Jaké jsou použití fluoru?

Fluor je lehký prvek klasifikovaný jako halogen, který je nejvíce elektronegativním známým prvkem, a je proto velmi náchylný k vazbě s kovovými prvky v přírodě za tvorby solí. Použití fluoru zahrnuje rozšířené aplikace ve spotřebních produktech, jako je zubní pasta, ústní voda, a jako přísada do zásob vody v některých zemích, jako jsou USA. Ve své elementární formě použití fluoru také zahrnuje jako běžnou leptací chemikálii pro sklo nebo silikonové substráty ve výrobě polovodičů a jako leptací směs kyselinu fluorovodíkovou (HF). Tento reaktivní druh fluoru se sklem jej činí cenným při výrobě mikroprocesorů, počítačových a televizních displejů a senzorů mikroelektromechanických systémů (MEMS). V kombinaci s ethylenem také vytváří povlak bez tření používaný v nádobí známém jako polytetrafluorethylen (PTFE).

Jako přírodní kovové soli byly sloučeniny fluoru používány přinejmenším již v 17. století při svařování kovů a řezání vzorů do skla nebo zamrzání jeho povrchu. Komerční výroba této chemikálie se rychle zvýšila na počátku 20. století, kdy byly sloučeniny chlorofluorouhlovodíků (CFC) původně vyráběny ve 20. letech 20. století jako chladiva pro komerční, obytné a automobilové klimatizační systémy. PTFE nepřilnavé povrchy byly také vynalezeny a na konci 30. let se rozšířily. Jiná použití fluoru zahrnují separaci uranu, takže těžký kov může sloužit jako palivo pro jaderné elektrárny a jako aktivační prvek pro oxidační činidla v raketovém palivu.

Zatímco bylo později zjištěno, že sloučeniny CFC poškozují ochrannou ozonovou vrstvu Země, byly nahrazeny jinými sloučeninami, které stále obsahují prvek fluoru, jako jsou fluorovodíky (HFC). Evropská unie v roce 1995 zakázala použití jiné formulace prvku známého jako fluorochlorované uhlovodíky jako chladiva, protože bylo také stanoveno, že jsou chemikáliemi poškozujícími ozonovou vrstvu. Zatímco HFC se nerozkládají na sloučeniny v horní atmosféře, které ničí ozonovou vrstvu, je známo, že přispívají k procesu globálního oteplování, takže se také postupně nepoužívají.

Zatímco použití fluoru je různorodé, prvek není bez jeho rizik, protože může být vysoce toxický, žíravý a výbušný. Jako kyselina fluorovodíková používaná v průmyslu výroby polovodičů a žárovek se jedná o bezbarvou kapalnou sloučeninu bez zápachu, která se podobá vodě a zdá se neškodná, pokud se rozlije na povrch kůže. HF má však silnou tendenci vázat se na vápník a jakákoli z kyselin vyteklých na kůži se rychle prosakuje kůží a do kostí, kde je postupně rozpustí a váže se s vápníkem v jiných tkáních, což vede k intenzivní bolesti a možná smrt. Použití fluoru ve vodních zdrojích bylo také kontroverzní vzhledem ke skutečnosti, že při dostatečně vysokých koncentracích nebo po dlouhou dobu expozice může být škodlivé pro lidské zdraví. Téměř 20 průmyslově vyspělých zemí od roku 2000, včetně Indie, Německa a Japonska, má politiku nepřidávání jakéhokoli obsahu fluoru do veřejných vodovodů, přestože je prokázáno, že nízké koncentrace zabraňují zubnímu kazu a jiným problémům se zuby, zejména u dětí.