fluor

Det var den franske fysiker A.M. Ampère, der i 1811 fastslog, at flussyre bestod af brint og et klorlignende stof, som han kaldte fluor, da det kom fra mineralet fluorit. Først 75 år senere, i 1886, lykkedes det H. Moissan at fremstille rent fluor ved elektrolyse af vandfri flussyre.

Fluor optræder enten som en bestanddel af de bjergartsdannende mineraler eller i selvstændige mineraler som fx fluorit. I magmabjergarter stiger indholdet af fluor med indholdet af silicium. Således er det gennemsnitlige indhold af fluor i ultramafiske bjergarter 20 g/t, mens det i granitiske er ca. 800 g/t. Fluorindholdet i sedimentære bjergarter er 200-900 g/t, og i metamorfe bjergarter 60-1000 g/t.

Fluor opløses relativt let i organisk materiale; fx indeholder tørret løv fra grøntsager 3-20 g/t, men indholdet kan være op til 250 gange så stort i industriområder med høj emission af fluor. Indholdet af fluor i stenmeteoritter er 4-300 g/t, mens det forekommer i meget små mængder i jernmeteoritter. Mere end 150 fluorholdige mineraler er kendt; knap halvdelen af disse er silikater og kendes fra pegmatitter og hydrotermale årer. To andre vigtige grupper er halider og fosfater, i hvilke fluor enten findes som selvstændig ion (fx i fluorit) eller i varierende omfang har erstattet enten OH^- eller O^2- (fx i muskovit). Langt det vigtigste fluorholdige mineral er fluorit. I kryolitforekomsten ved Ivittuut (Ivigtut) i Sydgrønland findes et stort antal sjældne fluorholdige mineraler; de vigtigste er kryolit og chiolit.

Fluor er det stærkeste oxidationsmiddel af alle grundstoffer. I kemiske forbindelser optræder det altid med oxidationstrin −1, og det er på den form, man finder fluor i naturen. Den største forekomst er i calciumfluorid, flusspat, CaF₂. Dobbeltfluoridet natriumaluminiumfluorid, Na₃AlF₆, som mineral kaldet kryolit, blev tidligere brudt i store mængder ved Ivittuut i Grønland, hovedsagelig til brug ved fremstilling af aluminium; i dag anvendes syntetisk kryolit.

Fluorider er salte af den farlige og giftige syre hydrogenfluorid, HF, der er en farveløs gas med kogepunkt 19,5 °C. Vandige opløsninger af HF kaldes flussyre. Den er som syre kun middelstærk (pK_s 3,17), men farlig, da den ætser huden og de underliggende lag. De fleste metalfluorider, hvori metallets oxidationstrin er op til +3, kan laves ved reaktioner mellem flussyre og det pågældende metal eller dets oxider, hydroxider, klorider eller carbonater. Grundstoffer, der ikke er metaller, danner normalt molekylære forbindelser med fluor, der som regel kan fremtvinge det højeste oxidationstrin, som det pågældende grundstof kan opnå. Eksempler herpå er arsenpentafluorid, AsF₅, og jodheptafluorid, IF₇. Fluor danner også forbindelser med halogenerne: klor og brom. Her fremtvinger fluor dog højst oxidationstrinnet +5 i forbindelserne klorpentafluorid, ClF₅, og brompentafluorid, BrF₅, idet klor og brom selv er stærke oxidationsmidler. Tidligere blev ædelgasserne anset for at være ude af stand til at danne kemiske forbindelser, men de tungeste af dem, krypton, xenon og radon, danner forbindelser med fluor, fx xenondifluorid, XeF₂, og xenontetrafluorid, XeF₄.

Fluor og halogenfluoriderne reagerer med mange metaller under dannelse af flygtige forbindelser, hvori metallet er i dets højeste oxidationstrin, fx vanadiumpentafluorid, VF₅, og uranhexafluorid, UF₆, der i kommerciel henseende er et af de vigtigste fluorider, idet det anvendes til adskillelse af uranisotoperne ²³⁵U og ²³⁸U. Fluorider er generelt giftige, men da fluorid i små mængder synes at beskytte tandemalje mod caries, tilsættes små mængder dinatriumfluorofosfat, Na₂PO₃F, til mange tandpastaprodukter.

Fluor danner også mange forbindelser med carbon. De kendteste er polytetrafluorethan (teflon), (CF₂CF₂)_n, og diklordifluormethan, CCl₂F₂, der sammen med andre klor-fluor-carbonforbindelser er bestanddel i freon. Freon og lignende produkter har været anvendt i køleskabe og i spraydåser; anvendelse af freonforbindelser søges nu forbudt, da de nedbryder ozon i stratosfæren.

Fluor findes (hovedsagelig som fluorid, F^-) i varierende mængder i ferskvand inkl. grundvand og i havvand, og der er små mængder i planter og dyr, fx indeholder menneskets knogler og tænder 0,1-0,2 vægtpct. fluor.

Udslip af fluorider fra aluminiumsindustrien kan føre til forhøjet indhold af fluor i planter og dyr i omgivelserne, hvilket bl.a. kan medføre knogleskader hos græssende dyr.

95 % af kroppens indhold af fluor findes i skelettet og tænderne. Drikkevandets indhold af fluor er afgørende for størrelsen af den daglige indtagelse. En lav fluorindtagelse øger risikoen for at udvikle caries (huller i tænderne), mens en daglig indtagelse på 1-4 mg halverer hyppigheden (se fluorbehandling). Overdosering kan medføre dental fluorose med misfarvning af tænderne og efter 10-20 år skeletal fluorose med tætte, evt. deforme knogler, knogletilvækst med tryk på nervestrukturer, forkalkning af ledbånd og slidgigtforandringer. Natriumfluorid og natriummonofluorfosfat har været anvendt til behandling af knogleskørhed (osteoporose) oftest i kombination med calcium og evt. D-vitamin.