Il fluoruro è un anione monoatomico che ha formula F– ed è la base coniugata dell’acido fluoridrico.
Molti fluoruri sono sali poco solubili tra cui fluoruri di metalli alcalino-terrosi come il fluoruro di bario BaF2, di calcio CaF2, di magnesio MgF2, di stronzio SrF2 ed inoltre il fluoruro di piombo PbF2, il fluoruro di scandio ScF3 e il fluoruro di litio LiF.
La solubilità di questi sali poco solubili derivanti da base forte e acido debole è influenzata dal pH ovvero aumenta al diminuire del pH.
Idrolisi dello ione fluoruro
Lo ione fluoruro idrolizza secondo l’equilibrio:
F– + H2O ⇌ HF + OH–
La costante relativa a questo equilibrio è data da Kb = Kw/Ka = 10-14/6.6 · 10-4 = 1.5 · 10-11 essendo Kw il prodotto ionico dell’acqua e Ka la costante di dissociazione dell’acido fluoridrico.
Pertanto un sale come il fluoruro di sodio in acqua dà un’idrolisi basica.
Ruolo del fluoruro nella prevenzione della carie dentale
La carie dentale è causata dalla complessa interazione dei batteri cariogeni con i carboidrati sulla superficie del dente. I batteri cariogeni, infatti, metabolizzano i carboidrati per produrre energia e producono, come sottoprodotti, acidi organici che abbassano il pH nel biofilm della placca.
Lo smalto dei denti è costituito principalmente da idrossiapatite Ca10(PO4)6(OH)2 che è un sale poco solubile che si dissocia, secondo l’equilibrio eterogeneo:
Ca10(PO4)6(OH)2 (s) ⇌ 10 Ca2+(aq) + 6 PO43-(aq) + 2 OH–(aq)
Quando il pH si abbassa a valori inferiori a 5.5, l’equilibrio si sposta a destra per il Principio di Le Chatelier con conseguente dissoluzione del minerale del dente in un processo detto di demineralizzazione.
La saliva, tuttavia esercita un’azione tamponante, che permette un aumento di pH e i minerali vengono reincorporati nel dente attraverso il processo di remineralizzazione.
In presenza dello ione fluoruro durante il processo di remineralizzazione si forma la fluorapatite Ca5(PO4)3F piuttosto che l’idrossiapatite. In tale composto gli ioni fluoruro sono sostituiti dai gruppi -OH che è meno solubile dell’idrossiapatite anche in condizioni acide.
Purtroppo gli alimenti contenenti fluoro ovvero pesce, frutti di mare, carne, cereali integrali e alcuni tipi di formaggio sono pochi ed in essi ne sono presenti quantità molto modeste. In molti paesi, come Nord America e Australia, l’acqua viene sottoposta a un processo di fluorizzazione anche se vi sono opinioni contrastanti in relazione alla quantità ottimale.
Tale processo non è praticato in Europa nonostante studi recentissimi dimostrino che il fluoruro nelle acque diminuisce l’insorgenza della carie. Esso è efficace anche nei confronti dei denti da latte. Si ricorre quindi all’uso dei dentifrici al fluoro che vengono prodotti e diffusi su scala industriale.