Mitkä ovat fluorin käyttötavat?

Fluori on halogeeniksi luokiteltu kevyt alkuaine, joka on tunnetuin elektronegatiivinen elementti ja on siksi erittäin altis sitoutumaan luonnossa olevien metallielementtien kanssa suolojen muodostamiseksi. Fluorin käyttötarkoituksia ovat laajat sovellukset kuluttajatuotteissa, kuten hammastahna, suuvesi, ja lisäaineena vesihuoltoon joissakin maissa, kuten Yhdysvalloissa. Elementtimuodossa fluorin käyttötarkoituksiin kuuluu myös yleinen syövytyskemikaali lasille tai piialustoille puolijohdeteollisuudessa ja etsausyhdisteeksi fluorivetyhappo (HF). Tämä reaktiivinen luonne, jossa on lasia, tekee siitä arvokkaan mikroprosessorien, tietokone- ja televisioruutujen sekä mikro-sähkömekaanisten järjestelmä (MEMS) -anturien tuotannossa. Yhdessä eteenin kanssa se muodostaa myös kitkattoman pinnoitteen, jota käytetään keittoastioissa, joita kutsutaan polytetrafluorietyleeniksi (PTFE).

Luonnollisina metallisuoloina fluoriyhdisteitä on käytetty ainakin jo 1700 -luvulla metallien hitsauksessa yhteen ja leikkaamalla kuvioita lasiksi tai kuorruttamalla sen pintaa. Kemiallisen tuotteen tuotanto kasvoi nopeasti 20-luvun alkupuolella, kun kloorifluorihiilivety (CFC) -yhdisteitä valmistettiin alun perin 1920-luvulla kylmäaineina kaupallisiin, asuin- ja autojen ilmastointijärjestelmiin. Myös PTFE-tarttumattomat pinnat keksittiin ja ne yleistyivät 1930-luvun lopulla. Muita fluorin käyttötarkoituksia ovat uraanin erottaminen, jotta raskasmetalli voi toimia ydinvoimaloiden polttoaineena ja rakettipolttoaineen hapettimien mahdollistavana elementtinä.

Vaikka CFC -yhdisteiden havaittiin myöhemmin heikentävän maapallon suojaavaa otsonikerrosta, ne korvattiin muilla yhdisteillä, jotka sisältävät edelleen fluoria, kuten fluorihiilivetyjä (HFC -yhdisteitä). Euroopan unioni kielsi toisen elementin, joka tunnetaan nimellä fluorikloorihiilivedyt, käyttämisen kylmäaineena vuonna 1995, koska niiden määritettiin olevan myös otsonia tuhoavia kemikaaleja. Vaikka HFC -yhdisteet eivät hajoa ylemmässä ilmakehässä yhdisteiksi, jotka tuhoavat otsonikerroksen, niiden tiedetään edistävän ilmaston lämpenemistä, joten myös niiden käyttö lopetetaan vähitellen.

Vaikka fluorin käyttötarkoitukset ovat erilaisia, elementti ei ole vaaraton, koska se voi olla erittäin myrkyllinen, syövyttävä ja räjähtävä. Fluorivetyhapona käytetään puolijohde- ja hehkulamppujen valmistusteollisuudessa, se on väritön, hajuton nestemäinen yhdiste, joka muistuttaa vettä ja näyttää vaarattomalta, jos sitä roiskuu ihon pinnalle. HF: llä on kuitenkin vahva taipumus sitoutua kalsiumiin, ja mikä tahansa iholle läikkynyt happo imeytyy ihon läpi nopeasti luuhun, jossa se vähitellen liuottaa ne ja sitoutuu kalsiumiin muissa kudoksissa, aiheuttaen voimakasta kipua ja mahdollinen kuolema. Fluorin käyttö vesihuollossa on ollut myös kiistanalaista, koska se voi riittävän suurina pitoisuuksina tai pitkiä altistumisaikoja vahingoittaa ihmisten terveyttä. Lähes 20 teollisuusmaata, mukaan lukien Intia, Saksa ja Japani, ovat vuodesta 2000 lähtien noudattaneet käytäntöä olla lisäämättä fluoripitoisuutta julkisiin vesihuoltoihin, vaikka on näyttöä siitä, että pienet pitoisuudet estävät hampaiden reikiintymistä ja muita hammasongelmia, erityisesti lapsilla.