודר היטב לתוך העץ ומגן עליו מפני ריקבון. אבל לתרופה זו יש חיסרון, שבגללו נעשה שימוש נדיר בנתרן פלואוריד - הוא נשטף בקלות מהעץ בזמן גשמים, מכיוון שהמלח הזה מסיס מאוד במים.
הוא משמש גם בסינתזה של כמה תרכובות כימיות, בפרט פריאונים וחומרי הדברה. יוני פלואור עוצרים את הגליקוליזה (חמצון גלוקוז), ולכן נתרן פלואוריד משמש למחקר ביוכימי.
הוא משמש לעתים קרובות גם בתעשיית המתכות לניקוי משטחי מתכת, כמו גם במהלך ההמסה וההלחמה שלהם. החומר מתווסף לפעמים למלט, מה שהופך את הבטון לעמיד בפנילחומצות, ובחומרי סיכה לשיפור איכויות עמידות בחום.
השימוש השנוי ביותר במחלוקת שלו הוא במשחות שיניים. עבור שיניים, נתרן פלואוריד הוא מקור לפלואוריד, הדרוש להענקת חוזק העצמות והשיניים, ומשמש גם למניעת עששת. אבל עם צריכה גבוהה של אלמנט זה, יכולות להתרחש השלכות שליליות. לכן, עדיין יש ויכוח לגבי השימוש בפלואור כתוסף במשחת שיניים.
ההשפעה החיובית של הפלואוריד על הגוף
פלואור הוא יסוד קורט חשוב למדי בגוף האדם, שבלעדיו החיים הרגילים שלו בלתי אפשריים. יש צורך לצרוך 0.03 מ"ג פלואוריד לק"ג משקל גוף ליום למבוגר. הילד צריך פי 5 יותר.
תפקודי הפלואור בגוף מגוונים מאוד. הוא תורם לצמיחה והיווצרות תקינים של עצמות, שיער וציפורניים, שכן הוא מייצב את הסידן בתהליך המינרליזציה. זה חשוב במיוחד במהלך הגדילה וההתפתחות של ילדים, כמו גם שברים. אלמנט זה הכרחי כדי לשמור על חסינות. ברזל נספג טוב יותר בגוף אם פלואוריד מעורב בתהליך זה.
עם חוסר באלמנט זה, אמייל השן נחלש, הסיכון לעששת עולה. אצל ילדים במקרה זה עלולים להופיע פגמים במהלך התפתחות השלד. מבוגרים נמצאים בסיכון לפתח אוסטאופורוזיס. מחלה זו מאופיינת בצפיפות עצם נמוכה, המגבירה את שבריריות העצם.
בעיות עם עודף פלואוריד בגוף
עם תכולה מוגברת של פלואור בפניםהגוף עלול לפתח פלואורוזיס. מחלה זו מאופיינת במספר השלכות בלתי הפיכות. בשלבים הראשונים של התפתחות המחלה, אמייל השן סובל. על זה יש כתמים של צורות וצבעים שונים. כתמים מאובחנים בקלות על ידי רופא שיניים, ועם טיפול בזמן ניתן להסיר אותם בקלות. להלבנה משתמשים לעתים קרובות בתמיסות של חומצות אנאורגניות, בתמיסת מי חמצן או בתמיסות של מי חמצן אחרים. לאחר הלבנת האמייל, מבוצעת רמינרליזציה עם תמיסה של סידן גלוקונאט. בטיפול בצורות חמורות יותר של פלואורוזיס, מומלץ ליטול סידן גלוקונאט דרך הפה עד לסיום הטיפול. אם שחיקה של אמייל השן מתרחשת במהלך פלואורוזיס, אז משתמשים בחומרים מרוכבים ומשחזרים את צורת השן, בערך כמו בסתימה.
כאמצעי מניעה למחלה זו, ניתן להפחית את צריכת הפלואוריד בגוף אם ריכוזו במי השתייה גבוה. לשם כך, הם בדרך כלל מחליפים את מקור המים או פשוט מסננים אותו. ניתן גם להוציא מזונות המכילים הרבה פלואוריד מהתזונה: דגי ים, שמן מן החי, תרד. אכילת ויטמינים C ו-D וסידן גלוקונאט עשויה לעזור.
אם נצפה עודף פלואוריד לאורך תקופה ארוכה (10-20 שנים), העצמות מתחילות לסבול. מתרחשת אוסטאוסקלרוזיס, שבה בניגוד לאוסטאופורוזיס, צפיפות העצם הופכת גבוהה מהרגיל, מה שמוביל לירידה בגמישותן. זה יכול גם לגרום לשברים תכופים. אבל אתה לא צריך לדאוג. עודף כה חזק של פלואור בגוף יכול להתרחש רק אצל אנשים שעובדים עליוייצור פלואוריד ללא אמצעי זהירות.
הפלרת מים
כפי שהוזכר לעיל, ניתן להשתמש בפלואור למניעת עששת. מסיבה זו, באמצע המאה הקודמת, החלו להשתמש בהפלרה של מי ברז בחלק מהמדינות. המהות שלו דומה לכלור. כמות קטנה של נתרן פלואוריד או רכיב אחר המכיל פלואור מוסיפה למים כדי לתת להם תכונות מסוימות. כיום, 2/3 מכל המים בארה ב מופלרים.
כדי שאדם יקבל את כמות הפלואור הדרושה, לפי ארגון הבריאות העולמי, מי השתייה צריכים להכיל 0.5-1.0 מ ג פלואוריד לליטר. אבל מים רגילים לא תמיד מכילים את הכמות הזו, אז צריך להגדיל אותה באופן מלאכותי.
הפלרת מים אינה משפיעה על טעמם או ריחו בשום צורה. הודות לתהליך זה, הסיכון לעששת מופחת מאוד, במיוחד בקרב ילדים. הסיבה לכך היא שהפלואוריד הורס חיידקים שיכולים להמיס את אמייל השן ולגרום לחורים.
כמובן, תכולה מוגברת של פלואור יכולה להוביל לפלואורוזיס, אבל, לפי מחקרים מוסמכים, הפלרת מים לא יכולה להיות הגורם לפתולוגיה זו. תופעות לוואי אחרות של מים כאלה גם לא נצפו. למרות שלאחרונה החלו להופיע כמה מחקרים באיכות נמוכה המצביעים על אחרת. צובר פופולריות והמיתוס שהפלרת מים היא דרך להיפטר מהפלואורידים, שהם בזבוז של מפעלי אלומיניום. אבל גרסה זו לא אושרה.
השתמשמים מופלרים אינם מומלצים רק למחלות מסוימות: סוכרת, הפרעות הורמונליות, דלקות פרקים, בלוטת התריס, מחלות כליות ולב.
בכל מקרה, קל להיפטר מהמים מנוכחות הפלואור. מסננים הפועלים על עיקרון אוסמוזה הפוכה מסירים כמעט את כל הפלואור, והזיקוק מטהר ממנו מים לחלוטין. מסננים ביתיים יכולים גם לשמור חלקית או מלאה על פלואור בעצמם. העברת מים דרך אלומינה, קמח עצמות או פח עצמות יכול גם להסיר פלואוריד מהמים. חלק מהפלואורידים (כגון סידן פלואוריד) אינם מסיסים במים, ולכן ניתן להשתמש בשיטת משקעים כדי לזרז את כל הפלואור. לעתים קרובות משתמשים בזה בסיד.
יישומים פרמקולוגיים
נתרן פלואוריד הוא מרכיב פעיל בתרופות מסוימות. ככלל, טבליות כאלה נלקחות כפי שנקבע על ידי רופא, לפעמים הטיפול דורש ניטור מיוחד ומלווה במחקרים קבועים של דינמיקת הזרימה. שמות מסחריים של תכשירי פלואור: "נתרן פלואוריד", "נטריום פלורוטום" ו"אוסין". הם נרשמים עבור חוסר פלואוריד בגוף, במיוחד עבור אוסטיאופורוזיס.
התרופה בצורת דראג'ים וטבליות נלקחת דרך הפה. כמעט כל הפלואוריד נספג בגוף, ללא קשר לצריכת המזון. בדרך כלל, טיפול כזה משולב עם צריכת סידן ומגנזיום, 1-1.5 גרם ליום. זה עוזר לעצמות למינרל באופן עקבי יותר.
אבל הסם מסוכן להשתלט על הנורמה. במקרה זה, עלול להתרחש עודף של פלואור, מה שיוביל לפלואורוזיס. בְּנטילת תרופות המכילות נתרן פלואוריד, יש צורך לפנות לרופא שיניים כדי למנוע התפתחות של פלואורוזיס.
