Flúor, el más cocido de los cocidos

2003/05/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Kimika

El flúor es un extraño átomo. No es como otros halógenos. No es como cualquier otro de su tamaño ni como cualquier otro. Una vez pegado no se puede liberar: se adjunta para siempre. Es muy difícil eliminar el flúor, y los químicos lo saben perfectamente, por lo que deben tener una razón de peso para permitir su mezcla con el resto de sustancias del laboratorio.

Sin embargo, los primeros pozos de vidrio que trataron de tratar la fluorita no sabían con qué estaban trabajando. Según una historia, un fabricante de estos pozos con gafas puso en el fuego un mineral azul maravilloso con la intención de fundirlo. De allí sacaría un bonito vidrio azul para impresionar a sus compañeros. Al quemar la piedra el humo difuminó las gafas. Pero al intentar limpiarla se dio cuenta de que no era difusa, el humo "comió" el vidrio de las gafas. ¿Quién es el culpable?

Si la historia es cierta o no, es muy creíble. El humo que desprende este mineral al quemarse es un fluoruro de hidrógeno (HF), compuesto que ataca el vidrio. Por tanto, los químicos no pueden manipularlos con herramientas de vidrio. Eso sí que es curioso. Y el trabajo se complica si se quiere utilizar flúor molecular (F 2 ), que es más reactivo que el fluoruro de hidrógeno.

Flúor en la naturaleza

No es difícil encontrar flúor en la naturaleza. Se ha calculado que es el decimotercero elemento más abundante en la superficie terrestre. Sin embargo, este dato no es representativo en sí mismo, ya que existen pocos elementos en una proporción elevada y el flúor no es uno de ellos. Tendremos que utilizar otra referencia.

Fluorita, un mineral realmente espectacular.

Puede ser que pueda ayudar a comprender mejor las cosas: aunque parezca sorprendente, en la superficie hay más flúor que carbono; este dato es significativo, sobre todo teniendo en cuenta que el carbono es el elemento fundamental de todas las formas de vida. Por otra parte, en comparación con elementos del mismo grupo químico, el flúor es más abundante que el cloro, bromo y yodo, es decir, es el elemento halógeno más abundante.

Estas cantidades varían mucho en las aguas marinas, por supuesto, el halógeno más abundante es el cloro, ya que la salinidad la da al mar principalmente el cloruro sódico. Sin embargo, se estima que en el mar hay más carbono que flúor.

En la naturaleza, la mayor parte del flúor se encuentra en forma de mineral, principalmente en forma de fluorita. La fluorita ha sido muy importante en la industria de los metales, ya que se empleaba en técnicas de extracción de metales a partir de piedras para la licuefacción de la piedra. De hecho, la palabra "fluor" proviene de la palabra latina que significa flujo. De lo contrario, la apatita y la criolla también contienen flúor entre sus componentes.

Pequeño luchador

El átomo de flúor es realmente asustable. Es el elemento más electronegativo, es decir, tiene la mayor capacidad de atracción de electrones, incluidos los suyos. Por ello, estos electrones están muy cerca del núcleo y el átomo es muy pequeño. Puede que esto no diga nada a lo que no es químico, pero hay que pensar que todos los enlaces químicos están relacionados con los electrones, por lo que al atraer los electrones se facilitan los enlaces químicos y, una vez enlazados, el flúor queda muy cerca del núcleo del otro átomo. El flúor, por tanto, forma uniones muy fuertes y difíciles de romper. Y es sólo una forma de decirlo.

La pasta de dientes es la aplicación más conocida del flúor.

G. Puente Roa

El flúor reacciona con todos y cada uno de los elementos de la tabla periódica, excepto con el helio, la neona y la argona. Desde este punto de vista, el flúor también es un caso especial. Es, entre otros, el elemento oxidante más violento conocido; puede oxir el propio oxígeno. Todo ello conlleva interesantes aplicaciones químicas, si el problema no es que el producto resultante sea flúor.

Quizá la más espectacular de estas aplicaciones es la propulsión de los cohetes, que utilizan el flúor para ayudar a oxidar el combustible. Sin embargo, el elemento tiene otros usos en los aparatos que utilizamos en casa cualquier día.

Las sartenes, por ejemplo, deben disponer de un material resistente al fuego, fabricado por el flúor setatía, un material famoso llamado tefloi, que no es más que un polímero con muchos átomos de flúor. (El teflón fue encontrado por casualidad en 1938 por Roy Plunkett, de la empresa Du Pont, mientras probaba un nuevo refrigerante). Este pequeño elemento está "pegado" de una manera incompacta, por lo que aunque esté al fuego todos los días no se destruye. Por supuesto, las primeras aplicaciones de este material no fueron sartenes, sino material de guerra.

Debido a esta adhesividad del átomo de flúor se han encontrado otras aplicaciones al elemento pequeño. En arqueología, por ejemplo, se utiliza para datar huesos fósiles mediante la técnica denominada prueba del flúor. Con la ayuda de las aguas subterráneas, el hueso absorbe el flúor con el paso del tiempo, por lo que se puede conocer el tiempo que ha pasado por el subsuelo en función de la cantidad de flúor absorbido.

Salud fluorada

En el verbo fluor, ¿qué le viene a la gente a la cabeza? Probablemente la mayoría asocia la pasta de dientes, muchos de ellos también se recordarán con el tratamiento de agua potable. Sin embargo, son cuestiones de salud.

La adición de flúor al agua potable ha provocado explosiones intensas en muchos pueblos.

Dadas las características del elemento, no es de extrañar que algunos lo consideren como un "veneno". Sin embargo, hay que tener en cuenta que el flúor es imprescindible en el metabolismo de los mamíferos. Desempeña funciones importantes a una concentración determinada, que lógicamente es muy baja, es decir, está en la lista de oligoelementos necesarios. Por ejemplo, el cuerpo humano debe contener siempre unos 2-3 mg de flúor.

Decir que es necesario por parte de los expertos puede provocar confusión. ¿No es malo el flúor? ¿Por qué entonces es necesario?

El flúor no es ni bueno ni malo. Cumple una serie de funciones fisiológicas que no puede cumplir ningún otro elemento. Por eso es necesario. Sin embargo, en estas funciones intervienen cantidades muy pequeñas de flúor, y el exceso también causa daño.

Por tanto, como ocurre con otros elementos, el cuerpo necesita una cantidad de flúor. Sin embargo, no está claro cuáles son las funciones de este elemento en concreto, ya que hay fuentes que demuestran que no es imprescindible en el cuerpo humano. Además, nunca se han encontrado enfermos con deficiencia de flúor. Los científicos han provocado esta escasez en los animales, lo que provocaba problemas de nutrición y crecimiento.

Lo realmente efectivo es que los químicos piensen dos veces en los experimentos antes de añadir flúor.

Sin embargo, entre los expertos se reconoce que el flúor contribuye a la salud ósea y, sobre todo, dental. Además, se ha propuesto una serie de funciones, entre ellas la relacionada con la fecundidad, además de ser necesaria en sangre, bazo, piel, pelo, uñas e iris.

Por otro lado, la enfermedad de acumulación de flúor es bien conocida: la fluorosis. Los síntomas de esta enfermedad se manifiestan en huesos y vías respiratorias. Se produce osteosporosis y los huesos y dientes se vuelven muy frágiles. En la vía aérea, el flúor produce un efecto similar al de la silicosis. Por último, en casos extremos, el enfermo adelgaza mucho y puede desarrollar el caquexi, una enfermedad relacionada con la desnutrición. El tratamiento es intermedio a las sales con calcio, aprovechando su gran afinidad química con el calcio.

Agua potable

Sin embargo, el uso público del flúor ha generado en los últimos años un intenso debate. Debido a las propiedades anticaries, muchas administraciones decidieron añadir flúor al agua potable. Esta medida es especialmente beneficiosa para los niños. Sin embargo, debido a que grandes cantidades de flúor suponen un peligro, en muchos pueblos se ha revisado esta decisión y prohibido fluorar el agua pública. ¿Cuáles son esos riesgos?

Según estudios realizados en los últimos años, a las personas mayores que beben a diario agua fluorada, los huesos se vuelven frágiles, más frágiles de lo normal; la probabilidad de fractura de cadera en estas personas es mayor de lo normal. Por otra parte, para pacientes con nefrosis, diabetes o osteoporosis, el agua fluorada es muy nociva. Según los investigadores, la influencia del flúor aumenta con el calor y, por ejemplo, puede ser mayor en las poblaciones tropicales que en las europeas.

El flúor se nos ha convertido en algo imprescindible para cuidar los dientes.

No es de extrañar que surjan debates sobre la fluoración del agua. Quizás beneficie a la mayoría pero no a todos. De hecho, en Internet se pueden leer argumentos y valoraciones a favor y en contra. Estos dos sitios web son, a favor y en contra del debate, respectivamente: www.bracesinfo.com/gedent/fluoride.htm www.nofluoride.com

Pero además de en el agua potable, nuestra sociedad utiliza el flúor en muchas aplicaciones. Al igual que en los compuestos químicos, el elemento cocido se ha "pegado" a nuestra sociedad y será difícil de eliminar, difícil o imposible.