Fluoride

Fluoride sind die Salze der Fluorwasserstoffsäure (HF), die auch als Flusssäure bekannt ist. Sie enthalten in ihrem Ionengitter als negative Gitterbausteine (Anionen) Fluorid-Ionen (F⁻).

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Wichtige Fluoride

Einige wichtige Fluoride sind:

• Aluminiumfluorid (AlF₃)
• Ammoniumfluorid (NH₃ x HF = NH₄F)
• Calciumfluorid (Flussspat, CaF₂)
• Natriumfluorid (NaF)
• Uranhexafluorid (UF₆)

sowie organische Aminfluoride.

Nachweis

Physikalische Analyseverfahren

Professionell werden heute Fluoride in Mineralien und Feststoffen mit Röntgenfluoreszenzanalyse, Röntgenbeugung oder Massenspektrometrie bestimmt, in Flüssigkeiten mit Fluorid-Elektroden, IR- oder NMR-Verfahren. (Chemiker-Standard-Wissen, 2000)

Nasschemisch (veraltet)

Kriechprobe

Für den Nachweis durch die Ätzprobe werden zehn bis 20 Tropfen konzentrierte Schwefelsäure in ein sauberes trockenes Reagenzglas gegeben. Um sich davon zu überzeugen, dass das Glas zu diesem Zeitpunkt noch nicht angeätzt ist, schüttelt man kurz. Dabei beobachtet man, dass die Schwefelsäure sich an den glatten Reagenzglaswänden wie ein viskoses Öl verhält. Anschließend gibt man eine fluoridhaltige Substanz zu. Man erhitzt nun für etwa fünf Minuten vorsichtig über der entleuchteten Bunsenbrennerflamme. Man stellt beim erneuten Umschwenken fest, dass sich ein deutlicher Abperl-Effekt an den nun aufgerauten Reagenzglaswänden zeigt. Das Reagenzglas ist hinterher nicht mehr brauchbar.

Ätzprobe

 Etwas Probe wird in den Bleitiegel gegeben, mit gepulverter Kieselsäure oder Natriumsilikat versetzt und gemischt. Anschließend überschichtet man mit Schwefelsäure. Es bildet sich SiF₄-Gas:

CaF₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2 HF

SiO₂ + 4 HF ↔ SiF₄ + 2 H₂O

Man verschließt den Tiegel mit einer PVC-Platte, an deren Unterseite sich ein kleiner Wassertropfen befindet (dieser darf natürlich nicht in die Probe hängen) und lässt ungefähr eine Minute stehen. Das SiF₄ reagiert mit dem Wasser wieder zu SiO₂, das sich kraterförmig im Tropfen absetzt.

Eine Alternative zur PVC-Platte mit Wassertropfen ist ein schwarzes Filterpapier, das angefeuchtet wird. Das entweichende SiF₄-Gas zersetzt sich dort zu SiO₂, was an einem weißen Fleck erkennbar ist. (Biltz-Klemm-Fischer, 1966)

Ohne Kieselgel oder Natriumsilikat kommt man aus, wenn man einen Deckel mit Öffnung verwendet, auf der sich Glas befindet (z.B. Objektträger. Man befeuchtet die Probe im Bleitiegel mit Schwefelsäure, der entweichende Fluorwasserstoff ätzt das Glas an.

Anwendungen

Man verwendet Fluoride unter anderem um Kraftstoffbehälter zu versiegeln (Gasdicht). Dabei werden die Kunststofftanks aus z.B. PA (Polyamid) mit dem gelösten Fluorid bedampft, dadurch diffundiert dieses ca 3-4 micrometer in die oberfläche ein.

Als Fluoridierung bezeichnet man die Zugabe von Fluoriden insbesondere zu Speisesalz, Trinkwasser, Milch, Tabletten und Zahnpasten zur Prophylaxe von Zahnkaries.

Toxikologie

Eine Aufnahme zu großer Mengen kann zu akuter oder chronischer Vergiftung (Fluorose) führen.

Siehe auch

• Chloride, Bromide, Iodide, Fluorit,
• Fluoridierung, die Zähne betreffend (ausführlicher Artikel)
• Aminfluoride