ฟลูออไรด์ (Fluoride) เป็นเกลือของฟลูออรีน (F2) มีประจุไฟฟ้าเป็นลบ พบได้ในแหล่งแร่ ดิน อาหาร น้ำดื่ม เป็นสารสำคัญที่นำมาใช้เป็นส่วนผสมของผลิตภัณฑ์สำหรับป้องกันฟันผุ และเสริมสร้างกระดูก และฟัน เช่น ยาสีฟัน อาหารเสริม แต่หากได้รับมากเกินไปจะมีพิษต่อร่างกาย เช่น ฟันตกกระ กระดูกแข็งด้าน และเป็นเส้นใย เป็นต้น
ฟลูออรีน (F2) เป็นธาตุหมู่ที่ 7 ที่เบาที่สุด และมีความไวต่อการทำปฏิกิริยาเร็วที่สุด จึงไม่พบฟลูออรีนรูปอิสระในธรรมชาติ แต่จะพบอยู่ในรูปฟลูออไรด์ที่มีประจุลบ และฟลูออไรด์อิออน (F-) ซึ่งมีขนาดประจุใกล้เคียงกับไฮดรอกไซด์อิออน (OH-) จึงมักจะแทนที่กันได้ดีในแร่ธาตุ
ฟลูออรีน เป็นธาตุที่พบมากเป็นอันดับที่ 17 ในเปลือกโลก เป็นก๊าซเฉื่อย (halogen) มีสีเหลืองอ่อน เป็นก๊าซที่ไวต่อปฏิกิริยา และไม่สามารถถูกออกซิไดซ์ให้เป็นประจุบวกได้ ไม่พบฟลูออรีนในสถานะที่เป็นอิสระ แต่จะพบได้ในลักษณะของสารประกอบกับธาตุอื่นๆ
ฟลูออไรด์ในแร่ธาตุมักอยู่ในรูปของแร่ฟลูออไรท์ (CaF2) หรือ พลอยอ่อน โดยแร่ธาตุที่พบฟลูออไรด์มาก ได้แก่ ฟลูโอสปาร์(Fluorspar), คริโอไลท์ (Cryolite), อปาไทท์ (Apartite), ไมก้าฮอนเบล็นด์, หินฟอสเฟต และอื่นๆ ฟลูออไรด์ที่สกัดออกได้จะอยู่ในรูปฟลูออโรซิลิเคท (fluorosilicates) มักนำมาใช้ประโยชน์ในการเติมฟลูออไรด์ในน้ำ หรืออาหารเสริม
ฟลูออไรด์อปาไทท์ [Ca10(PO4)6F2] เป็นแร่สำคัญที่มีหมู่ฟอสเฟต (PO43-) หมู่นี้สามารถถูกแทนที่ด้วยคาร์บอเนต (CO32-) ส่วนฟลูออไรด์ (F2) อาจถูกแทนที่ด้วยคลอไรด์ (Cl-) หรือไฮดรอกซิล (OH-) อปาไทท์ มีปริมาณฟลูออไรด์ 3-7% ถือเป็นแหล่งสำคัญที่ใช้สกัดฟลูออไรด์สำหรับนำมาใช้ประโยชน์ เช่น ฟลูออไรด์ในน้ำ (Water Fluoridation) ทำปุ๋ยฟอสเฟต การผลิตยา การผลิตสารเคมี การผลิตแก้ว เป็นต้น
ฟลูออไรด์ในน้ำใต้ดินในประเทศไทยเกิดมาจากแหล่งหินแกรไนท์เป็นสำคัญ น้ำผิวดิน และน้ำใต้ดินมักมีฟลูออไรด์น้อยกว่า 0.50 มิลลิกรัม/ลิตร ความเข้มข้นของฟลูออไรด์ขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายของฟลูออไรท์ และปริมาณแหล่งแร่ประกอบฟลูออไรด์ โดยเฉพาะน้ำใต้ดิน น้ำพุร้อน ลาวา จะมีปริมาณฟลูออไรด์สูงมากกว่าบริเวณอื่นๆ
แหล่งของฟลูออไรด์
1. แร่ธาตุ และดิน
แร่ธาตุที่มีฟลูออไรด์เป็นองค์ประกอบ ได้แก่ ฟลูออร์สปาร์ (CaF2), คริโอไลท์ (Na3AlF6) และฟลูออร์พาไทต์ (Ca10F2(PO4)6) เป็นต้น โดยมีแร่คริโอไลท์เป็นแหล่งแร่ที่นำมาสกัดฟลูออไรด์ที่สำคัญ
ส่วนดินมักพบฟลูออไรด์ในรูปของแร่ต่างๆหลายชนิด เช่น ไบโอไทต์ มัสโคไวท์ อพาไทด์ และฟลูออไรต์ (ฟลูออร์สปาร์) โดยปริมาณฟลูออไรด์จะเพิ่มขึ้นตามความลึกของดิน โดยมีความเข้มข้นของฟลูออไรด์ในช่วง 20-500 พีพีเอ็ม
2. แหล่งน้ำธรรมชาติ
ปริมาณฟลูออไรด์ในแหล่งน้ำมักเปลี่ยนแปลงไปตามพื้นที่ตามแหล่งแร่ ระดับความลึก และปัจจัยที่เกี่ยวข้อกับธรณีวิทยาอื่นๆ โดยมักพบปริมาณฟลูออไรด์มากในแหล่งน้ำพุหรือจากบ่อน้ำร้อน
3. ภูเขาไฟ
ภูเขาไฟมีการปลดปล่อยก๊าซ และของแข็งที่ประกอบด้วยฟลูออไรด์ออกสู่บรรยากาศ เช่น ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ (HF), ซิลิกอนเตตระฟลูออไรด์ (SiF4), แอมโมเนียมฟลูออโรซิลิเกต ((NH4)2SiF6), แอมโมเนียมฟลูออไรด์ (NH4F), โซเดียมฟลูออโรซิลิเกต (Na2SiF6) และโพแทสเซียมฟลูออโรบอเรต (KBF4)
4. อาหาร
อาหารทั่วไป ทั้งพืช และสัตว์มักมีปริมาณฟลูออไรด์เล็กน้อย ทำให้ร่างกายมีโอกาสได้รับฟลูออไรด์ในปริมาณต่ำ ซึ่งอาจต้องเพิ่มปริมาณฟลูออไรด์โดยการเติมลงในน้ำดื่ม (ประมาณ 1.0 mg หรือมากกว่า) หรือผสมในอาหาร รวมทั่งผลิตภัณฑ์อาหารเสริมอื่นๆ
ปริมาณฟลูออไรด์ในอาหารบางชนิด (มิลลิกรัม/ลบ.ดม.)
– เนื้อ 0.01-7.70
– ปลา 0.10-24.0
– ผลไม้รสเปรี้ยว 0.04-0.36
– ผลไม้ทั่วไป 0.02-1.32
– ธัญพืช 0.01-20.0
– ผัก (รวมทั้งหน่อ, หัว) 0.01-3.00
– นม 0.04-0.55
– เบียร์ 0.15-0.86
– ไวน์ 0.00-6.34
– ไข่ 0.00-2.05
– เนย 0.04-1.50
– เนยแข็ง 0.13-1.62
– น้ำตาล 0.10-0.32
– กาแฟ 0.02-1.60
ฟลูออไรด์ต่อร่างกาย
ประโยชน์ฟลูออไรด์ต่อร่างกาย
ฟลูออไรด์มีความจำเป็นในการสร้างระบบกระดูก และฟัน ทำหน้าที่สำคัญในการเพิ่มขนาดของผลึกพาไทต์ และลดค่าการละลายของผลึก ทำให้กระดูก และฟันแข็งแรง ช่วยป้องกันโรคฟันผุได้ ในทางการแพทย์ ฟลูออไรด์ใช้เป็นองค์ประกอบของคอร์ติโคสเตอรอยด์ (Corticosteroid) และใช้เป็นส่วนผสมของยาสำหรับรักษาวัณโรค และโรคมะเร็ง
พิษฟลูออไรด์ต่อร่างกาย
ในทางตรงกันข้าม หากร่างกายมนุษย์ได้รับฟลูออไรด์ปริมาณมากเกินไปจะทำให้เกิดโทษแก่ร่างกาย ได้แก่
– การรบกวนการสร้างแคลเซียมของสารเคลือบฟัน
– ระบบกระดูกชำรุดเสียหาย น้ำหนักตัวลดและโครงสร้างของร่างกายผิดปกติ
– รบกวนระบบการทำงานของต่อมไทรอยด์ได้
– รบกวน และต้านการทำงานของระบบเอนไซม์หลายชนิด
– การได้รับฟลูออไรด์เข้าสู่ร่างกายในปริมาณมากจะทำให้เกิดอาการคลื่นไส้ น้ำลายไหล ปวดท้อง ท้องเดิน มีอาการชัก ปวดตามกล้ามเนื้อ แรงดันเลือดต่ำ และหัวใจวายได้
ขนาดที่เป็นทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงต่อร่างกาย
– ฟันตกกระ ที่ 2 ppm
– กระดูกผิดรูป กระดูกพิการ ที่ 20 ppm
– การทำงานต่อมไทรอยด์ผิดปกติ ที่ 50 ppm
– ร่างกายเจริญเติบโตช้า ที่ 100 ppm
– ไตทำงานผิดปกติ ที่ 125 ppm
กระทรวงสาธารณสุขแนะนำปริมาณฟลูออไรด์ในน้ำดื่มไม่ควรเกิน 0.7 ppm แต่อนุโลมที่ 0.1 ppm สำหรับพื้นที่ขาดแคลนฟลูออไรด์ ส่วนองค์การอนามัยโลกแนะนำไว้ไม่ควรเกิน 1.5 ppm
ฟันตกกระ (Dental Fluorosis)
เมื่อร่างกายได้รับฟลูออไรด์มากเกินไป (0.04-0.07 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม/วัน) ตั้งแต่เด็กเป็นระยะเวลาต่อเนื่องหลายปีจำทำให้เกิดความผิดปกติ คือ ความผิดปกติของผิวเคลือบฟันแท้ ที่เรียกว่า ฟันตกกระ (Dental Fluorosis) ที่เกิดจากการได้รับฟลูออไรด์มากเกินความเหมาะสมจนรบกวนกระบวนการสร้างสารเคลือบฟัน ในระยะการสร้างฟันในกระดูกขากรรไกร ทำให้ฟันบางส่วนมีสีขาวขุ่นหรือเป็นทั้งซี่ ความรุนแรงจะขึ้นกับปริมาณของฟลูออไรด์ที่ได้รับ
ลักษณะของฟันตกกระจะพบฟันบางส่วนหรือทั้งซี่มีสีขาวขุ่น มีจุดขาวประปราย มีเส้นขาวบาง ๆ หรือเป็นหย่อมขาว ๆ บริเวณปลายหน้าตัดของฟันหน้าหรือยอดแหลมของฟันหลัง มักเห็นชัดเจนในฟันหน้า และฟันกรามน้อย บางครั้งเคลือบฟันมีการแตกออกจนมองเห็นสีเหลืองของเนื้อฟัน ในภาคเหนือเรียกฟันตกว่า เขี้ยวลาย หรือ เขี้ยวเหลือง เป็นความผิดปกติของฟันที่เกิดขึ้นอย่างถาวร ไม่สามารถรักษาให้หายได้
พิษต่อกระดูก (Skeletal Fluorosis)
การดื่มน้ำที่มีฟลูออไรด์มากกว่า 10มิลลิกรัม/ลิตร ติดต่อกันมากว่า 10 ปีขึ้นไป ฟลูออไรด์จะกระตุ้นให้มีการสะสมแคลเซียมในกระดูกมากเกินความจำเป็น ทำให้เป็นโรคกระดูกแข็งด้าน (osteosclerosis) โรคกระดูกพรุน (osteoporosis) และมีกระดูกเป็นใย (woven bone) และอาจพบลักษณะพิการ เช่น ขาโก่ง (crippling skeletal fluorosis) หรือการเคลื่อนไหวลำบาก