História
Os primeiros químicos estavam cientes de que fluoretos de metal continha um elemento não identificado semelhante ao cloro, mas eles não poderiam isolá-lo. (O cientista francês, André Ampère cunhou o nome de flúor em 1812.)
Mesmo o grande Humphry Davy foi incapaz de produzir o elemento, e ele ficou doente, tentando isolá-lo a partir do ácido fluorídrico.
O químico britânico George Gore em 1869 passou uma corrente elétrica através de HF líquido, mas descobriu que o gás que foi libertado reagiu violentamente com o seu aparelho. Ele pensou que era flúor mas foi incapaz de coletá-lo e prová-lo.
Em seguida, em 1886, o químico francês Henri Moissan obtidos, pela eletrólise de bifluoreto de potássio (KHF 2) dissolvido em HF líquido.
Símbolo - F
Elemento gasoso amarelo claro pertencente ao Grupo VII (halogênios) da Tabela Periódica.
Número atômico: 9,
Configuração eletrônica: 1s2 2s2 2p5,
MA = 18,9984,
d = 1,7 g.L-1,
PF = -219,62°C,
PE = -188,1°C.
Número de prótons / Elétrons: 9
Número de nêutrons: 10
Cor: Esverdeado
As principais fontes minerais de flúor são: fluorita (CaF2) e criolita (Na3AlF6).
O elemento é obtido por eletrólise de mistura fundida de fluoreto de potássio (KF) e fluoreto de hidrogênio (HF).
É usado na síntese de compostos orgânicos fluorados.
Quimicamente é o mais reativo e eletronegativo de todos os elementos.
É uma substância muito perigosa, causando queimaduras graves quando em contato com a pele.
O elemento foi identificado em 1771 por Sheele e isolado em 1886 por Moissan.
Ocorre em rochas magmáticas e sedimentares.
Fluorita, minério de fluoreto de cálcio, CaF2. Tem brilho vítreo, é transparente. Fica opaca quando a cor é muito intensa
Estrutura atômica
Número de níveis de energia: 2
Primeiro Nível de energia: 2
Segundo Nível de Energia: 7
Uso
Não havia produção comercial de flúor até a Segunda Guerra Mundial, quando o desenvolvimento da bomba atômica, e outros projetos de energia nuclear, tornou necessária a produzir grandes quantidades.
Antes disso, os sais de flúor, conhecidos como fluoretos, foram durante muito tempo usados na soldadura e para gear vidro.
O elemento é usado para fazer hexafluoreto de urânio, necessário para a indústria de energia nuclear para separar isótopos de urânio. É também usado para fazer o hexafluoreto de enxofre, o gás isolante para transformadores de energia eléctrica de alta potência.
Na verdade, o flúor é utilizado em muitos produtos químicos fluorados, incluindo os solventes e plásticos de alta temperatura, tais como o Teflon (poli (tetrafluoroethene), PTFE).
Teflon é bem conhecida por suas propriedades antiaderentes e é usado em frigideiras. É também usado para isolamento de cabos, para a fita de canalizador e como base de GORE-TEX® (usada em sapatos e roupas impermeáveis).
O ácido fluorídrico é usado para gravar o vidro de lâmpadas e em aplicações similares.
CFC (cloro-flúor-carbonos) já foram utilizados como propulsores de aerossol, refrigerantes e para 'sopro' poliestireno expandido. No entanto, a sua inércia significa que, uma vez na atmosfera, eles difundido na estratosfera e destruiu camada de ozônio da Terra. Eles agora são proibidos.
Flúor - Elemento Químico
Flúor
O flúor é um dos oligoelementos mais conhecidos pelo grande público por seu papel na prevenção das patologias buco-dentária e óssea.
Entretanto, o flúor atrai a atenção dos médicos pelo seu papel tóxico para os dentes e ossos.
É o exemplo típico do que já foi dito sobre os cuidados e importância das doses de oligoelementos a serem utilizadas.
Um produto, ineficaz em doses fracas, atingirá o objetivo na dose correta e será tóxico em doses muito elevadas.
O flúor revelou sua atividade por sua toxicidade em 1932.
Foi posta em evidência a ligação entre uma água potável muito fluorada devido à poluição industrial, distúrbios do esmalte dentário (sem cáries) e distúrbios ósseos, a saber uma osteoesclerose.
O flúor nos tecidos e nas células
Os tecidos minerais contém praticamente 99% de flúor do organismo com uma grande maioria nos ossos.
O com ponente mineral dos tecidos duros do organismo é geralmente a apatita, um fosfato de cálcio cuja fórmula é: Ca 10 (PO 4) 6(OH, F, Cl) 2
São pequenos cristais encaixados numa matriz. Mesmo que o flúor não seja um dos únicos ions suscetíveis de "contaminar" a apatita, ele tem a particularidade de ser o único a poder se incorporar com tanta facilidade na estrutura dos cristais, por substituição de uma hidroxila. Os ions flúor e OH são muito próximos (1,29Z para o flúor e 1,33Z para o OH em comparação com 1,81 para o Cloro). Eles tem também a mesma carga.
O flúor pode ser incorporado ao mineral de duas maneiras, seja durante a formação do cristal por incorporação direta, seja após sua formação por deslocamento de OH segundo a fórmula:
Ca10 (PO4) 6 (OH)2 + 2F Ca10(PO4)6 F2 + 2 OH
O que explica a ação preventiva do flúor após a formação do mineral.
Os ossos
Querer definir uma concentração ótima do flúor nos ossos não é de interesse prático. Podem-se encontrar concentrações diferentes como 50 ppm na costela de um recém-nascido e 15000 ppm na de um adulto com fluorose. Notemos, entretanto, que a concentração média nos ossos está entre 1000 e 5000 ppm. O nível varia com o lugar, a atividade de remodelamento e a vascularização.
O leitor deverá já tomar ciência de um fato importante sobre o qual falaremos quando do tratamento da artrose: os ossos são vivos, eles estão em constante metamorfose. (É, provavelmente, a imagem do esqueleto nos filmes de aventura que nos faz pensar no esqueleto como uma estrutura rígida, sem vida, cuja função seria sustentar os órgãos moles e vivos).
É devido a isso, que podemos justamente inferir sobre a constituição destes órgãos vivos que são os ossos e lutar, por exemplo, contra a osteoporose ou a desmineralização consecutiva a um traumatismo. Vimos que o teor de flúor nos ossos varia de acordo com sua localização e também com a idade. A incorporação do flúor nos ossos prossegue por toda a vida, mas diminuindo nas pessoas idosas, o que provavelmente justifica a osteoporose na velhice.
O esmalte
Apesar de seu papel indiscutível na prevenção dentária, a concentração de flúor no esmalte é menor que nos ossos.
A concentração de flúor no esmalte dentário tem um particular, ela diminui em valor à medida que se distancia da superfície, isto é, a concentração em flúor é particularmente alta na superfície (1000 ppm), sendo menor nas camadas mais profundas do esmalte (0,5 a 2 ppm). Este gradiente de flúor é estabelecido durante a constituição do mineral e antes da "saída" do dente, assim como, sob a influência da saliva e da água potável.
Deficiência em flúor
É difícil encontrar exemplos de deficiência em flúor determinando uma patologia particular, mas tende-se a considerar o flúor como um oligoelemento essencial.
Citemos alguns exemplos da literatura científica internacional:
Crescimento: só dois estudos (em 1968 e 1972) mostraram uma diminuição do crescimento e da função da reprodução de ratos e ratazanas submetidos à alimentação pobre em flúor.
Anemia: o flúor permite aumentar a absorção de ferro e permite corrigir certas anemias devidas a um regime limitado de ferro.
Os tecidos minerais: foi impossível obter tecidos particularmente pobres em flúor. Mesmo junto a animais submetidos a regimes pobres em flúor durante várias gerações, tem-se podido detectar a presença de flúor em quantidade mensurável nos ossos.
Ao contrário, a osteoporose e a cárie dentária foram considerados por alguns como sinais de deficiência em flúor. Numerosos cientistas se opõem a esta visão. A Food and Nutrition Board considerou o flúor como essencial devido à sua ação nestas patologias, enquanto que a Academia de Ciência dos Estados Unidos considera-o antes como sendo um agente farmacológico.
Com efeito, se é verdade que o mineral constituinte dos ossos ou dos dentes é mais solúvel quando pobre em flúor (em certas condições) a osteoporose e a cárie dentária tem uma fisiopatologia muito mais complexa que um simples fenômeno de dissolução e o papel do flúor nestas patologias é muito mais sutil que uma redução da solubilidade destes minerais.
Papel fisiológico do flúor
Formação dos tecidos minerais
Estudos recentes tendem a mostrar o papel do flúor nas transformações dos cristais de fosfato de cálcio em apatita.
Prevenção da dissolução dos minerais
Comparando-se in vitro hidroxiapatitas e fluorapatitas contendo diversas concentrações de flúor, pode-se demonstrar uma precisa diminuição da solubilidade dos minerais desde que tenha havido substituição de 10 a 20 por cento dos OH pelo flúor.
A comparação dos teores de fluoreto nos tecidos minerais de duas comunidades, uma bebendo, há mais de 50 anos, água fluorada e outra água pobre em flúor, mostrou uma diferença significativa dos teores de flúor dos ossos (5000 ppm comparadas a 1000 ppm) e que foi muito menos para o esmalte dentário (900 ppm comparados a 500 ppm). Nesse caso havia uma diferença dramática nas taxas de cáries dessas duas comunidades. Uma das explicações seria que os cristais de fluorapatita possuíam uma estrutura espacial lhe permitindo uma maior estabilidade. Outra explicação seria que a diferença pouco significativa nas concentrações de flúor nas pessoas submetidas a um regime fluorado ou não, não levou em conta a diferença das concentrações, conforme se compare a parte superficial ou profunda do esmalte.
Se o flúor está incorporado à maioria das unidades celulares da superfície dos cristais de apatita, a diminuição da solubilidade dos cristais de fluorapatita será suficiente em se tratando das unidades de superfície dos dentes.
Outros papeis são evocados, como o da ação bactericida do flúor e de seus efeitos sobre a morfologia dos dentes submetidos a um regime rico em flúor.
No que concerne a terapia pelo flúor utilizado no tratamento (e não na prevenção) da osteoporose, é preciso saber que ele deve ser absolutamente acompanhado da tomada de cálcio, senão ele produzirá uma má mineralização, bastante semelhante à provocada pelas quantidades tóxicas de flúor (osteoesclerose).
Metabolismo do flúor
O flúor é rapidamente absorvido ao nível do estômago e do intestino delgado, por via passiva ligada ao gradiente de concentração.
Se bem que não se possa falar de mecanismos de regulação homeostásicas, como no caso do cálcio, sódio ou cloro, há ainda assim uma adaptação às concentrações pelos ossos e pelos rins.
A excreção do flúor se dá pela urina.
Troca mãe-feto
O flúor isotópico injetado via intravenosa na mãe foi detectado rapidamente (4 min) no sangue fetal (o tempo mais curto possível para obter uma análise do sangue). Certos estudos tendiam a demonstrar a existência de uma barreira fetal à passagem do flúor. Isto não parece ter sido verificado. As concentrações de flúor no sangue fetal não são muito diferentes das da mãe, enquanto que nos ossos as con- centrações se mostraram diferentes.
Com efeito, os ossos fetais contém relativamente pouco flúor.
A passagem do flúor tem sua importância, pois certos partidários do flúor na prevenção buco-dentária preconizam sua prescrição à grávida desde o terceiro mês de gravidez, momento em que se inicia a formação dos dentes.
Toxicidade do flúor
Toxicidade aguda:
O mais tóxico é o fluoreto de sódio (ao contrário do fluoreto de cálcio, que é muito menos solúvel).
A dose tóxica é de cerca de 5 a 10 g de fluoreto de sódio: a morte sobrevém após duas horas na ausência de tratamento.
Os principais efeitos são:
Inibição enzimática;
Depósitos de complexos de cálcio;
Estado de choque pelas modificações das concentrações de potássio, devido à diminuição da atividade de uma enzima, a ATPase;
A agressão a certos órgãos, em particular a mucosa do estômago, freqüentemente seguida de uma gastrite aguda, devida à formação de ácido hidrofluórico.
Toxicidade crônica
Além de certos efeitos sobre os rins e a tireóide, os principais efeitos da toxicidade crônica do flúor se encontram nos tecidos minerais, a saber o esmalte dos dentes e o ossos.
O esmalte dentário apresentará manchas brancas ou escuras.
Para aqueles em quem os ossos apresentam osteoesclerose, é preciso que a ingestão se situe ao redor de 20 a 80 mg de flúor por dia durante 10 a 20 anos.
O excesso de flúor vai aumentar, por sua vez, a atividade dos osteoclastos e dos osteoblastos, células que intervém respectivamente na destruição e na formação ósseas, com um aumento do turnover ósseo. Predominando principalmente sobre a formação óssea, leva ao aumento de depósitos e , pois, à formação de exostoses (calombos ósseos).
O flúor na terapêutica
Não vamos colocar em discussão a justificativa da utilização do flúor na prevenção buco-dentária e nem no tratamento da osteoporose, mas tudo o que foi dito, em particular sobre a potencialidade tóxica do flúor em certas doses, nos terá permitido compreender que é necessário não ter um entusiasmo exagerado, como se deve proceder com qualquer medicamento.
O flúor é prescrito por dentistas e pediatras sob a forma de comprimidos de fluoreto de sódio, do nascimento até a idade de 12 anos, durante a formação dentária.
Ele também é utilizado nos diversos dentifrícios (em maior ou menor quantidade), na prevenção da cárie dentária.
Enfim, a moda e a publicidade farmacêuticas nos impelem, nestes últimos anos, a lutar contra a osteoporose, pelo uso de hormônios nas mulheres menopáusicas e também de comprimidos de fluoreto de sódio.
Analisemos estas diversas indicações.
A prevenção buco-dentária: não se pode negar que tomar diariamente um comprimido de flúor é um tratamento constrangedor. Por outro lado, os prescritores não levam geralmente em conta a quantidade ingerida diariamente, de impossível determinação na prática, e nem do teor da água absorvida. Lembremos que o Conselho Superior de Higiene Pública emitiu uma autorização provisória de 05 anos para a fluorização do sal de cozinha a uma concentração máxima de 250 mg/kg. Eles tem seguido o exemplo da Suiça, da Suécia e dos Estados Unidos, sem grandes explicações ao público e aos médicos.
Sabemos que esta patologia dentária, verdadeiro flagelo mundial, não pode ser imputada unicamente ao flúor. De fato, as cáries são distúrbios ligados a um terreno de predileção e ao estado geral, assim como um processo local de infecção. A destruição progressiva do esmalte e da dentina é provocada pelo ataque dos ácidos liberados pela degradação dos glucídeos pelas bactérias da placa dentária. A luta contra os glucídeos nos parece primordial. É preciso conhecer o papel protetor desempenhado pela saliva. A freqüência elevada de cáries na França parece sobretudo ligada à má higiene buco-dentária (todas as pesquisas, mesmo as mais recentes, comprovam), e ao consumo exagerado de açúcar, em particular de doces.
No que concerne a osteoporose, é o assunto da moda nos jornais medicinais, sobretudo pelo suposto papel exercido pela menopausa no seu aparecimento.
Estatísticas apresentadas pelos laboratórios nos impelem a prescrever estrógenos desde a aparição da menopausa, assim como o flúor, o cálcio, e o fósforo isoladamente ou em associação, para prevenir a desmineralização e a osteoporose.
Um ginecologista amigo, a quem interroguei há alguns anos, me disse que só prescrevia estrógenos à mulheres que lhe pediam e que desejavam prevenir este ou aquele sintoma. Recentemente, ele me disse estar convencido que era obrigado a fazer um tratamento substitutivo hormonal em todas as mulheres menopáusicas, pois não possuía recursos necessários para julgar sobre a sua necessidade.
Isto dito, é evidente que a osteoporose, com seus corolários, a dor, as fraturas, o rebaixamento das vértebras, constitui um estado contra o qual se justifica lutar.
Freqüentemente interrogado sobre a oportunidade de uma tratamento substitutivo por pacientes em período de menopausa, lhes digo o seguinte:
O medo de câncer no seio ligado ao uso de estrógenos parece sem fundamento.
Não há atualmente dados estatísticos para comparar as pessoas que tem este tipo de tratamento e as que não tem, por falta de dados.
Nos dois sentidos, de maneira equilibrada nos indivíduos normais.
A quantidade de cálcio presente no sangue(calcemia) resulta de vários movimentos: duas entradas (a absorção do cálcio no intestino delgado e a reabsorção óssea) e duas saídas (depósito nos ossos e perdas através da urina). A calcemia não é um espelho fiel destes movimentos e não pode ser o único parâmetro para identificação de uma patologia cálcica. Pode-se observar uma redução do mineral ósseo (osteoporose) ou uma anomalia do metabolismo cálcico (doença de Paget) sem que seja modificada a taxa de cálcio no sangue.
Os principais fatores de regulação do metabolismo cálcico são o paratormônio secretado pelas glândulas paratireoides (que tendem a liberar o cálcio a nível ósseo e favorece a reabsorção a nível renal ) e a vitamina D, que é indispensável a uma mineralização correta.
Enquanto que dificilmente se podem administrar os fatores interiores(equilíbrio hormonal) que intervém na fisiologia do cálcio, é possível atuar sobre os fatores externos, o aporte de cálcio e da vitamina D, a relação do cálcio com o magnésio e o fósforo ou ainda a composição da ração alimentar. Assim, por exemplo, o excesso de proteínas na refeição aumenta a eliminação urinária do cálcio (atenção aos regimes hiperprotêicos). Da mesma forma a ingestão de alimentos ricos em ácido oxálico (por exemplo, espinafre) ou em ácido fítico (pão integral) faz diminuir a disponibilidade do cálcio em razão da formação de sais insolúveis. A cafeína, o álcool e diversos medicamentos são fatores desfavoráveis para a disponibilidade do cálcio.
As carências profundas em cálcio (hipocalcemias) são bastante raras. Ao contrário, as carências moderadas são freqüentes.
Elas provocam os sintomas de hiperex-citabilidade neuromuscular: formigamentos, agulhadas, entorpecimento dos membros e contrações musculares.
Todas as instâncias médicas recomendam estes tratamentos.
Dos pacientes de 70 anos e mais que tenho hoje e que não tiveram este tipo de tratamento, poucos sofrem de osteoporose.
A melhor luta contra a desmineralização é o movimento.
Em caso deles começarem a sofrer com a menopausa (golpes de calor, envelhecimento cutâneo, depressão da menopausa), então os aconselho a começar um tratamento hormonal. Senão, eu recomendo iniciar um tratamento à base de minerais (flúor, cálcio, fósforo, assim como oligoelementos como o silício, conhecido agente de estrutura) e eventualmente, em caso de dúvida, a fazer exames (simples radiografias, scanner ou mais recentemente, absorção, verdadeira medida do pool ósseo).
Flúor
No século XVII, o pesquisador e geólogo alemão Georgius Agricola mencionou, em seus estudos sobre metais, a existência de um mineral que denominou fluor lapis (pedra fluida) graças à propriedade de fundir-se a temperaturas relativamente baixas. Esse mineral, antes chamado espatoflúor e hoje conhecido como fluorita, constitui a fonte principal do flúor.
Flúor é um elemento químico, de símbolo F, pertencente ao grupo dos halogênios, ou VIIa da tabela periódica, juntamente com o cloro, bromo, iodo e astato.
Descoberto por Carl Wilhelm Scheele em 1771, o gás flúor (F2) foi isolado pela primeira vez em 1886 por Henri Moissan, por meio da eletrólise do ácido fluorídrico anidro, rico em fluoreto ácido de potássio, processo ainda hoje empregado industrialmente na obtenção desse gás.
Encontrado em pequenas quantidades na água do mar, nos ossos, nas unhas e dentes de animais, o flúor ocorre na natureza como fluoreto de cálcio (CaF2) na fluorita e, como fluoreto de sódio e alumínio (Na3AlF6) na criolita.
Apresenta-se como um gás amarelo-esverdeado, de odor irritante e propriedades tóxicas. É o mais eletronegativo e o mais reativo de todos os elementos químicos. Sua extrema reatividade, que se traduz em forte tendência à formação de compostos, atribui-se à facilidade com que atrai elétrons e ao reduzido tamanho de seus átomos. Combina-se com todos os demais elementos químicos, exceto com o hélio, o argônio e o neônio. A manipulação do flúor é problemática, já que substâncias como madeira, vidro e amianto são prontamente corroídas por ele.
Seus derivados inorgânicos mais comuns são o fluoreto de sódio (NaF) utilizado como preventivo das cáries dentárias, e os fluoretos de sódio e hidrogênio (NaHF2), de potássio (KF), de prata (AgF), de boro (BF3), de antimônio (SbF3) e de enxofre (SF6), entre outros seus compostos orgânicos, destacam-se os fréons, entre os quais o freon-12 ou dicloro-diflúor-metano (CF2Cl2), gás refrigerante não tóxico, utilizado na maioria dos refrigeradores domésticos. A administração tópica de fluoreto de sódio e a fluoração da água são eficazes na prevenção da cárie dentária.
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