2016年8月22日 星期一

可以抗蛀牙的氟(Fluorine)

液態的氟。圖片來源:Wiki

氟(fluorine)這個名字是在1813年由韓福瑞‧戴維爵士(Sir Humphry Davy,1778-1829)命名的,源自「螢石」(fluorite,以前稱為fluorspar,成分為氟化鈣)。早期冶煉礦石使用螢石來降低熔點,所以螢石被取名為 fluorspar (fluorite),源自拉丁文動詞 fluo (流動),加上化學字尾 -ine。

最早關於螢石用於冶煉的記載是在 1529年的格奧爾格·阿格里科拉(Georgius Agricola,1494–1555)。1810年時,有人提出氟應該是個元素,不過許多人嘗試過純化它,卻發現非常困難。直到1886年法國化學家亨利·莫瓦桑(Henri Moissan,1852-1907)以低溫電解的方式,終於取得了純化的氟。他使用的方法,現在在工業上也還在使用。1907年莫瓦桑死於心臟病,臨終前他承認,氟奪走了他十年的生命。

醫療上氟最為人所知的用途是在牙齒上塗氟來預防蛀牙。到底為什麼塗氟可以預防蛀牙,早期認為氟可以使牙齒琺瑯質的磷酸鈣強度上昇,不過最近的理論認為應該是氟可以幫助小蛀口的琺瑯質加速回復。目前全世界有大約百分之五的人口的飲用水加氟,主要都分佈在美洲(美洲有三分之二的人口飲水加氟)。目前對於飲水加氟的種種爭議,包括在台灣網路上流傳的『氟會在大腦松果體中產生沈積物,並因此影響松果體與退黑激素的正常運作,甚至導致性早熟以及睡眠失調。』這些說法,其實引用的資料都是「高劑量氟」才會產生的問題。但是高劑量氟很少出現在自然環境中,而且幾乎任何東西攝入過量都會中毒,連水喝多了都會水中毒了,更何況是氟呢?台灣目前的飲用水並未加氟喔!如果對相關議題感興趣,歡迎點閱參考資料的「飲用水含氟,你吞得下?」。

至於在工業上氟的用處,主要是用於濃縮鈾(enriched uranium)的製造。所謂的濃縮鈾就是要提升鈾原料中鈾二三五的比例。過去使用的方法是氣體擴散法,將鈾的氟化物(UF6,俗稱 hex)通過半透膜,利用鈾二三五與鈾二三八在分子量上的微小不同將它們分開。冷戰時期主要使用氣體擴散法,但本法已經在2013年正式走入歷史。目前使用的是氣體離心法,一樣是使用 hex,但不使用半透膜,而是讓 hex經過一系列的離心提升鈾二三五的比例。

參考資料:

Wikipedia. Fluorine.

Online Etymology Dictionary. Fluorine.fluor.

謝伯讓。The Cry of All。飲用水含氟,你吞得下?

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