在鹵化物中,氟化物容易與某些高氧化態(tài)的陽離子形成穩(wěn)定的配離子,如六氟合鋁酸根離子(AlF63ˉ)。與其他鹵化物不同,金屬鋰、堿土金屬和鑭系元素的氟化物難溶于水,而氟化銀可溶于水,其他金屬的氟化物易溶于水。氟化氫的水溶液稱氫氟酸,是一種弱酸。金屬氟化物還易形成酸式鹽,如氟氫酸鉀(KHF2)。螢石(氟化鈣,或稱氟石)是天然礦物。堿金屬的氟化物可由其氫氧化物或碳酸鹽與氫氟酸作用而得。
舉例
無機氟化物的水溶液含有F-和氟化氫根離子HF2-。 少數(shù)無機氟化物溶于水而不顯著水解。無機氟化物的例子有氫氟酸(HF)、氟化鈉(NaF)和六氟化鈾(UF6)。從反應(yīng)活性上看,氟化物與氯化物和其他鹵化物有顯著不同,由于半徑/電荷比小的緣故而溶劑化傾向更強,更趨近于氫氧化物。Si-F鍵屬于單鍵中鍵能較高的一類,其他硅鹵化物則很容易水解。氟化物礦物有很多,其中商業(yè)上比較重要的是螢石和氟磷灰石。在天然飲用水和食物中都有低濃度的氟化物存在,而地下水中的氟含量則要高一些。海水中平均為1.3ppm(1.2~1.5ppm),淡水中的則為0.01-0.3 ppm。
存在形式
氟廣泛存在于自然水體中,人體各組織中都含有氟,但主要積聚在牙齒和骨筋中。適當(dāng)?shù)姆侨梭w所必需的,過量的氟對人體有危害,氟化鈉對人的致死量為6—12克,飲用水含2.4—5毫克/升則可出現(xiàn)氟骨癥。
規(guī)定
我國規(guī)定飲用水中氟濃度小于1.0毫克/升,適宜濃度為0.5-1.0毫克/升。
毒性
含氟化合物在結(jié)構(gòu)上可以有很大差異,因此很難概括出氟化物的一般毒性。氟化物的毒性與其反應(yīng)活性和結(jié)構(gòu)有關(guān),對鹽而言,則是離解出氟離子的能力。
可溶的氟化物,例如最常見的NaF,具有適度的毒性,但已有與急性中毒有關(guān)聯(lián)的事故及自殺個案被報道出來。盡管最小致死劑量尚不清楚,已經(jīng)有報道稱4g NaF對一個成年人足以致命。少至0.2g的氟硅酸鈉(Na2SiF6)及其含氟更多的化合物可以致死,時間約為5-12小時。其致毒機理為,氟離子會與血液中的鈣離子結(jié)合,生成不溶的氟化鈣,從而進一步造成低血鈣癥。由于鈣對神經(jīng)系統(tǒng)至關(guān)重要,其濃度的降低可以是致命的。相應(yīng)的治療則包括用稀氫氧化鈣或氯化鈣溶液以防止進一步的氟吸收,并且注射葡萄糖酸鈣以補充血鈣。氟化氫在相比之下更加危險,因為它具有腐蝕性和揮發(fā)性,因此可通過吸入或皮膚吸收而進入人體,造成氟中毒。葡萄糖酸鈣是常用的解毒劑。
有一些有機氟化物是劇毒的,包括部分有機磷酸酯如沙林(甲氟膦酸異丙酯) 和二異丙基氟磷酸。它們可在肌神經(jīng)接合點與膽堿酯酶反應(yīng),并因此阻止神經(jīng)刺激向肌肉傳遞。抑制劑中反應(yīng)性強的F-P鍵是絲氨酸活性中心殘基親核進攻的位點,反應(yīng)后F-離子離去,酶則失活。
雖然聚四氟乙烯是化學(xué)惰性且無毒的,但在炊具溫度超過260 °C后就會變性,并且在350 °C以上分解。這些降解產(chǎn)物可能對鳥類是致命的,也有可能在人類中導(dǎo)致類似流感的癥狀。相比之下,脂肪、油和黃油在200 °C以上燒焦變質(zhì),而對于肉則是在200-230 °C之間。
在一份1959年(在美國食品藥品監(jiān)督管理局通過食物加工器材使用之前)的研究中,表明使用普通油時,有涂層的鍋干熱時放出的煙較普通鍋放出的毒性要小。