Wat zijn de toepassingen van fluor?

Fluor is een lichtelement geclassificeerd als een halogeen dat het meest elektronegatieve element is dat bekend is en daarom zeer gevoelig is voor binding met metalen elementen in de natuur om zouten te vormen. Het gebruik van fluor omvat wijdverbreide toepassingen in consumentenproducten, zoals tandpasta, mondwater en als toevoegingsmiddel voor watervoorraden in sommige landen zoals de VS. In zijn elementaire vorm omvat het gebruik van fluor ook als een algemene etschemicalie voor glas- of siliciumsubstraten bij de productie van halfgeleiders en als de etsverbinding fluorwaterstofzuur (HF). Dit reactieve karakter van fluor met glas maakt het waardevol bij de productie van microprocessors, computer- en televisieschermen en micro-elektromechanische systeem (MEMS) sensoren. In combinatie met ethyleen vormt het ook een wrijvingsloze coating die wordt gebruikt in kookgerei dat bekend staat als polytetrafluorethyleen (PTFE).

Als natuurlijke metaalzouten zijn fluorverbindingen al minstens in de 18e eeuw gebruikt bij het aan elkaar lassen van metalen en het snijden van patronen in glas of het berijpen van het oppervlak. De commerciële productie van de chemische stof nam snel toe in het begin van de 20e eeuw, toen chloorfluorkoolstofverbindingen (CFC) aanvankelijk in de jaren 1920 werden vervaardigd als koelmiddelen voor airconditioningsystemen voor commerciële, residentiële en automobielindustrie. PTFE-antikleefoppervlakken werden ook uitgevonden en werden eind jaren dertig wijdverspreid. Andere toepassingen van fluor omvatten bij de scheiding van uranium, zodat het zware metaal kan dienen als brandstof voor kerncentrales en als een mogelijk element voor oxidatiemiddelen in raketbrandstof.

Hoewel later werd ontdekt dat CFC-verbindingen de beschermende ozonlaag van de aarde aantasten, werden ze vervangen door andere verbindingen die nog steeds het element fluor bevatten, zoals fluorkoolwaterstoffen (HFK's). De Europese Unie verbood het gebruik van een andere formulering van het element bekend als fluorochloorkoolwaterstoffen als koelmiddel in 1995, aangezien ook werd vastgesteld dat het ozonafbrekende chemicaliën waren. Hoewel HFK's niet worden afgebroken tot verbindingen in de bovenste atmosfeer die de ozonlaag vernietigen, staan ​​ze erom bekend dat ze bijdragen aan het proces van opwarming van de aarde, zodat ze ook geleidelijk worden afgebouwd.

Hoewel het gebruik van fluor divers is, is het element niet zonder zijn risico's, omdat het zeer giftig, corrosief en explosief kan zijn. Zoals fluorwaterstofzuur dat wordt gebruikt in de halfgeleider- en gloeilampenindustrie, is het een kleurloze, reukloze vloeibare verbinding die op water lijkt en onschadelijk lijkt als deze op het huidoppervlak wordt gemorst. HF heeft echter een sterke neiging om zich te binden met calcium en al het zuur dat op de huid wordt gemorst, dringt snel door de huid en in de botten, waar het geleidelijk oplost en bindt met calcium in andere weefsels, wat resulteert in intense pijn en mogelijke dood. Het gebruik van fluor in watervoorraden is ook controversieel vanwege het feit dat het in voldoende hoge concentraties of gedurende lange perioden van blootstelling schadelijk kan zijn voor de menselijke gezondheid. Bijna 20 geïndustrialiseerde landen vanaf het jaar 2000, waaronder India, Duitsland en Japan, hebben beleid om geen fluorgehalte toe te voegen aan openbare watervoorraden, ondanks het bewijs dat lage concentraties tandbederf en andere tandproblemen voorkomen, vooral bij kinderen.