El flúor fue un elemento que se resistió mucho a ser aislado. Los químicos sabían dónde encontrarlo, pero resultaba muy difícil separarlo de sus compuestos por su gran reactividad química. Finalmente, fue aislado por Moissan, efectuando una electrólisis de una disolución de fluoruro potásico en ácido fluorhídrico anhidro líquido. Para albergar el gas empleó un recipiente de platino y de iridio.
La preparación de flúor como elemento libre es difícil, puesto que el flúor libre es muy reactivo. Industrialmente el flúor gaseoso se obtiene por electrólisis de una mezcla fundida que contiene el 40% de ácido fluorhídrico anhidro (HF) y el 60% de fluoruro ácido de potasio (KHF2), también se puede obtener como subproducto en la síntesis de ácido fosfórico y superfosfatos. El flúor líquido se puede preparar haciendo pasar el gas a través de un tubo de goma o metal rodeado por aire líquido.
El flúor ocupa el 17º lugar en orden de abundancia en la corteza terrestre (0.065%), se presenta en la naturaleza en forma combinada como fluorita, criolita y apatita. La fluorita, de la que se derivan la mayoría de los compuestos de flúor, se encuentra en minas de los Estados Unidos en grandes depósitos en el norte de Kentucky y el sur de Illinois. El flúor también se presenta en el agua de mar, ríos, formas minerales, tallos de ciertos pastos, huesos y dientes de animales en forma de fluoruros.
El flúor pertenece al grupo 7A de la tabla periódica, el cual se conoce como el grupo de los halógenos, de las palabras griegas “halos” y “gennao”, que juntos significan “formadores de sales”. Es un elemento no metálico gaseoso de color amarillo claro, se encuentra en forma diatómica (F2); es tóxico. Tiene una gran tendencia a ganar electrones (es el elemento más electronegativo), quita electrones a casi cualquier sustancia con la que entra en contacto, incluida el agua, y por lo regular lo hace muy exotérmicamente. Es soluble en agua. Su configuración electrónica es [He]2s22p5, tiene un punto de fusión de -220ºC y un punto de ebullición de -188ºC. Su masa atómica es de 18.998uma y su densidad de 1.69g/L. Es muy oxidante, por lo que forma fluoruros directamente con casi todos los elementos e indirectamente con el nitrógeno, cloro y oxígeno, los cuales figuran entre los compuestos químicos más estables.
Debido a su gran actividad, muchos metales, la madera y el vidrio, arden en contacto con él. A temperatura ambiente, cuando entra en contacto con el hidrógeno, produce una reacción explosiva. El ácido fluorhídrico acuoso es una sustancia sumamente corrosiva, por lo que debe conservarse en recipientes de plomo, acero o plástico, ya que disuelve el vidrio, por lo que se ocupa en el grabado del mismo.
El F2 se comercializa en botellas de presión de 230 g a 2.7 Kg de capacidad. Se transporta en tanques refrigerados con N2 (su punto de ebullición es de 8 ºC por debajo del punto de ebullición de F2).
El 70-80 % del F2 elemental que se produce al nivel mundial se emplea en la fabricación de UF6, que se utiliza para producir energía nuclear. Para ello se necesita 235U, que es el isótopo radioactivo. Como el uranio presenta varios isótopos, es necesario enriquecer este compuesto en 235U. Para llevar a cabo esto se emplea el método de la difusión gaseosa. El uranio se transforma en UF6 debido a que el flúor sólo tiene un isótopo estable, por lo que el número de compuestos isotópicos de UF6 será igual a número de isótopos del uranio. El hexafluoruro de uranio es un compuesto sólido que sublima fácilmente, y en estado gaseoso puede difundirse a través de membranas porosas un gran número de veces. El compuesto más ligero pasa antes de manera que UF6 se puede enriquecer en 235U.
Los compuestos que contienen flúor se utilizan para incrementar la fluidez del vidrio fundido y escorias en la industria vidriera y cerámica. El espato flúor (fluoruro de calcio) se introduce dentro del alto horno para reducir la viscosidad de la escoria en la metalurgia del hierro. La criolita, Na2AlF6, se utiliza para formar el electrólito en la metalurgia del aluminio. El óxido de aluminio se disuelve en este electrólito, y el metal se reduce, eléctricamente, de la masa fundida. El uso de halocarburos que contienen flúor como refrigerantes se patentó en 1930, y estos compuestos estables y volátiles encontraron un mercado como propelentes de aerosoles, así como también en refrigeración y en sistemas de aire acondicionado. Sin embargo, el empleo de fluorocarburos como propelentes ha disminuido en forma considerable a causa del daño a la capa de ozono de la atmósfera.
El flúor tiene otras aplicaciones comunes, por ejemplo, como aditivo en pastas dentales (puesto que ayuda a prevenir las caries) y superficies fluoropoliméricas antiadherentes sobre sartenes y hojas de afeitar (como el teflón).
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, 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.
El flúor es esencial para mantener la solidez de los huesos. El flúor también puede proteger del decaimiento dental.
Si se absorbe flúor con demasiada frecuencia, puede provocar caries, osteoporosis y daños a los riñones, huesos, nervios y músculos.
Las industrias liberan la forma gaseosa del flúor. Este gas es muy peligroso, ya que en elevadas concentraciones puede causar la muerte. En bajas concentraciones puede causar irritaciones de los ojos y la nariz.
Cuando el flúor se fija a partículas muy pequeñas puede permanecer en el aire durante un largo periodo de tiempo. Cuando el flúor del aire acaba en el agua se instala en los sedimentos y posteriormente llega a los suelos, el flúor se pega fuertemente a las partículas que encuentra sobre este. En el medio ambiente el flúor no puede ser destruido, solamente puede cambiar de forma. El flúor que se encuentra en el suelo puede acumularse en las plantas y por medio de estas causar daño a los animales que las consumen.
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