Kemičar u kući (#61): muke s fluorom

U serijalu „Kemičar u kući“ objavljujemo kemijske zanimljivosti iz svakodnevnog života. Želimo vam pokazati kako znanje kemije može svakome, pa i ne-kemičaru, pomoći u svakodnevnom životu.

Nenad Raos nedjelja, 12. lipnja 2022. u 06:00

U doba kada sam pošao u školu, a bilo je to nedugo nakon Drugog svjetskog rata, škole su bile drugačije od onih danas. Nismo, istina, više pisali na pločici od škriljevca, ali smo sjedili u klupama u kojima su površine za pisanje i sjedenje (za dva učenika) bile spojene, a usto je ona prva bila malo nagnuta i na jednom mjestu udubljena da bi u udubinu mogla stati tintarnica – jer  školske smo zadaće pisali držalom i perom.

Razredi su bili pretrpani, s više od 40 učenika, jer je školskog prostora bilo malo: prva četiri razreda pohađao sam u adaptiranom prostoru u Varšavskoj ulici, u zgradi u kojoj se danas nalazi knjižara. Nismo imali dvoranu za tjelovježbu, nego smo gimnasticirali između klupa. No nečeg je ipak bilo. Bio je brige, ponajaviše zaslugom Andrije Štampara, za narodno zdravlje, a naročito za zdravlje djece. U školi smo sjediti s rukama prekriženim na leđima (radi ravnanja kralježnice), a povremeno smo – ne sjećam se kako često – dobivali malu, bijelu tableticu „da nam zubići bolje rastu“.   

        

Danas znam da je u bijelim  „tabletama za zubiće“ bio bijeli prah natrijeva fluorida, NaF. Jasno je: zubna caklina sadrži fluor, jer se sastoji od kristalića hidroksiapatita, Ca10(PO4)6(OH,Cl,F)2, s više ili manje klora (0,1–0,5 %) i fluora (0,003–0,3 %). Fluor je stoga esencijalni element, kemijski element kojeg treba uzimati radi zdravlja, a ponajviše radi zdravlja zubi. Nedostatak fluora – ili, točnije, fluorida (F-) – u hrani i vodi dovodi do karijesa.

Na to su ukazala istraživanja koja su pokazala da je učestalost karijesa manja kod djece koja žive u krajevima s vodom bogatom fluoridima (koncentracije više od 1 mg/L) od one koja žive tamo gdje ih u vodi ima malo. Treba dakle uzimati fluor, jer fluor štiti zube.

I tako je počela pomama za fluorom i fluoridima. No dok smo mi pili „tablete za zubiće“, naši su vršnjaci u Americi pili vodu u kojoj su one bile otopljene. Amerikanci su nadasve praktična nacija, pa zašto nekoga mučiti da pije tablete kad to isto može dobiti pijući vodu iz vodovoda. 

No tu je kvaka. Ne piju svi istu količinu vode, a najveći dio vode koja iscuri iz slavine ne završi u čaši i loncu, nego u kadi, sudoperu i stroju za pranje rublja. Ima li smisla fluorirati 200 litara vode zato da se jedna ili dvije litre popije?

U drugim zemljama, primjerice Njemačkoj, dosjetili su se da bi se fluoridi mogli dodavati soli, baš kao što se dodaju jodidi (radi prevencije gušavosti). Koliko fluora? Između 200 i 250 mg/kg.

I sve bi bilo lijepo i krasno, da se ubrzo nije pokazalo i drugo lice najlakšeg halogenog elementa. Fluor se ugrađuje u zubnu caklinu, gdje mu je i mjesto, no ako ga ima previše ugrađivat će se i u kosti. Kosti će uslijed toga postati krhkije i sklonije pucanju, a nije dobro ni kad fluora ima previše u zubima. Pri unosu 6–8 mg fluorida dnevno nastupa fluoroza – fluor postaje otrov.

No to nije sve. Fluor je neutrotoksičan, smanjuje, između ostalog inteligenciju djece, pa su ga autori nekog epidemiološkog istraživanja iz 2006. godine svstali u isti razred s olovom, arsenom i živom. Treba ga izbjegavati, a opet ne – jer, kao što rekoh, fluor je esencijalni element. Gdje je istina?

Istina je, kao uvijek, u sredini. Fluor je nužan, ali se s njime ne smije pretjerati. Već 0,05 mg fluora na dan po kilogramu tjelesne težine može spriječiti karijes, pri dozi od 4,3–7,6 mg/kg očituju se simptomi kronične toksičnosti (vrtoglavica, povraćanje, proljev), a pri dozi od 40–80 mg/kg tjelesne težine (LD50) nastupa smrt uslijed zastoja rada srca i disanja. 

Trebamo li se bojati fluora? Teško je odgovoriti na to pitanje jer u vodi može biti manje ili više fluorida. Voda iz vodovoda obično sadrži manje od 0,5 mg fluorida po litri, no raspon koncentracija je vrlo širok (0,1–0,6 mg/L), a koncentracija može doseći i vrijednost od 10 mg/L. Uzmemo li da kronično otrovanje nastupa pri dnevnom unosu 500 mg fluorida, za to bi trebalo piti najmanje 50 litara vode dnevno (one s najvećom koncentracijom, 10 mg/L) – a to je nemoguće.

To ipak ne znači da opasnost od otrovanja fluorom ne postoji. Najviše fluorida ima u čaju, bilo crnom bilo zelenom, čak 170–400 mg/kg, pa se pokazalo da ljudi koji redovito piju čaj čak 80 % fluora unose preko tog napitka. Fluorida usto ima u ribi (0,5–2 mg/kg), znatno više nego u mesu (0,15–0,3 mg/kg). No tu priči nije kraj, jer kalcij, magnezij i željezo smanjuju apsorpciju fluorida, budući da s ionima fluora grade netopljive soli. Sve u svemu, ni fluora ni fluorida neće nam u hrani uzmanjkati. Više se trebamo brinuti za naše kosti – da im ne naškodi.

Nenad Raos je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti pišući za časopise Prirodu (kojoj je sedam godina bio i glavni urednik), Čovjek i svemir, ABC tehnike, Smib, Modru lastu te, naravno, Bug online. Autor je više stručnih  i 13 znanstveno-popularnih knjiga, među kojima treba izdvojiti knjigu „Metali života – metali smrti“ u kojoj piše o metalima korisnim i štetnim za zdravllje (željezo, bakar, živa, olovo, arsen...). Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.