氟化物发表评论(0)编辑词条

氟化物(fluoride)

氟的化合物。通常包括氟化氢、氟化氨(NH4F)、金属氟化物(如氟化钙CaF2等)和非金属氟化物(如三氟化硼BF3等)，有时也包括有机氟化物(如四氟乙烯C2F4)。在铝的冶炼、磷矿石加工和磷肥生产等过程产生的氟化氢(HF)和四氟化硅(SiF4)等排放到大气中，而成为大气污染物之一。

物理化学性质 HF气体能很快与大气中水分结合，形成氢氟酸气溶胶。SiF4微粒在大气中与水蒸气反应形成水合氟化硅和易溶于水的氟硅酸。降水可以把大气中的氟化物带到地面。许多无机氟化物在大气中都能很快被水解，并通过冷凝或成核过程而降落下来。碱性金属氧化物与氟化物作用能降低氟化物的溶解度，从而减小毒性。大气中含有二氧化硫等酸性污染物所起的变化则相反。无机氟化物还能被一些植物转化为毒性更大的有机氟化物，如氟乙酸盐和柠檬酸盐。

产生和危害 冶金工业排放氟化物的主要是以萤石(CaF2)为原料的氟化盐生产、钢铁电炉冶炼和用氟化盐(NaF、AlF3、Na3AlF6、MgCl2、CaF2等)作为电解质的铝电解生产。氟污染是铝电解厂的特征污染，依据生产规模和治理水平不同，周围大气中氟含量可能超标几倍至几十倍，超标距离可达数公里。氟化物与水反应生成气态氟化氢，溶于水即生成氟氢酸，危害更为严重。含氟粉尘沉降和含氟大气与土壤中空气交换，可使氟化物转入土壤，并逐渐积累而使土壤受到污染。

氟有高度的生物活性，对许多生物具有明显毒性。严重的氟污染能直接危害植物、动物和人体健康。(1)对植物的影响。氟化物对植物的毒性很强，某些植物在含氟1×10–12的空气中暴露数周即可受害，短时间暴露在高氟空气中可引起急性伤害。植物通过叶片的气孔吸收空气中的氟，并溶于细胞原生质周围的水分中；通过根系吸收的可溶性氟，大部分留于根系，少部分通过茎送到叶组织，积蓄于叶尖或叶缘。被植物体吸收的氟直接侵蚀敏感组织，造成酸损伤，一部分氟参与机体的某些酶化过程，影响或抑制酶的活力，造成机体代谢紊乱，影响糖代谢和蛋白质合成，并阻碍植物的光合作用和呼吸功能。植物受氟害的典型症状是叶尖和叶缘坏死，并向全叶和茎部发展。正在伸展的幼嫩叶最易受氟危害，氟化物对花粉管伸长有抑制作用，影响植物生长发育。水稻和小麦在扬花授粉期受氟污染，造成籽粒干瘪、产量下降。桃、杏树受氟污染，果实过早成熟或软化，减产甚至不结果。植物受氟影响程度与环境空气、土壤和水中的氟含量明显相关，大气含氟年平均浓度在0.002mg／m3的范围内，土壤受到轻度污染，植物体内含氟量有所增加，茎叶含氟量比籽实高。(2)对人体健康的影响。人体中的氟来自饮水、食物和空气，成人每日约摄入1～1.5mg氟。过量摄入则会影响健康。经呼吸道吸入的气态氟几乎全部被肺吸收并进入血液循环，氟尘可沉积在上呼吸道、支气管和肺胞内。可溶性氟化物吸收速度快、不溶性氟化物难以被机体吸收。进入体内的氟有一半以上可以排出，排泄途径主要通过肾脏，其次是肠道，小部分通过汗腺。氟与钙有极强的亲合力，体内的氟90％以上积蓄于骨骼、牙齿等钙化组织中。短时间摄人大剂量可溶性氟化物，能引起急性中毒。经呼吸道吸入高浓度含氟气体，刺激鼻和上呼吸道，引起粘膜溃疡和上呼吸道炎症，重者可引起化学性肺炎、肺水肿和反应性窒息。慢性氟中毒是由氟在骨质中沉积造成的，称之为氟骨病，表现为骨变厚，韧性降低，表面粗糙、骨腔缩小，并伴有多发性外生骨赘，使关节活动受阻。严重者因韧带钙化使肢体变形，易发生骨折。氟与牙齿中钙质结合，沉积于齿面上，使牙面珐琅质失去光泽、牙质脆弱易磨损。儿童成长期间牙齿对氟尤为敏感。(3)对动物的影响。家畜受氟危害的机理与人体慢性中毒相似，氟骨病是家畜受害的主要特征。幼畜因钙磷代谢紊乱，造成牙齿和骨骼钙化不全而影响发育。牛对氟的耐受力最差，食用含氟高的牧草，耕牛踱脚，降低使役能力，乳牛产奶量明显下降。蚕对氟十分敏感，桑叶含氟量高，可造成蚕僵死或不结茧。

防治措施 氟的化学活性强，含氟废气很容易被净化。冶金工业常用的治理方法有湿法和干法两类。湿法中采用NaOH或Na2CO3配制碱性溶液洗涤净化废气，再加入NaAlO2或Al2(SO4)3•18H2O制备冰晶石，可供铝电解生产使用。干法是采用Al2O3或CaO粉料作吸附剂，吸附气态氟化物后返回生产使用(见铝电解烟气治理)。