32个兄弟与氟

2007-12-29 00:00:00
中学生百科·悦青春 2007年5期


  在1916年时,美国科罗拉多州一个地区的居民都得了一种怪病,无论男女老幼,牙齿上都有许多斑点,当时人们把这种病叫作“斑状釉齿病”,现在人们一般都把它称作“龋齿”。
  这儿的居民为什么都会得上这种病呢?
  原来,这里的水源中缺氟,而氟是人体必需的微量元素,它能使人体形成强硬的骨骼并预防龋齿。当地的居民由于长期饮用这种缺氟的水,因而对龋齿的抵抗力下降,全都患了病。
  氟,元素名来源于其主要矿物萤石的英文名。1812年法国科学家安培指出氢氟酸中含有一种新元素,但自由状态的氟一直没有制得。直到1886年,法国化学家穆瓦桑将氟化钾溶解在无水氢氟酸中进行电解,才制得单质氟。由于氟非常活泼,所以自然界中不存在游离状态的氟。氟在地壳中的含量为0.072%,重要的矿物有萤石、氟磷酸钙等。氟的天然同位素只有氟19。常温下,氟为淡黄色气体,有刺激性臭味;熔点-219.62°C,沸点-188.14°C,密度1.69克/升。
  氟是化学性质最活泼、氧化性最强的物质,除氦、氖、氩外,氟能同所有其他元素化合;氟与溴、碘、硫、磷、碳、硅等物质在低温下就能猛烈化合;氟离子体积小,容易与许多正离子形成稳定的配位化合物;氟与烃类会发生难以控制的快速反应。
  单质氟主要用作氟化剂,以制取各种有用的氟化物。氟化物通常具有比较良好的性质。单质氟对人体具有较强刺激性。
  那么,为何人体缺氟会患上龋齿呢?
  这是因为:我们每天吃的食物,都属于多糖类,吃完饭后如果不刷牙,就会有一些食物残留在牙缝中,黏附在牙缝和牙齿表面的食物残渣,在细菌的作用下可变成酸类,如乳酸、焦葡萄糖酸等,它们都是腐蚀牙齿的“腐蚀剂”,而焦葡萄糖酸是在烯醇化酶的催化下生成的,而氟可以抑制烯醇化酶的活性。
  牙齿的主要成分是羟磷灰石,容易受到酸类腐蚀,当体内有适量的氟时,它可取代羟磷灰石中的羟基而生成氟磷灰石,它是构成牙釉质的基本成分,和羟磷灰石相比,氟磷灰石光质坚硬,耐酸耐磨,因而具有良好的防龋作用。可见,龋齿发病率是随着水氟含量的增加而减少,但同时也发现,当水氟含量升到某一浓度时,如水氟含量超过1.0毫克/升时,龋齿发病率是下降了,但斑釉齿发病率却上升了,并表现为水氟含量越高,斑釉齿发病率也越高。斑釉齿以门齿最为常见,而且多发生在靠唇齿的牙面上,表现为牙釉面出现缺乏光泽的白垩状斑块,由于色素沉着可出现黄褐色、黑色斑点。斑釉齿质脆易碎,甚至脱落。
  而如果我们每天吸收适量的氟,那么氟就会以氟化钙的形式存在于骨骼和牙齿中。氟化钙很稳定,口腔里形成的酸液腐蚀不了它,因而可以预防龋齿。
  为了预防龋齿,人们采取了许多措施。比如说在缺氟的水中补充一些氟。食用或饮用含氟较多的食物或饮料,也是补充人体缺氟的一项措施。食品中,以鱼类、各种软体动物(如贝类、乌贼、海蜇等)和蔬菜中含氟比较丰富。饮料、葡萄酒、茶叶中含氟量较高。这样人们在不知不觉中会吸收一些氟,另外,人们还研制出了各种含氟牙膏,它们中的氟化物会加固牙齿,不受腐蚀,而且,有些氟化物还能阻止口腔中酸的形成,因而效果比较明显。
  编辑/李章