Fluoride

aus Freepedia, der freien Wissensdatenbank

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^-).

Inhaltsverzeichnis

1 Wichtige Fluoride
2 Nachweis
3 Kariesvorbeugung durch Fluoride
4 Aufnahme von Fluorid
5 Weblinks

Wichtige Fluoride

Einige wichtige Fluoride sind:

Calciumfluorid (Flussspat): CaF₂
Natriumfluorid: NaF
Aminfluorid: AmF

Nachweis

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.

CaF₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2 HF

SiO₂ + 4 HF → SiF₄ + 2 H₂O

Kariesvorbeugung durch Fluoride

Eine Maßnahme für gesunde Zähne bilden neben der Zahnpflege und einer (zahn)gesunden Ernährung Fluoridanwendungen, denn die natürliche Fluoridkonzentration der Zähne reicht nicht aus, eine Karies mit Sicherheit zu verhindern. Der kristalline Schmelzanteil (Hydroxylapatit) wird durch Säureeinwirkung aus dem Zahnschmelz ausgewaschen, andererseits durch den Speichel in gewissen Mengen wieder zugeführt; durch Fluoridanwendung kann man dieses Gleichgewicht in Richtung einer höheren Fluoridkonzentration des Zahnschmelzes (Fluorid-Apatit) verschieben. Fluorid-Apatit ist weniger säurelöslich als Hydroxylapatit.

Zahnschmelz besteht chemisch gesehen aus positiv geladenen Calcium-Teilchen und negativ geladenen Phosphat-Teilchen, die zusammen das Hydroxylapatit bilden. Im natürlichen Zahnschmelz enthält das Hydroxylapatit “Verunreinigungen” (Magnesium, Carbonate) aus dem Stoffwechsel der schmelzbildenden Zellen (Ameloblasten). Diese Verunreinigungen schwächen das Kristallgitter und werden bei Säureangriffen bevorzugt gelöst.

Fluoride erhöhen die Widerstandskraft der Zähne gegen die Angriffe durch die sauren Stoffwechselprodukte der Bakterien im Zahnbelag oder Säuren aus der Nahrung (Fruchtsäfte, Softdrinks). Fluorid verstärkt das Kristallgitter durch seine hohe Ladungsdichte (kleines Ion mit starker Ladung) und verhindert so seine Auflösung (Schutz vor Demineralisation). Freies Calcium im Speichel oder in der Flüssigkeitsphase des Zahnbelags wird in Anwesenheit von Fluoriden wieder in Defekte des Kristallgitters eingebaut (Remineralisation). Bei geringer Häufigkeit oder Stärke der Säureangriffe wird bevorzugt magnesium- und carbonathaltiges Apatit gelöst und bei der Remineralisation in Anwesenheit von Fluorid als fluoridiertes Apatit wieder in den Schmelz eingebaut. Dadurch wird im Verlauf des Lebens die äußere Schmelzschicht verstärkt (Schmelzreifung), vorausgesetzt die Karies ist nicht zu aggressiv (das heißt die Entmineralisierungsphasen sind nicht zu lang und zu häufig). Fluoride wirken bereits in kleinen Mengen. Dann muss allerdings eine regelmäßige Anwendung stattfinden. Regelmäßiges Zähneputzen mit fluoridhaltiger Zahnpasta ist dazu im Allgemeinen ausreichend. Bei Patienten mit hohem Kariesrisiko kann zusätzlich eine Fluoridapplikation durch den Zahnarzt notwendig werden.

Ursprünglich wurde angenommen, bei Kindern könne durch Trinkwasserfluoridierung beziehungsweise durch Gabe von Fluoridtabletten bereits vor Durchbruch der Zähne in der Schmelzbildungsphase Fluoridapatit in den Zahnschmelz eingelagert und der gesamte Schmelz "durchgehärtet" werden, was jedoch wissenschaftlicher Überprüfung nicht standhielt. Mittlerweile wird davon ausgegangen, dass die regelmäßige lokale Aufbringung niedrig dosierter Fluoride (Zähneputzen mit fluoridhaltiger Zahnpasta) den besseren Schutzeffekt bietet. Außerdem können die Fluoride erst durch die gleichzeitige Entfernung der bakteriellen Beläge an ihren Wirkungsort gelangen.

Aufnahme von Fluorid

Prinzipiell gibt es mehrere Möglichkeiten Fluoride aufzunehmen:

Lokale Anwendung: das fluoridhaltige Mittel wird hauptsächlich in der Mundhöhle angewandt und bleibt eine Zeitlang im Speichel nachweisbar (Zahnpasten, Mundspülungen, Gele und Lacke).
Systemische Anwendung: Fluorid wird mit der Nahrung aufgenommen oder als Tablette verabreicht. Das Fluorid wird im Verdauungstrakt vom Blut aufgenommen. Dort kann es in neugebildetes Zahnhartgewebe und Knochengewebe eingebaut werden und über den Blutkreislauf im Speichel ausgeschieden werden. Beispiele: fluoridhaltiges Trinkwasser, Mineralwasser, Tabletten, Speisesalz, fluoridhaltige Nahrungsmittel (Fisch, Schalentiere, Tee). Die Verweildauer im Mund ist sehr gering und die Konzentration an Fluorid meist sehr klein (außer bei Fluoridtabletten).
Gemischt Anwendung: Lutschen von Fluoridtabletten, Verschlucken von fluoridhaltiger Zahnpasta wirkt zum Ersten lokal im Mund und danach systemisch.

Nach neuesten Forschungen (siehe Weblink) wirken fluoridhaltige Verbindungen allerdings nur oberflächlich, und durch das Essen aufgenommenes Fluorid oder fluoridhaltige Verbindungen können nicht auf den Zahnschmelz einwirken. Deshalb muss man sich entweder regelmäßig einer Fluorid-Behandlung beim Zahnarzt unterziehen oder zum Zähneputzen eine fluoridhaltige Zahnpasta verwenden, um einen langfristigen Effekt zu erzielen.

Bei gleichzeitiger Fluoridaufnahme aus mehreren Quellen (beispielsweise Verschlucken von Zahnpasta plus Fluoridtabletten oder stark fluoridhaltigem Mineralwasser) kann Zahnschmelzfluorose entstehen, bei höherer Dosierung auch Knochenfluorose. Letztere sieht man hauptsächlich in tropischen Ländern, wo ungereinigtes Wasser aus vulkanischen Quellen getrunken wird (Kenia).

Theoretisch ist auch eine akute Fluorose denkbar; die letale Dosis ist jedoch sehr hoch und liegt bei 5mg Fluorid pro Kilogramm Körpergewicht (Probably Toxic Dose; PTD); so muss eine Person, die 70kg wiegt, 350mg Fluorid einnehmen (Dies entspricht in etwa 3-4 Zahnpasten-Tuben, je nach Fluoridgehalt). Denkbar ist eine Vergiftung bei Kinder, vor allem durch unbeaufsichtigte Einnahme von hochdosierten Fluoridtabletten. Massnahmen, die man bei einer akuten Fluorose durchführen sollte, sind: Erbrechen und viel Milch drinken. Ärztliche Massnahmen sind: Magenspülung (nur in der ersten 2 Stunden), intravenöse Gabe von Calciumchlorid und eine alkalische Diurese.

Siehe auch: Chloride, Bromide, Iodide, Fluorit