Blog Jacques van den Wijngaard: Fluor, wat zit erachter?

Blog Jacques van den Wijngaard: Fluor, wat zit erachter?

In een serie artikelen bekijk ik achtergronden rondom een chemisch product of proces. In deze vijfde blog gaat het om fluor.

Als je niet weet wat het is kan je er maar beter afblijven. Dat geldt meestal wel in het algemeen, maar zeker zowel voor fluor als voor het zuur fluorwaterstof.

De glasetser Heinrich Schwandhard die er in 1670 mee werkte en latere chemici die ermee experimenteerden, wisten nog niet precies wat zij in huis hadden. Het kan bijna niet anders dan dat er soms akelige dingen gebeurden. Zelf ben ik getuige geweest van hoe iemand twee vingers verloor door het zuur.

Fluorwaterstofzuur in de schoonmaak

Fluorwaterstofzuur, kortweg HF, is gasvormig, maar in de schoonmaakwereld is het meestal een oplossing van 40% of meer in water. Daarbij denken we dan voornamelijk aan professionele schoonmaak, want het is sterk af te raden om dit voor privédoeleinden te gebruiken.

Aanraking met de ogen kan fatale gevolgen hebben. Op de huid veroorzaakt het niet alleen brandwonden, maar het zuur dringt door tot het bot en veroorzaakt zeer infectieuze wonden die maar moeilijk genezen. Daarom moet bij aanraking onmiddellijk langdurig gespoeld worden en is medische hulp noodzakelijk.

Waarom het als gevelreiniger gebruikt wordt, berust op de unieke eigenschap die het heeft om baksteen te etsen. Het maakt het vuil los uit de poriën, waarna dat onder druk weggespoten kan worden. Vanwege de gevaren voor mens en milieu is deze toepassing de laatste jaren voor een groot deel vervangen door mechanische methoden zoals stralen onder hoge druk.

Marmer en kalksteen kun je natuurlijk niet met het zuur behandelen. Je zou dan bijvoorbeeld zo de Venus van Milo kunnen oplossen. Voor de restauratie van monumenten en beelden, evenals voor het kristalliseren van marmeren vloeren worden dan ook zeer speciale producten gebruikt die fluor bevatten, bijvoorbeeld ammoniumfluorosilicaat.

Toepassingen in en om het huis zijn er nauwelijks. Sommige velgenreinigers bevatten HF, maar gezien bovengenoemde gevaren gaat mijn voorkeur daar niet naar uit.

Meest reactieve en agressieve element

Het element fluor zelf is gasvormig en is het meest reactieve en agressieve element dat bestaat. Het is bovendien extreem giftig. Gelukkig kan je het niet zo maar tegenkomen, want in de natuur komt het alleen voor in allerlei gesteenten zoals Stinkspaat en Vloeispaat, waarin het gebonden is aan calcium, natrium en andere elementen.

Hoe is het mogelijk dat zo’n gevaarlijk element gebruikt wordt in tandpasta? De fluorverbindingen die hierin gebruikt worden, verstevigen het glazuur en gaan tandbederf tegen. Dat is bijvoorbeeld natriumfluoride. Omdat te veel fluor, bijvoorbeeld bij inslikken, schadelijk kan zijn, is in de regelgeving voor cosmetica de maximale hoeveelheid op 0,15% bepaald.

Kinderen mogen een hoeveelheid 'ter grootte van een erwt' (zo staat het er) op hun borsteltje doen. 'Zorg dat ze zo weinig mogelijk tandpasta inslikken,' moet er ook nog bij staan. Waarschijnlijk heb je dat nog nooit gelezen, maar pak een vergrootglas en je ziet het.

Een beruchte toepassing van fluor was het gebruik van CFK’s (chloorfluorkoolwaterstoffen), ook vaak Freon genoemd naar de handelsnaam van de grootste producent Du Pont. Wel fijn dat deze onbrandbaar waren zodat ze als drijfgas in spuitbussen, blusmiddelen en koelkasten gebruikt konden worden, maar er deed zich een wereldwijd milieuprobleem voor. De ozonlaag bleek ernstig te worden aangetast. In 1997 werd in Montreal een internationaal verdrag ondertekend waarna de productie van CFK’s werd stop gezet.

Anti-aanbaklaag

Daarvoor in de plaats, zou je kunnen zeggen, zijn er ernstige zorgen over een andere groep fluorhoudende stoffen: de per- en polyfluoroalkylstoffen (PFAS).

Hoewel sommige daarvan tamelijk onschadelijk zijn, is gebleken dat er ook soorten zijn die tot de zeer zorgwekkende stoffen behoren. Soms kwam het zelfs tot een totaalverbod, bijvoorbeeld voor PFOS (perfluoroctaansulfonaten), die vroeger werden gebruikt voor de productie van anti-aanbak-lagen.

Teflon zou je als een soort 'oer-PFAS' kunnen beschouwen. Het werd in 1938 bij toeval ontdekt in het laboratorium van Du Pont, maar het duurde toch nog meer dan 10 jaar voordat de anti-aanbak-pannetjes op de markt kwamen.

Over de veiligheid daarvan is ook een en ander te doen geweest, omdat bij hoge temperatuur ontleding zou kunnen plaatsvinden waarbij schadelijke dampen ontstaan. Dit bleek echter pas bij 350ºC te zijn en dan is het vlees al lang en breed verschroeid en de boter als zwarte rook door de afzuigkap verdwenen. In 1959 werd Teflon door de Amerikaanse FDA (Food & Drug Administration) goedgekeurd voor gebruik in apparatuur voor de voedselverwerking. De schadelijkheid van de dampen bij verhitting bleek minder dan die van de gebruikelijke bak- en braadvetten.

Het succes van Teflon is vooral de vet-, water- en vuilafstotende werking, maar ook de soepelheid en de chemische bestendigheid van het materiaal, waardoor het een ideaal afdichtingsmateriaal is. Vrijwel iedereen kent het kleine rolletje met de superdunne tape. Geen schroefdraad kan er buiten.

Grootschalig onderzoek

Maar er zijn zorgen over emissies en de aanwezigheid van PFAS in bodem, drinkwater en voedingsmiddelen. Zo werd bijvoorbeeld vastgesteld dat de hoeveelheid in eieren van 'hobby-kippen' (een beter woord vind ik 'thuiskippen', want kippen hebben volgens mij geen hobby’s) soms veel te veel PFAS bevatten.

Inmiddels is door het RIVM een grootschalig onderzoek gestart op talloze locaties waarvan de resultaten naar verwachting in 2026 worden gepubliceerd. Speciale aandacht gaat daarbij uit naar bepaalde woongebieden. Dit onderzoek zal ongetwijfeld nog wel een staartje hebben (inwoners van Dordrecht zullen weten wat ik met het staartje bedoel).

Jacques van den Wijngaard, auteur van Professioneel Schoonmaken 2.0 en Chemie Glashelder