Фторид-ион

Химическая формула: F

Характеристика: отрицательно заряженные ионы (анионы), входящие в состав фтороводородной кислоты и производных от нее солей. Большинство соединений хорошо растворяются в воде, что объясняет их распространение в естественной среде. К плохо растворимым веществам относятся только кальциевые и железные фториды.

Представители: магний фторид, кальций фторид, натрий фторид, фторводородная кислота и т.д.

Распространение

Фтор не относится к широко распространенным веществам. Тем не менее, в земной коре он присутствует в достаточном количестве. Средняя концентрация вещества составляет 650 граммов на тонну породы. Добывается в составе минералов. Основной источник получения вещества – это флюорит.

Фтор относится к списку биогенных элементов, поэтому фториды накапливаются в живых организмах, а из них попадают в воду и верхние слои почвы. Долю содержания фторидов непосредственно в организмах оценить сложно, а вот усредненные показатели по различным частям окружающей среды, есть.

Речная вода – 0,00002% массы
Верхние слои почвы – 0,02% массы

Фтор присутствует и в человеческом организме. Наибольшей концентрации достигает в зубах, там его содержание находится в пределах 0,01% от общего объема веществ.

Влияние на организм

Фториды относятся к тем элементам, влияние которых напрямую зависит от их концентрации. Порог вредности находится в диапазоне от 1 до 2 мг в день и зависит от массы тела. Если поступает меньшее количество, наблюдается исключительно благотворное влияние, а при избытке ионов появляется токсический эффект.

Фтор играет важную роль в костных тканях. При недостатке микроэлемента наблюдаются проблемы с зубами. Существующие ткани разрушаются, а также повышается риск развития кариеса. Кроме того, во всем организме нарушается усвоение кальция, что приводит к проблемам костной ткани.

Оптимальное потребление фторидов несет положительный эффект для всего организма. Среди прочего, улучшения наблюдаются в следующих областях:

Нормальная выработка и активность ферментов
Усиление иммунитета
Нормализация уровня кальция и фосфора в организме
Уменьшение риска появления опасных заболеваний, в числе которых атеросклероз
Улучшение состояния зубов, в особенности эмали

Если же человек ежедневно получает повышенное количество фтора и фторидов, они начинают накапливаться в организме. Не все проблемы возникают сразу, однако систематическое употребление такой воды приводит со временем к ухудшению самочувствия . Симптомы перенасыщения организма фтором:

Плохая реакция иммунитета на раздражители
Поражение органов выделительной системы
Снижение активности ферментов
Выведение кальция из организма, следствием чего становится уменьшение его концентрации и слабость костных тканей
Флюороз, поражение зубов

Проблемы со здоровьем зубов могут стать первым индикатором дисбаланса фтора в употребляемой воде. Если наблюдается такой эффект, рекомендуется немедленно выполнить проверку воды на содержание фторид-иона. Исходя из того, о каком количестве, пониженном или повышенном, идет речь, принимаются решения о необходимости очистки.

Определение

Фтор и его соединения не оказывают заметного влияния на внешний вид и органолептические показатели воды. Для фиксации содержания фторид-иона необходимо провести лабораторное исследование. Применяются такие методики:

Хроматография
Фотометрия
Потенциометрия

Нормирование

Как уже упоминалось, фтор играет важную роль в биохимических процессах. Однако избыточное содержание фторидов оказывает токсическое воздействие на организм. Чтобы соблюдать баланс, нужно учитывать нормативы, установленные санитарными органами. Придерживаясь их, можно избежать заболеваний, которые могут быть спровоцированы избыточной концентрацией фторидов и получить пользу от их благотворного влияния.

Предельно допустимая концентрация фторид-иона в различных источниках проб

Источник пробы Нормативный акт	Концентрация, мг/л
Питьевая вода, централизованное водоснабжение СанПиН 1.2.3685-21	1,5
Водоемы рыбного хозяйства Приказ Минсельхоза РФ № 552	0,05

Методы очистки

Для очищения питьевой воды от фторидных соединений применяются два метода механической очистки, описанные ниже.

Обратный осмос. Под давлением вода пропускается через полупроницаемую мембрану, которая задерживает все посторонние молекулы, в том числе фтор. При длительном употреблении такой воды ее нужно минерализовать искусственным путем, чтобы избежать вымывания минералов из организма
Ионный обмен. Ионы фтора осаждаются специальными смолами, нейтрализуя определенный процент вещества, а не удаляя его полностью.