El Fluor-grupo N° 06.docx

MINERÍA DE NO METÁLICOS Y MINERÍA INDUSTRILES

INGENIERÍA DE MINAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS

TEMA:

EL FLUOR CURSO: MINERIA NO METALICOS Y MINERALES INDUSTRIALES INTEGRANTES:  DANNES ANAHUI AGUILAR  DAVID UMIÑA YANA  ELBER QUISANI CJUNO

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DOCENTE: Ing. WILBER PASTOR CONTRERAS SEMESTRE: V

PUNO – PERU 2017 –I pág. 1

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INDICE EL FLUOR ......................................................................................................................................... 3 Efectos del Flúor sobre la salud ................................................................................................ 4 Efectos ambientales del Flúor .................................................................................................... 4 LAS APLICACIONES ..................................................................................................................... 5 EL FLUOR EN LAS MEDICINA .................................................................................................... 5 ¿QUÉ ES EL FLÚOR TÓPICO? .................................................................................................... 5 ¿QUÉ ES EL FLÚOR SISTÉMICO? ............................................................................................. 6 ¿CÓMO SÉ SI MI PASTA DENTAL CONTIENE FLÚOR? ....................................................... 6 ¿QUÉ ES EL AGUA CON FLÚOR? .......................................................................................... 6 ACIDOS DEL FLUOR ..................................................................................................................... 7 UBICACIÓN ...................................................................................................................................... 8 FLUORAPATITA ............................................................................................................................ 11 MINA DE HUANZALA EN HUARAZ............................................................................................ 12 FLUORITA....................................................................................................................................... 12 MINA DE UCHUCCHACUA .......................................................................................................... 13 CRIOLITA ........................................................................................................................................ 13

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EL FLUOR El flúor es el primer elemento de la familia de los halógenos y el elemento químico más reactivo. El término "fluoruro" hace referencia a los compuestos que contienen el ión flúor (F-) como sal del ácido fluorhídrico y "fluoruros" hace referencia a los compuestos que contienen fluoruro, ya sean orgánicos o inorgánicos. El flúor no se puede encontrar como tal en la naturaleza. Sin embargo, los fluoruros están en todas partes: en el suelo, el aire, el agua así como en las plantas y los animales. Los fluoruros son compuestos orgánicos e inorgánicos que contienen el elemento flúor. Generalmente incoloros, los diferentes compuestos de flúor son más o menos solubles en agua y pueden ser sólidos, líquidos o gases. Los fluoruros se liberan en el medio ambiente de manera natural a través de la meteorización y disolución de minerales, las emisiones de volcanes y los aerosoles marinos. También se liberan a través de la combustión del carbón y las aguas industriales y los desechos de diversos procesos industriales, en particular la fabricación de acero, la producción primaria de aluminio, de cobre y de níquel, la elaboración de minerales de fosfato, la producción y uso de fertilizantes fosfatados, la fabricación de vidrio, ladrillos y cerámica y la producción de cola y adhesivos. La utilización de plaguicidas que contienen fluoruros, así como la fluoración del abastecimiento de agua potable contribuye a la emisión de fluoruros a partir de actividades humanas. Según los datos disponibles, la obtención y uso de minerales de fluoruro, así como la fabricación de aluminio, son las principales fuentes industriales de emisiones de fluoruros en el medio ambiente. Los usos más comunes son la producción de aluminio, la fluoración del agua y la fabricación de productos fluorados para los dientes. Símbolo F, número atómico 9, miembro de la familia de los halógenos con el número y peso atómicos más bajos. Aunque sólo el isótopo con peso atómico 19 es estable, se han preparado de manera artificial los isótopos radiactivos, con pesos atómicos 17 y 22, el flúor es el elemento más electronegativo, y por un margen importante, el elemento no metálico más energético químicamente. Propiedades: El flúor elemental es un gas de color amarillo pálido a temperaturas normales. El olor del elemento es algo que está todavía en duda. La reactividad del elemento es tan grande que reacciona con facilidad, a temperatura ambiente, con muchas otras sustancias elementales, entre ellas el azufre, el yodo, el fósforo, el bromo y la mayor parte de los metales. Dado que los productos de reacción con los no metales son líquidos o gases, las reacciones continúan hasta consumirlo por completo, con frecuencia con producción considerable de calor y luz. En las reacciones con los metales forma un fluoruro metálico protector que bloquea una reacción posterior a menos que la temperatura se eleve. El aluminio, el níquel, el magnesio y el cobre forman tales películas de fluoruro protector. El flúor reacciona con violencia considerable con la mayor parte de los compuestos que contienen hidrógeno, como el agua, el amoniaco y todas las sustancias orgánicas, sean líquidos, sólidos o gases. La reacción del flúor con el agua es compleja y produce principalmente fluoruro de hidrógeno y oxígeno, así como cantidades menores de peróxido de hidrógeno, difluoruro de oxígeno y ozono. El flúor desplaza otros elementos no metálicos de sus compuestos, aun aquellos muy cercanos en cuanto a actividad química. Desplaza

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el cloro del cloruro de sodio y el oxígeno en la sílica, en vidrio y en algunos materiales cerámicos. En ausencia de fluoruro de hidrógeno, el flúor no ataca en forma significativa al cuarzo o al vidrio, ni aun después de varias horas a temperaturas hasta de 200ºC (390ºF). El flúor es un elemento muy tóxico y reactivo. Muchos de sus compuestos, en especial los inorgánicos, son también tóxicos y pueden causar quemaduras severas y profundas. Hay que tener cuidado para prevenir que líquidos o vapores entren en contacto con la piel y los ojos. Frecuencia natural: Se estima que se halla en un 0.065% en la corteza terrestre; es casi tan abundante como el carbono, el nitrógeno o el cloro, mucho más que el cobre o el plomo, aunque mucho menos que el hierro, aluminio o el magnesio. Los compuestos cuyas moléculas contienen átomos de flúor están ampliamente distribuidos en la naturaleza. Muchos minerales contienen cantidades pequeñas del elemento, y se encuentra tanto en rocas ígneas como en rocas sedimentarias.

Efectos del Flúor sobre la salud En el agua, aire, plantas y animales hay presentes pequeñas cantidades de flúor. Como resultado los humanos están expuestos al flúor a través de los alimentos y el agua potable y al respirar el aire. El flúor se puede encontrar en cualquier tipo de comida en cantidades relativamente pequeñas. Se pueden encontrar grandes cantidades de flúor en el té y en los mariscos. El flúor es esencial para mantener la solidez de nuestros huesos. El flúor también nos puede proteger del decaimiento dental, si es aplicado con el dentifríco dos veces al día. Si se absorbe flúor con demasiada frecuencia, puede provocar caries, osteoporosis y daños a los riñones, huesos, nervios y músculos. Las industrias liberan la forma gaseosa del flúor. Este gas es muy peligroso, ya que en elevadas concentraciones puede causar la muerte. En bajas concentraciones puede causar irritaciones de los ojos y la nariz.

Efectos ambientales del Flúor El flúor está presente en la corteza terrestre de forma natural, pudiendo ser encontrado en rocas, carbón y arcilla. Los fluoruros son liberados al aire cuando el viento arrastra el suelo. Los procesos de combustión en las industrias pueden liberar fluoruro de hidrógeno al aire. Los fluoruros que se encuentran en el aire acabarán depositándose en el suelo o en el agua. Cuando el flúor se fija a partículas muy pequeñas puede permanecer en el aire durante un largo periodo de tiempo. Cuando el flúor del aire acaba en el agua se instala en los sedimentos. Cuando acaba en los suelos, el flúor se pega fuertemente a las partículas del suelo. En el medio ambiente el flúor no puede ser destruído; solamente puede cambiar de forma. El flúor que se encuentra en el suelo puede acumularse en las plantas. La cantidad de flúor que tomen las plantas depende del tipo de planta, del tipo de suelo y de la cantidad y tipo de flúor que se encuentre en el suelo. En las plantas que son sensibles a la exposición del flúor incluso bajas concentraciones de flúor pueden provocar daños en las hojas y una disminución del crecimiento. Los animales que ingieren plantas que contienen flúor pueden acumular grandes cantidades de flúor en sus cuerpos. El flúor se acumula principalmente en los huesos. Como consecuencia, los animales expuestos a elevadas concentraciones de flúor sufren de caries pág. 4

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y degradación de los huesos. Demasiado flúor también puede provocar la disminución de la cantidad de alimento tomado por el estómago y puede alterar el desarrollo de las garras. Por último, puede provocar bajo peso al nacer.

LAS APLICACIONES EL FLUOR EN LAS MEDICINA

Derivados del flúor se usan como anestésicos.  Metoxifluorano, es un anestésico inhalatorio muy potente, su uso está regulado ya que puede provocar insuficiencia renal poliúrica.  Enfluorano, La anestesia con enflurano puede estimular la actividad convulsiva y es por eso que esta contraindicado para personas que sufren epilepsia.  Sevofluorano, presenta una suave y rápida perdida de conocimiento durante la inducción a la anestesia por inhalación y una rápida recuperación cuando se interrumpe la administración. ¿QUÉ ES EL FLÚOR TÓPICO?

El flúor tópico se aplica directamente a la superficie dental y es absorbida por ésta. Se encuentra en productos de higiene oral personal tales como pastas dentales y enjuagues bucales que contienen una concentración de flúor segura y efectiva para combatir las caries. Estos productos se enjuagan en la boca sin tragarlos. El flúor tópico de administración profesional, como espumas, geles o esmaltes, las aplica un dentista y se las deja actuar por unos minutos, a menudo durante un tratamiento de limpieza. Para pacientes con riesgo de caries alto, el dentista puede recetar un gel o pasta dental especiales para el uso diario en el hogar.

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¿QUÉ ES EL FLÚOR SISTÉMICO? El flúor sistémico es ingerido dentro del cuerpo mediante el consumo de agua con flúor, suplementos de flúor o alimentos y bebidas. Una vez que el flúor sistémico es absorbido por el tracto gastrointestinal, la sangre lo distribuye por todo el cuerpo. El fluroruro se deposita luego en los dientes en desarrollo que aún no salieron. El flúor sistémico también se encuentra en la saliva y empapa constantemente los dientes, ofreciéndoles así una aplicación tópica que los protege. ¿CÓMO SÉ SI MI PASTA DENTAL CONTIENE FLÚOR? Lea la etiqueta en su pasta dental para ver si entre los ingredientes se encuentra el flúor. También debe verificar si tiene el sello de aprobación de ADA (Asociación Dental Americana) para asegurarse de que contenga la cantidad adecuada de flúor. Sin no contiene flúor, piense en cambiarlo. ¿QUÉ ES EL AGUA CON FLÚOR?

La fluorización del agua es el ajuste de los niveles de flúor en el suministro de agua de la comunidad con el fin de lograr el nivel óptimo para proteger la salud bucal. Con solo beber agua del grifo en comunidades con suministro de agua con flúor, las personas se protegen de las caries. Las investigaciones de los últimos 60 años han demostrado que la fluorización del agua de la comunidad es segura y que es la medida de salud pública más efectiva para evitar las caries en adultos y niños. La fluorización del agua es apoyada por casi todas las principales organizaciones nacionales e internacionales de la salud, incluida la Asociación Dental Americana, la Asociación Médica Americana, la Organización Mundial de la Salud y los Centros para el Control de Enfermedades (CDC, siglas en inglés) de EE. UU.

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Desflurano, produce una pérdida de la conciencia y de la sensación de dolor, supresión de la actividad motora voluntaria, sedación de la respiración y del sistema cardiovascular. 

ACIDOS DEL FLUOR 

El politetrafluoroetileno (PTFE), también denominado teflón, se obtiene a través de la polimerización de tetrafluoroetileno que a su vez es generado a partir de clorodifluorometano, que se obtiene finalmente a partir de la fluoración del correspondiente derivado halogenado con fluoruro de hidrógeno (HF).  También a partir de HF se tienen clorofluorocarburos (CFC), hidroclorofluorocarburos (HClFC) e hidrofluorocarburos (HFC).  Se emplea flúor en la síntesis del hexafluoruro de uranio, UF6, es el gas más pesado conocido y se emplea en el enriquecimiento de uranio 235U.  El fluoruro de hidrógeno se emplea en la obtención de criolita sintética, Na3AlF6, la cual se usa en el proceso de obtención de aluminio.  Hay distintas sales de flúor con variadas aplicaciones. El fluoruro de sodio, NaF, se emplea como agente fluorante; el difluoruro de amonio, NH4HF2, se emplea en el tratamiento de superficies, anodizado del aluminio, o en la industria del vidrio; el trifluoruro de boro, BF3, se emplea como catalizador; etc.  Algunos fluoruros se añaden a las pastas de dientes para la prevención de caries (principalmente el fluoruro de sodio).  En algunos países se añade fluoruro a las aguas potables para prevenir la aparición de caries, de lo que se suele avisar a la población. Algunos países como Estados Unidos o España fluoran el agua potable, mientras que otros como Alemania lo prohíben.  Se emplea flúor monoatómico en la fabricación de semiconductores.  El hexafluoruro de azufre, SF6, es un gas dieléctrico con aplicaciones electrónicas. Este gas contribuye al efecto invernadero y está recogido en el Protocolo de Kioto.  Se usa para hacer polímeros tal como Teflón (-F2C-CF2-) que es una resina resistente al calor y a los agentes químicos, el freón (CF2C2 ), dentífricos (Fluorofosfato de sodio) y en el tratamiento de aguas (KF).  La utilización de los CFCs produce un grave perjuicio medioambiental ya que este gas llega a las capas altas de la atmósfera produciendo la

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descomposición de grandes cantidades de ozono a una velocidad mucho mayor que la de formación de éste.  Este fenómeno es conocido como el agujero de la capa de ozono , por donde los rayos UV atraviesan sin ser filtrados produciendo desequilibrios atmosféricos y problemas para la salud.  La mayor parte de los fluoruros metálicos se subliman a baja temperatura. El hexafluoruro de uranio, el único compuesto volátil de uranio, se utiliza para la separación de los isótopos del uranio mediante la técnica de difusión gaseosa.  En el tratamiento de aguas el flúor desempeña un papel antiséptico similar al del cloro pero contribuye a mejorar la salud dental de la población por resultar eficaz para prevenir las caries.

UBICACIÓN

El flúor es uno de los elementos más abundantes en la naturaleza, que encontramos principalmente en el agua, en la vegetación y en la atmósfera; pero también en diferentes bebidas y alimentos. pág. 8

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Encontramos el fluor en los :  Aguas fluoradas: contienen aproximadamente entre 0.7 – 1.2 mg.  Pescados: salmón, sardinas o bacalao (entre 0.01 a 0.17mg/100 gr.)  Mariscos.  Carnes: como el pollo.  Frutas y hortalizas: como las naranjas o cebollas.  Lácteos: leche materna y leche fluorada.  Vegetales verdes: como las espinacas o las lechugas.  Papas.  Postres: gelatinas.  Infusiones: como el té (de 1 a 6 mg/litro).

La mayor cantidad de estos elementos se encuentra disuelta en el agua del mar. Los cloruros y los bromuros representan el 1.9% y el 0.0065% respectivamente, del peso total del mar. El iodo aparece también concentraciones apreciables. Sin embargo, el flúor no alcanza nunca concentraciones superiores a 0.0008 gr/litro. Además, el flúor es rápidamente asimilado por los seres vivos para la síntesis del fluoruro de calcio, imprescindible para la constitución de las partes duras de muchos animales. El ciclo geoquímico del flúor presenta cierta fragilidad, ya que si bien es verdad que los procesos de meteorización de las rocas provocan la eliminación de grandes cantidades de Cl y F, el primero es arrastrado por las pág. 9

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aguas continentales hasta el mar. Pero la afinidad del F por el Ca (elemento muy difundido) para formar el fluoruro de calcio impide que los fluoruros lleguen al mar. La abundancia de los halógenos en las rocas terrestres se ha evaluado en los contenidos mostrados en la tabla:

Flúor (F) Cloro (Cl) Bromo (Br)

0.065% 0.031% 0.00016%

Iodo (I)

0.000035%

El flúor se encuentra en el lugar número 13 por su abundancia, sin embargo, no se encuentra en demasiados minerales. Los minerales de flúor más importantes aparecen en la siguiente tabla:

Fluorita

F2Ca

Criolita Fluorapatito

F6AlNa3 (PO4)3FCa5

Estos minerales tienen gran importancia industrial. La fluorita presenta 3 calidades, en función de su pureza (P):  

P<85%: Se usa como fundente en la industria metalúrgica. 85%97%: Para la obtención de ácido fluorhídrico (FH), tomando como punto de partida la reacción siguiente: F2Ca + SO4H2 -> 2FH + SO4Ca

La criolita es mena de aluminio cuando se encuentra en grandes cantidades. También se puede utilizar como fundente. Los compuestos fluorados presentan múltiples aplicaciones.

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Algunos se emplean para la conservación de la madera, al evitar el ataque de los hongos.  Los freones son unos compuestos organofluorados que se han venido usando como propelentes y como fluidos refrigerantes, pero presentan el inconveniente de atacar la capa de ozono que se encuentra en las capas altas de la atmósfera, mediante un proceso de ozonolisis.  En la industria de los plásticos, los derivados fluorados de polietileno (perfluoroetilenos) se utilizan para la fabricación de teflón.  En la industria nuclear, los compuestos fluorados de uranio y de otros elementos radiactivos permiten la separación de isótopos.  Finalmente, hay que resaltar que la adición del flúor, en bajas concentraciones, a las aguas potables contribuye a mejorar la salud dental de la población.

FLUORAPATITA La fluorapatita es el mineral de fosfato más común. Presente extensamente como un mineral accesorio en rocas ígneas y en rocas metamórficas ricas en calcio. También comúnmente como un mineral detrítico o diagénico en rocas sedimentarias y es un componente esencial de los depósitos de fosforita.

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Es la fuente principal de obtención de fosfatos y como tal, es muy utilizado en la industria de los fertilizantes y abonos. Las variedades más transparentes son muy apreciadas por los coleccionistas de minerales.

MINA DE HUANZALA EN HUARAZ En esta mina es donde encontramos la fluorapatito

FLUORITA Los yacimientos de fluorita son variados, pero los más importantes son aquellos que tiene un origen hidrotermal. El contacto con rocas carbonatadas permite la consolidación de los fluidos magmáticos en rocas como el granito En estado de máxima pureza, este mineral presenta un color transparente, pero en general es común hallarla en la naturaleza con diversas tonalidades pág. 12

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que van desde el verde azulado hasta el violeta, dependiendo del grado de impurezas que posea. El principal uso de la fluorita es la obtención ácido fluorhídrico.

MINA DE UCHUCCHACUA En esta mina se encuentra el fluorita

CRIOLITA  La criolita natural, Na3AlF6, es un mineral que contiene fluoruros. Se extraía en Groenlandia, pero ahora está prácticamente agotada, por lo que se obtiene sintéticamente para ser empleada en la obtención de aluminio.

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