Fluor F

Entdeckung

Das Mineral Fluorit (Calciumfluorid) wurde schon im 16. Jahrhundert als Flussmittel beim Verhütten von Metallen verwendet; Georgius Agricola beschrieb es 1529. In den 1770er-Jahren behandelte Carl Wilhelm Scheele Fluorit mit Säure und erhielt Flusssäure, die Glas ätzt. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts vermuteten Chemiker wie André-Marie Ampère und Humphry Davy, dass die Säure ein unbekanntes, dem Chlor ähnliches Element enthielt.

Dessen Isolierung erwies sich als außerordentlich schwierig und gefährlich. Das Element griff jedes Gefäß an, und Fluorwasserstoffdämpfe verletzten mehrere Experimentatoren; einige sollen an den Folgen gestorben sein. Der Erfolg kam schließlich am 26. Juni 1886, als der französische Chemiker Henri Moissan eine Lösung von Kaliumhydrogenfluorid in flüssigem Fluorwasserstoff bei tiefer Temperatur in einer Apparatur aus Platin-Iridium elektrolysierte. An der Anode fing er ein Gas auf, das Silicium in Brand setzte; 1906 erhielt er den Nobelpreis für Chemie.

Herkunft des Namens

Der Name leitet sich von Fluorit ab, dessen Name wiederum vom lateinischen fluere, „fließen“, stammt, weil das Mineral Erze im Ofen leichter schmelzen und fließen lässt – daher auch die deutsche Bezeichnung Flussspat. Dasselbe Mineral gab der Fluoreszenz ihren Namen, da manche Proben unter ultraviolettem Licht leuchten. Das Symbol ist F.

Wichtigste Verwendungen

• Zahngesundheit: Fluorid in Zahnpasta und in manchen Ländern im Trinkwasser härtet den Zahnschmelz gegen Karies.
• Polymere: PTFE (Teflon), 1938 durch Zufall entdeckt, sorgt für antihaftbeschichtetes Kochgeschirr und chemisch beständige Dichtungen.
• Kernbrennstoff: Uranhexafluorid ist das Gas, mit dem Uran angereichert wird.
• Arznei- und Pflanzenschutzmittel: Fluoratome können Wirkstoffe im Körper stabiler machen; viele weit verbreitete Medikamente enthalten Fluor.
• Kühlung und Elektronik: fluorierte Kältemittel, Ätzgase für die Halbleiterfertigung und Lithiumhexafluorophosphat in den Elektrolyten von Lithium-Ionen-Akkus.

Isotope

Fluor hat nur ein einziges stabiles Isotop, Fluor-19. Das wichtigste radioaktive Isotop ist Fluor-18 mit einer Halbwertszeit von etwa 110 Minuten. An ein Zuckermolekül gekoppelt bildet es FDG, den am häufigsten verwendeten Tracer der PET, der Gewebe mit hohem Glucoseverbrauch hervorhebt, etwa viele Tumoren. Wegen der kurzen Halbwertszeit muss es in einem Zyklotron nahe dem Krankenhaus hergestellt werden.

Im Alltag

Fluorid in den geringen Mengen, wie sie in Zahnpasta vorkommen, ist sicher und nützlich; das Verschlucken großer Mengen ist jedoch schädlich, und eine dauerhaft zu hohe Aufnahme im Kindesalter kann Dentalfluorose verursachen – schwache weiße Flecken auf den Zähnen. Elementares Fluorgas und Flusssäure sind äußerst gefährlich; die Säure kann die Haut durchdringen und tiefer liegendes Gewebe schädigen.

Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), einst in Kühlschränken und Spraydosen verbreitet, schädigten die Ozonschicht und wurden mit dem Montrealer Protokoll von 1987 schrittweise verboten.