El fluor es un elemento relativamente abundante en la naturaleza y forma compuestos con la mayoría de los elementos, excepto los gases nobles helio, argón y neón. Su nombre fue sugerido a Sir Humphry Davy por A. Ampere en 1812. Sin embargo, fue posible aislarlo a principios del siglo XX, trabajo realizado por Ferdinand Fréderic Henri Moissan, Premio Nobel en 1906. El problema era que este elemento es el más electronegativo y, por lo tanto, su ion es el más difícil de oxidar.
Una vez aislado, el fluor es un gas diatómico de color amarillo pálido. Es el miembro más liviano de los halógenos. Su masa atómica es 18,998403. Su punto de fusión es 53,54 K y el punto de ebullición es 85,02 K. La energía de ionización del gas es 402 Kcal/ mol. Su potencial de reducción standard es 2,9 V y es el más electronegativo de todos los elementos (4,10 en la escala de Alfred-Rochow, 3,98 en la escala de Pauling, y 3,91 en la escala de Miiliken). El radio covalente es 71 pm y el radio ionico en un ion fluoruro coordinado octaédricamente es 133 pm.
Una vez aislado, el fluor reacciona con las sustancias oxidabas, incluso algunos materiales considerados estables. Es demasiado reactivo para existir en su estado elemental en la naturaleza. Sin embargo, los enlaces que forma con átomos de otros elementos son relativamente fuertes.
El flúor es un elemento muy tóxico y reactivo. Muchos de sus compuestos, en especial los inorgánicos, son también tóxicos y pueden causar quemaduras severas y profundas. Hay que tener cuidado para prevenir que líquidos o vapores entren en contacto con la piel y los ojos.
Se conocen alrededor de 170 minerales que contienen fluor. Los más abundantes son fluorita (CaF2) y apatita Ca5(PO4)3(F,OH,CI,1/2CO3) Existen distintos tipos de apatita, dependiendo si el ion unido al fosfato es un fluoruro, cloruro, hidroxilo o carbonato. Este mineral es la principal fuente de fosfatos utilizados como fertilizantes.
Mientras que para los consumidores la utilización de compuestos de flúor en la industria pasa casi inadvertida, algunos compuestos se han vuelto familiares a través de usos menores pero importantes, como aditivos en pastas de dientes y superficies fluoropoliméricas antiadherentes sobre sartenes y hojas de afeitar (teflón por ejemplo).
El flúor y las caries
Para que se forme una carie, además de una dieta cariogénica rica en azúcar, interviene la placa bacteriana y que los dientes afectados sean susceptibles a la caries.
En muchos países, el fluoruro se agrega intencionalmente al suministro de agua, pasta dentífrica y a veces otros productos para prevenir las caries. Debe notarse que el fluoruro también se encuentra en algunos comestibles y en el aire, por lo que la cantidad ingerida de fluoruro por las personas puede ser más alto que lo supuesto por la autoridad sanitaria. Se ha sabido durante mucho tiempo que la ingesta de fluoruros en forma excesiva tiene efectos tóxicos serios. Por eso los científicos están debatiendo ahora si fluorar el agua confiere un beneficio a largo plazo.
El fluoruro fue utilizado por primera vez en la prevención de caries en la década de 1940, y su efectividad es defendida en dos áreas:
El fluoruro inhibe las enzimas que producen ácidos en las bacterias de la placa dental. Esta observación es válida, pero algunos científicos creen ahora que el impacto dañino del fluoruro en otras enzimas útiles pesa más que el efecto beneficioso de la prevención de caries.
En algunas partes del mundo, incluso ciertas áreas de la India, Kenya y Tanzania, los suministros de agua natural contienen niveles de flúor mucho mayor que los deseables. El consumo de agua con un contenido cercano a 4 ppm dará por resultado una amplia fluorosis dental en la población. En esta condición, el diente se vuelve jaspeado y descolorido.
La fluorosis dental no es una condición excesivamente grave, pero la gente local que la padece se siente muy disgustada. En concentraciones muy altas, el fluoruro puede aumentar la fragilidad de los dientes y en ocasiones, hacer que se quiebren.
La ingesta crónica y excesiva de fluoruro puede llevar a un severo daño a la estructura ósea del individuo. Los síntomas tempranos incluyen el dolor esporádico y limitación del movimiento en articulaciones, dolor de cabeza, dolor de estómago y debilidad muscular pueden estar advirtiendo del problema.. La próxima fase es el osteoesclerosis y finalmente se dañan la espina, las grandes articulaciones, músculos y sistema nervioso.
El Fluoruro de sodio es agregado actualmente a la mayoría de los sistemas de agua municipales de todo el mundo. Las autoridades dicen que el unico objetivo es prevenir las caries dentales en los niños. Su uso ha aumentado rápidamente desde los años 50.
El Fluoruro de sodio está también registrado en la EPA (Agencia de Protección del Medioambiente) como un veneno para ratas, aun cuando sus defensores dicen que su uso a bajos niveles en el agua no supone preocupaciones adversas para la salud.
Existe considerable investigación realizada en el fluoruro con respecto al cáncer, defectos en los nacimientos y riesgos para los sistemas respiratorio, gastrointestinal y urinario, sin embargo, existe muy poca investigación realizada con respecto a sus efectos neurológicos.
Hace ya muchos años, los científicos en la Alemania Nazi descubrieron que podían debilitar las funciones mentales de los humanos con ingestiones de Flúor, estos mismos científicos nazis fueron contratados por EEUU para desarrollar planes en un programa de debilitamiento de la mente humana a nivel mundial a través del Flúor, desde aquellos años se aumenta significativamente la ingesta del Flúor en los humanos.
En el año 1996, investigaciones chinas han demostrado que los niveles de fluoruro en el agua potable a niveles de 3-11 ppm (partes por millón) afectan el sistema nervioso sin causar malformaciones físicas previas.
Otro estudio chino encontró que provoca Desorden Atencional en humanos adultos, si se les administran gotas sublinguales conteniendo 100 ppm de fluoruro de sodio.
Aparte del agua potable fluorada, las fuentes mas comunes de exposición al fluoruro son las bebidas procesadas, las pastas dentífricas, los enjuagues bucales, los suplementos dietéticos y la comida. Las pastas dentífricas contienen 1000 a 1500 ppm de fluoruro y los enjuagues bucales contienen 230-900 ppp de fluoruro.
En el hogar, los niños pueden estar expuestos a altos niveles de fluoruros si tragan pasta o gel para los dientes o enjuagues dentales que contienen fluoruro. Los padres deben supervisar el lavado de los dientes y colocar, a lo sumo, una cantidad de pasta dental del tamaño de un pequeño guisante en el cepillo de dientes, y deben enseñar a los niños a no tragar productos dentales. La gente que vive en áreas con agua con niveles de fluoruro normalmente altos, debería usar otras fuentes de agua potable, por ejemplo agua embotellada.
El mismo informe de Neurotoxicología, Teratología y Psiquiatría Preventiva declara como la exposición al fluor durante el embarazo esta relacionado con Trastornos del Aprendizaje (disminucion del cociente intelectual), Déficit Atencional y Desórdenes de la Conducta.
No es extraño que una gran cantidad de niños en el mundo presente las patologías que se demuestran en el informe, y desgraciadamente los medicamentos para "mejorar" son más tóxicos aún.
En el agua, aire, plantas y animales hay presentes pequeñas cantidades de flúor. Como resultado los humanos están expuestos al flúor a través de los alimentos y el agua potable y al respirar el aire. El flúor se puede encontrar en cualquier tipo de comida en cantidades relativamente pequeñas. Se pueden encontrar grandes cantidades de flúor en el té y en los mariscos.
Si se absorbe flúor con demasiada frecuencia, puede provocar caries, osteoporosis y daños a los riñones, huesos, nervios y músculos.
Algunos autores indican como perjudicial una ingestión de 20 - 80 mg diarios de fluoruro que abarque un período de varios años. Sin embargo, otros dejan constancia que los porcentajes de fluorosis endémica crónica llegan hasta 68% con concentraciones de 1,7 a 1,8 ppm en niños de 12 años.
El aumento de fluoruro en tejidos duros depende de la edad, sexo, lugar de vivienda y hábitos alimenticios. Como la cantidad de fluoruro requerida en la dieta es de 1 - 2 mg por día, es posible obtenerlo de algunos alimentos. Sin embargo, no ha sido demostrado que el hecho de tener cantidades considerables de fluoruro en los tejidos beneficie al adulto. En las moléculas orgánicas, el fluor es preferentemente covalente. El enorme empleo de productos fluorados en tecnología y medicina ha provocado alteraciones y efectos secundarios en la salud. Es difícil conocer, afirmar o rechazar la dualidad de acción del fluoruro en sus diversas formas.
Está claro que el fluoruro es un veneno acumulativo y su toxicidad es mayor en el adulto que en el joven que está en su primera fase de acumulación. El fluor ha sido considerado responsable de retardo de la dentición. Se ha detectado una concordancia entre el retraso de aparición de caries y un retardo de la dentición. Se ha observado que los animales de laboratorio a los que se ha administrado fluoruro son más sensibles a los estimulantes y depresores que el grupo testigo. Otro hecho importante es que algunos estados alérgicos han sido atribuidos a productos que contienen fluor.
Puede prevenirse el envenenamiento por fluoruro o puede minimizarse usando fuentes de agua alternativas, quitando el fluoruro excesivo del agua de bebida, y mejorando el estado nutritivo de las poblaciones en riesgo.
Las fuentes de agua alternativas: éstas incluyen el agua de superficie, agua de lluvia y el agua subterránea controladas.
El agua de la superficie: Se requiere cautela para optar por el agua de superficie, dado que suele contaminarse con sustancias químicas y agentes biológicos. No debe usarse el agua de la superficie para beber sin el tratamiento y desinfección adecuados. Las tecnologías para el tratamiento de esta agua están disponibles pero son demasiado costosas y complejas para las comunidades más pobres. Las tecnologías simples y económicas, como la filtración de arena, desinfección de agua por radación ultravioleta o desinfección del agua por medio del cloro, son adecuadas en algunas zonas, pero no en todos los casos. La capacidad de la comunidad es un factor esencial asegurando la utilización exitosa de estas tecnologías. La desinfección con cloro a nivel del hogar se usa sólo en las emergencias.
Agua de lluvia: Normalmente es una fuente de agua más limpia y puede proporcionar una solución económica simple. El problema, sin embargo, es la capacidad de almacenamiento limitada en comunidades o casas. Se necesitan depósitos de almacenamiento grandes porque la lluvia anual es sumamente desigual en las regiones tropicales y subtropicales. Tales depósitos son caros y requieren infraestructura y espacio.
El agua subterránea con baja concentración de flúor: El volumen del fluoruro puede variar enormemente en los pozos de una misma área, dependiendo de la estructura geológica del acuífero y a la profundidad de dónde se extrae. Profundizando los pozos existentes o realizando perforaciones en otras áreas pueden resolver el problema. El hecho que el fluoruro es irregularmente distribuido en el subsuelo, verticalmente y horizontalmente, se debe controlar el tenor de flúor en forma sistemática en áreas dónde se considere geológicamente endémico.
Existen métodos para quitar el flúor del agua:
Floculación: La técnica de Nalgonda , nombre del pueblo en India dónde el método fue realizado. El método consiste en agregar alumbre al agua a tratar produciendo la precipitación del flúor. Desde que el proceso se lleva a cabo es más eficaz bajo condiciones alcalinas, agregando cal y que además sirve como desinfectante. Después de revolver la cuba, los elementos químicos se coagulan y precipitan en el fondo del recipiente, debido a que es más pesado que el agua. El agua tratada se retira en forma superficial sin remover el fondo.
Absorción: El otro sistema es filtrar el agua a través de una columna condensada con un absorbente, como la alúmina activada (Al2O3), el carbón de leña activado, o resinas de intercambio iónico, no son eficaces para la eliminación del fúor. Este método, también, es conveniente para las comunidades pequeñas y uso en el hogar. Cuando el absorbente se satura con los iones de fluoruro, el material del filtro tiene que ser lavado con un ácido débil y eliminado con solución alcalina. El efluente del lavado es rico en fluoruro y debe eliminarse cuidadosamente para evitar la contaminación del agua subterránea. Las unidades de casa son más convenientes para filtrar cantidades pequeñas de agua pensadas sólo para beber; pero un sistema de servicio extenso y eficaz exige asegurar que los filtros se reemplazan o se regeneren en el momento correcto. La tecnología es sólo parte del problema: la comunidad deberá entrenar al personal que lleve a cabo la tarea más los insumos químicos necesarios, por ello su puesta en funcionamiento es más difícil.
Evaporación: Es el simple uso del sistema de destilación, el sistema en si debe tener una fuente calórica. Puede ser eléctrica, gas ó combultible líquido. El resultado es óptimo para la eliminación del flúor. Los Emiratos Arabes lo utilizan para la obtención de agua dulce a partir del agua de mar, durante el proceso de generación eléctrica. Pero también elimina las sales útiles para el organismo, como el sodio y potasio, que debe ser repuesta de manera artificial. Tiene un costo elevado por la utilización del combustible y las instalaciones. En la actualidad hay un proceso menos costoso, que utiliza como fuente calórica el sol. El dispositivo fué desarrollado por la Marina de los Estados Unidos para obtener agua dulce a partir también del agua de mar, durante un naufragio. Para tal efecto se utiliza un recipiente plástico transparente de nailon; con forma de burbuja al inflarse. Una membrana separa el agua de mar de una cavidad de aire. Esta membrana tiene la propiedad de dejar pasar el vapor de agua y luego se condensa en las paredes internas de la burbuja que por gravedad desciende a un receptáculo para ser utilizada como agua dulce. Este dispositivo suele rendir apenas unos litros de agua destilada debido a su pequeño tamaño, de tan solo un metro de diámetro y su valor de destilación depende del suministro solar. Este principio puede ser utilizado a gran escala donde la radiación solar es intensa.
Condensación de humedad ambiente: el proceso consiste en la condensación de la bruma proveniente del mar durante la noche, unas mallas metálicas dispuestas en el paso de la bruma logran condensar la humedad ambiente en su superficie. El agua así recolectada en tanques es utilizada como agua dulce.
