Fluoruros
Fluoruro de calcio.
Los fluoruros son las sales del ácido fluorhídrico (HF), y
tienen como anión el F-.
Los fluoruros suelen ser elementos incoloros (si no están
unidos a un grupo coloreado). Los fluoruros de los metales alcalinos son
solubles en agua e higroscópicos, mientras que los fluoruros de los elementos
alcalinotérreos, especialmente del calcio y del bario, son poco solubles. El fluoruro
de calcio se encuentra en la naturaleza como fluorita (de este mineral han
recibido su nombre el elemento y los fluoruros), el principal mineral de este
elemento. El difluoruro de oxígeno (OF2) es el único compuesto con el oxígeno
en el estado de oxidación +2 Generales
El fluoruro no puede ser oxidado por otros elementos o
compuestos a flúor elemental, por ello los fluoruros pueden estabilizar los
números de oxidación más elevados de los elementos.
Los compuestos fluoruros exterminan todos los
microorganismos del sistema digestivo. A largo plazo pueden causar problemas
digestivos y ciertos problemas con el colon.
Síntesis
Los fluoruros se generan convenientemente a partir de la
base correspondiente y el ácido fluorhídrico. Así se puede obtener el fluoruro
sódico a partir de sosa cáustica:
NaOH + HF -> NaF + H2O
También se puede recurrir al intercambio del anión partiendo
de otras sales. La reacción a partir de los elementos es generalmente muy violenta.
Aplicaciones
En el ámbito familiar los fluoruros inorgánicos se
encuentran sobre todo en los productos para la higiene dental. Se aplica para
que al intercambiarse con grupos hidróxido del esmalte dental hace el diente
más resistente frente a los ataques de caries. Se suelen aplicarfluoruro de
sodio, fluorofosfatos o fluoroaminas en las formulaciones de las pastas de
diente (ver terapia de fluoruro yremineralización de los dientes). En algunos
países se añade fluoruro al agua potable para favorecer la salud dental (ver
fluorización del agua potable).
Los fluoruros también se utilizan en la industria:
El hexafluoruro de azufre (SF6) es un gas muy ligero y se ha
utilizado para rellenar de tenis.
El fluoruro de calcio se utiliza en metalurgia para hacer
más fluidas las escorias.
El hidrogenofluoruro de amonio (NH4HF2) se utiliza en el
tratamiento de las superficies de vidrio que corroe y las hace opacas.
La criolita (Na3AlF6) se utiliza como electrolito en la
obtención del aluminio.
Ya que del flúor sólo existe un isótopo estable los
fluoruros se utilizan también en la separación de otros elementos. Así, la
separación del uranio 235U del 238U pasa a través del hexafluoruro de uranio.
Algunos fluoruros como el trifluoruro de Boro (BF3) son
ácidos de Lewis fuertes y se utilizan como tales y como catalizadores.
Análisis
El método clásico para determinar cualitativamente la
presencia de fluoruro es el tratamiento de la muestra con ácido sulfúrico
concentrado. Este libera ácido fluorhídrico que a su vez ataca el vidrio,
transformando el silicato en tetrafluoruro de silicio, una sustancia volátil.
Debido a la corrosión de la superficie ésta ya no es mojada por el ácido o el
agua. Una gota de agua acercada a la muestra en estas condicones se enturbia ya
que el tetrafluoruro de silicio se hidroliza en ella y el cuarzo regenerado
precipita:
SiF4 + 2 H2O -> SiO2 + 4 HF exactamente
Toxicología
En concentraciones altas los fluoruros son tóxicos. La razón
es, por una parte, la precipitación del calcio en forma del fluoruro de calcio
y, por otra parte, puede formar complejos con los centros metálicos de algunas
enzimas.
Los fluoruros orgánicos
Los fluoruros orgánicos son compuestos que contienen el
flúor unido a un átomo de carbono. Se suele tratar de sustancias incoloras e
inertes frente a muchas reacciones debido a la elevada energía del enlace C-F.
Sólo en algunos fluoruros activados el flúor puede ser desplazado en un ataque
nucleófilo.
El fluoruro orgánico más conocido es el teflón (el
politetrafluoretileno), una sustancia plástica de elevada resistencia química y
térmica. En farmacología la introducción de un fluoruro a menudo aumenta la
vida media de un medicamento en el metabolismo del paciente ya que no pueden
ser eliminados por las enzimas de nuestro cuerpo.
Los fluoruros orgánicos se suelen generar por intercambio de
otros haluros con fluoruros inorgánicos disueltos en disolventes orgánicos.
También se han desarrollado técnicas de electrólisis para la síntesis de
compuestos perfluorados.
RADICALES
Un radical libre es una especie química definida, que tiene
en su estructura uno o más electrones no pareados, caracterizada por su elevada
reactividad y capacidad de formar otros radicales libres por reacciones
químicas que poseen una carga eléctrica (iones), que son generalmente estables
en los medios más comunes, muchos radicales libres son inestables, por lo que
tienden a reaccionar muy rápidamente con otros componentes químicos. De forma
especial, los radicales libres que contienen oxigeno, conocidos como ERO
(Especies Reactivas de Oxígeno), son particularmente reactivas y participan
como intermediarios en varios procesos químicos dentro del organismo que traen
como consecuencia la aparición de nuevos radicales libres. Las ERO reconocidas
como muy agresivas son el oxígeno sínglate, oxhidrilo, per oxhidrilo, piróxilo
y el hipocloroso.
Doctor en Química Manel Ballester Boix, fue premio Príncipe
de Asturias de Investigación Científica y Técnica en 1982 por sus
investigaciones en química orgánica y su participación en el descubrimiento de
los radicales libres inertes.
Descubridor
También fue profesor del Consejo Superior de Investigaciones
Científicas (CSIC), donde desarrolló buena parte de su labor investigadora,
especialmente en cinética y el mecanismo de condensaciones orgánicas, en la
síntesis y reacciones de compuestos aromáticos clorados, en el estudio de los
radicales libres, aniones y cationes del carbono trivalente.
Licenciado en Química por la Universidad de Barcelona en
1944 y doctorado por la Universidad de Madrid en 1948, Ballester fue nombrado
Research Fellow de la Universidad de Harvard y fue profesor visitante de los
Laboratorios de Investigación Aeroespacial de Dayton, Estados Unidos.
Falleció en Barcelona a los 85 años de edad víctima de un
cáncer.
Formación de radicales libres en el organismo humano
Algunos radicales libres que se forman en el organismo
humano son endógenos, es decir, forman parte de los procesos bioquímicos
normales, tales como oxígeno sínglate, per oxhidrilo y óxido nítrico. Este
balance endógeno puede ser alterado por una alimentación inadecuada, por una
exposición excesiva a radiaciones ionizantes, la luz solar o factores
ambientales particularmente agresivos. El desbalance de este tipo de radicales
libres puede ser también provocado por los fagocitos, como parte de una
reacción inflamatoria. Otros radicales libres se forman solo en el organismo
humano por la acción de factores externos, alimentarios y ambientales, los que
a su vez reaccionan con las especies endógenas, dando lugar a nuevas especies
radicalarias de difícil identificación y pronóstico con relación al estado de
salud del organismo.
Los radicales libres circulan por el organismo humano y
tienen acceso a todos los órganos y tejidos, por lo que constituye un peligro
potencial si su equilibrio endógeno se altera. Las reservas de antioxidantes
del organismo contribuyen a mantener este equilibrio, pero cuando este se
altera por cualquier causa (endógena o exógena) es recomendable acudir al
suministro suplementario de productos antioxidantes.
Radicales libres en las enfermedades
El exceso de radicales libres en el organismo humano conduce
al ataque de estos sobre compuestos químicos que se hallan en las células
(lípidos, proteínas y ADN), dando lugar al inicio de una serie de eventos
bioquímicos que pueden conducir a la aparición de desórdenes fisiopatológicos
y/o la agudización de la enfermedad. Una célula atacada por radicales libre
puede:
Alterar su código genético por modificación de la estructura
espacial de la molécula de ADN y/o la destrucción de pares de bases,
Perder su integridad por ruptura de la pared celular causada
por la oxidación lipídica,Modificar sus funciones por la acumulación de
lipoproteínas de baja densidad (LDL) oxidadas,Activar enzimas por encima de los
niveles normales del funcionamiento de la célula.
Estos procesos de degradación celular pueden conducir a la
pérdida parcial o total de funciones de los sistemas fisiológicos del organismo
humano, como son la desregulación del crecimiento celular, la inactivación de
los mecanismos de defensa inmunológicos y la pérdida o disminución de los
procesos de transducción de señales entre los diversos sistemas biológicos. En
la actualidad se han reportado casi 100 enfermedades (cardiovasculares,
neurológicas, endocrinas, respiratorias, de origen inmune y autoinmune,
isquemias, trastornos gástricos, progresión de tumores y carcinogénesis, entre
otras) en las que se ha demostrado la ocurrencia del desbalance de radicales
libres en su surgimiento y desarrollo.