Соединения фтора

Фтор (F) и его соединения (фторид H₂F₂, фтороводородная (плавиковая) кислота HF), серная кислота H₂SO₄, фторорганические соединения в виде фторидов натрия CaNa2 и кальция (флюорита, плавикового шпата) CaF₂, трёхфтористого хлора ClF₃, шестифтористой серы SF₆ и мн. др.). Фтор в виде фторидов может содержаться в природных и грунтовых водах, что обусловлено его присутствием в составе некоторых почвообразующих (материнских) пород и минералов. В смеси с воздухом образует туман. Как самый активный из неметаллов, быстро перемешивается с другими веществами, разрушает их и создает новые опасные соединения. Соединения фтора агрессивны и ядовиты. Источниками загрязнения ими окружающей среды являются комбинаты цветной металлургии, предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, цемента, фосфорных удобрений и др. Фторсодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений – фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция.

Применение и получение. Может добавляться в питьевую воду в целях профилактики заболеваний кариесом. Газообразный фтор и его для соединения используются в ракетной технике для производства фторирующих агентов и мощного окислителя ракетного топлива, в электротехнической промышленности для создания газообразных изоляторов, в ядерной промышленности для получения фтористых производных урана, в химической промышленности для создания тефлонов, получения криолита, фторорганических веществ, фреонов (хладагентов). Соединения фтора широко применяются в медицине как кровезаменители. Крупный потребитель фтороводородной кислоты – алюминиевая промышленность. Раствор HF применяется для прозрачного травления силикатного стекла, травления кремния в полупроводниковой промышленности, в составе травильных, травильно-полировальных смесей, растворов для электрохимической обработки нержавеющей стали и специальных сплавов, для растворения силикатов при различного рода анализах. В промышленности HF получают при взаимодействии плавикового шпата и сильных кислот, реагирует со многими металлами с образованием фторидов

Основными источниками получения соединений фтора являются предприятия по производству фосфорных удобрений, эмалей, стекла, керамики, алюминия, силиката, стали. Соединения фтора (в первую очередь, фтористый водород) – одни из главных компонентов в отработанных газах мусоросжигательных заводов.

Влияние на здоровье. Хроническая интоксикация соединениями фтора представляет собой заболевание всего организма с поражением многих органов и систем. Избыток фтора в организме осаждает кальций, что приводит к нарушениям кальциевого и фосфорного обмена. Фтористые соединения угнетают окислительно-восстановительные процессы, снижают показатели иммунологической реактивности организма. Попав в организм человека, эти вещества разрушают кости и суставы (флюороз костей), эмаль зубов, кровеносную систему; способствует развитию онкологических заболеваний и множества других недугов. Характерно поражение печени (токсические гепатиты). При более высоких концентрациях могут развиваться медленно заживающие изъязвления конъюнктуры глаз, слизистых носа, десен и вообще полости рта, гортани и бронхов; гнойный бронхит; носовое кровотечение. Перечисленные воздействия соединений фтора могут проявиться не сразу, не в одном поколении людей, а в их детях и внуках. Плавиковая кислота обладает выраженным ингаляционным, раздражающим, кожно-резорбтивным, эмбриотропным, мутагенным, кумулятивным действиями и слабым наркотическим воздействием. Возможны острые и хронические отравления с изменением крови и кроветворных органов, органов пищеварительной системы, отёк и рак легких.

Симптомы от воздействия слабо концентрированных растворов плавиковой кислоты могут появиться через сутки и даже более после попадания их на кожу. Ей присвоен второй класс опасности для окружающей среды.

Влияние на окружающую среду. В результате избыточного и неправильного применения соединения фтора способны привести к ухудшению состояния среды обитания, вызывать фторидные отравления живых организмов, и как следствие, нарушения в трофических цепях экосистем.

ПДК фтора в воде для разных климатических районов изменяется в пределах от 0,7 до 1,5 мг/л, лимитирующий показатель вредности – санитарно-токсикологический. Определены типы ПДК плавиковой кислоты для атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны (табл. 1.3.). ПДК соединений фтора в почве – 6–10 мг/кг, лимитирующий признак – транслокационный.

Таблица 1.3.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) плавиковой кислоты