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Articulo de referencia

fluoruro de sodio

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El fluoruro de sodio ( NaF ) es un compuesto inorgánico con la fórmula NaF . Es un sólido incoloro o blanco que se disuelve fácilmente en agua. Se utiliza en cantidades traza en la fluoración del agua potable para prevenir la caries dental , y en pastas dentales y productos farmacéuticos tópicos con el mismo propósito. En 2023, fue el 264.º medicamento más recetado en los Estados Unidos, con más de 1  millón de recetas. [ 7 ] [ 8 ] También se utiliza en metalurgia y en diagnóstico por imagen .

Usos

El fluoruro de sodio se vende en tabletas para la prevención de caries.

caries dental

Las sales de fluoruro se añaden con frecuencia al agua potable municipal (así como a ciertos alimentos en algunos países) con el fin de mantener la salud dental. El fluoruro mejora la resistencia de los dientes mediante la formación de fluorapatita , un componente natural del esmalte dental . [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Aunque el fluoruro de sodio se utiliza para fluorar el agua y es el estándar con el que se comparan otros compuestos de fluoración del agua, el ácido hexafluorosilícico (H 2 SiF 6 ) y su sal, el hexafluorosilicato de sodio (Na 2 SiF 6 ), son aditivos más utilizados en Estados Unidos. [ 12 ]

Osteoporosis

La suplementación con flúor se ha estudiado ampliamente para el tratamiento de la osteoporosis posmenopáusica . Esta suplementación no parece ser eficaz; si bien el fluoruro de sodio aumenta la densidad ósea, no disminuye el riesgo de fracturas. [ 13 ] [ 14 ]

Imágenes médicas

En imagen médica, el fluoruro de sodio marcado con flúor-18 ( USP , fluoruro de sodio Na 18 F) es uno de los trazadores más antiguos utilizados en la tomografía por emisión de positrones (PET), habiéndose utilizado desde la década de 1960. [ 15 ] En relación con la gammagrafía ósea convencional realizada con gammacámaras o sistemas SPECT , la PET ofrece mayor sensibilidad y resolución espacial. El flúor-18 tiene una vida media de 110 min, lo que requiere que se utilice rápidamente una vez producido; esta limitación logística dificultó su adopción frente a los radiofármacos marcados con tecnecio-99m, más convenientes . Sin embargo, el flúor-18 se considera generalmente un radiofármaco superior para la imagen esquelética. En particular, tiene una captación ósea alta y rápida acompañada de una eliminación sanguínea muy rápida, lo que resulta en una alta relación hueso/fondo en poco tiempo. [ 16 ] Además, los fotones de aniquilación producidos por la desintegración del 18 F tienen una alta energía de 511 keV en comparación con los fotones de 140 keV del 99m Tc. [ 17 ]

Química

El fluoruro de sodio tiene diversas aplicaciones químicas especializadas en síntesis y metalurgia extractiva . Reacciona con cloruros electrófilos, incluidos cloruros de acilo , cloruros de azufre y cloruro de fósforo. [ 18 ] Al igual que otros fluoruros, el fluoruro de sodio se utiliza en la desililación en síntesis orgánica . El fluoruro de sodio puede utilizarse para producir fluorocarbonos mediante la reacción de Finkelstein ; este proceso tiene la ventaja de ser sencillo de realizar a pequeña escala, pero rara vez se utiliza a escala industrial debido a la existencia de técnicas más eficaces (por ejemplo, electrofluoración , proceso de Fowler ).

Biología

En ocasiones, se añade fluoruro de sodio en concentraciones relativamente altas (~20 mM) a los tampones de lisis de proteínas para inhibir las fosfatasas endógenas y, de este modo, proteger los sitios de fosforilación de las proteínas. [ 19 ] También se utilizan pirofosfato de sodio y ortovanadato de sodio con este fin. [ 20 ]

Insecticida

Los fluoruros inorgánicos, como los fluorosilicatos y el fluoruro de sodio, forman complejos con los iones de magnesio como fluorofosfato de magnesio . Inhiben las enzimas que requieren Mg²⁺ como grupo prostético. En casos de intoxicación por fluoruro, se impide la transferencia de fosfato en el metabolismo oxidativo . [ 21 ] El fluoruro de sodio, patentado como insecticida en 1896, se utilizó comúnmente hasta la década de 1970 contra hormigas y otras plagas domésticas, [ 22 ] y como veneno estomacal para insectos fitófagos. [ 23 ]

Su uso, junto con el del fluorosilicato de sodio , disminuyó a lo largo del siglo XX a medida que los productos fueron prohibidos o restringidos debido a la posibilidad de intoxicación, intencional o accidental. [ 22 ] En 1942, por ejemplo, 47 internos del Hospital Estatal de Oregón murieron después de consumir huevos revueltos que habían sido preparados inadvertidamente con fluoruro de sodio; mientras ayudaba a los cocineros, otro interno había confundido un recipiente de insecticida —utilizado por el hospital para controlar las cucarachas— con leche en polvo, que estaba almacenada cerca. [ 24 ]

Otros usos

El fluoruro de sodio se utiliza como agente de limpieza (por ejemplo, como " detergente para la ropa "). [ 25 ]

El fluoruro de sodio se puede utilizar en un reactor nuclear de sales fundidas , donde se utiliza como refrigerante. [ 26 ]

Seguridad

La dosis letal para un ser humano de 70  kg (154  lb) se estima en 5–10  g. [ 25 ]

Los fluoruros, especialmente las soluciones acuosas de fluoruro de sodio, son rápidamente absorbidos por el cuerpo humano. [ 27 ] Interfieren con el transporte de electrones y el metabolismo del calcio , procesos que el cuerpo humano necesita para mantener el potencial de membrana cardíaca y regular la coagulación . Los fluoruros irritan los ojos, la piel y las membranas nasales, y su absorción crónica excesiva puede provocar acumulación de placa en los dientes, calcificación de ligamentos y endurecimiento de los huesos. La ingesta elevada de sales de fluoruro o ácido fluorhídrico puede provocar arritmias fatales causadas por hipocalcemia . [ 28 ]

El fluoruro de sodio se clasifica como tóxico tanto por inhalación (de polvo o aerosoles) como por ingestión . [ 29 ] En dosis suficientemente altas, se ha demostrado que afecta al corazón y al sistema circulatorio. Para exposiciones ocupacionales, la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional y el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional han establecido límites de exposición ocupacional de 2,5  mg/m³ en un promedio ponderado en el tiempo de ocho horas. [ 30 ]

En las dosis más altas utilizadas para tratar la osteoporosis , el fluoruro de sodio simple puede causar dolor en las piernas y fracturas por estrés incompletas cuando las dosis son demasiado altas; también irrita el estómago, a veces tan gravemente como para causar úlcera péptica . Las versiones de liberación lenta y con recubrimiento entérico de fluoruro de sodio no tienen efectos secundarios gástricos significativos y tienen complicaciones más leves y menos frecuentes en los huesos. [ 31 ] En las dosis más bajas utilizadas para la fluoración del agua, el único efecto adverso claro es la fluorosis dental , que puede alterar la apariencia de los dientes de los niños durante el desarrollo dental . Una ingestión crónica de 1 ppm de fluoruro en el agua potable puede causar manchas en los dientes (fluorosis) y una exposición de 1,7 ppm producirá manchas en el 30 % al 50 % de los pacientes. [ 27 ] Los estudios han demostrado que la fluorosis dental impacta negativamente la autoestima y la autoimagen de los adolescentes. [ 32 ] [ 33 ]

Estructura química

El fluoruro de sodio es un compuesto iónico inorgánico que se disuelve en agua para dar iones Na + y F− separados . Al igual que el cloruro de sodio , cristaliza en un motivo cúbico donde tanto Na + como F− ocupan sitios de coordinación octaédricos ; [ 34 ] [ 35 ] su espaciado reticular, aproximadamente 462 pm , es menor que el del cloruro de sodio (564 pm).

Aparición

La forma mineral del NaF, la villiaumita , es moderadamente rara. Se conoce en rocas de sienita nefelínica plutónica . [ 36 ]

Producción

El NaF se prepara neutralizando el ácido fluorhídrico o el ácido hexafluorosilícico (H₂SiF₆ ) , ambos subproductos de la reacción de la fluorapatita (Ca₅ ( PO₄ ) ₃F ) de la roca fosfática durante la producción de fertilizante superfosfato . Los agentes neutralizantes incluyen hidróxido de sodio y carbonato de sodio . En ocasiones se utilizan alcoholes para precipitar el NaF: [ 25 ]

HF + NaOH → NaF + H 2 O

A partir de soluciones que contienen HF, el fluoruro de sodio precipita como la sal de bifluoruro de sodio (NaHF₂ ) . Calentar esta última libera HF y produce NaF.

HF + NaF ⇌ NaHF 2

En un informe de 1986, el consumo mundial anual de NaF se estimó en varios millones de toneladas. [ 25 ]

Referencias

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