「フッ素とは」危険な元素？日常生活で当たり前になっている元素について日米を知る科学者が紹介

ライター／CDT

米国と日本の両国の化学メーカーで研究開発を経験。日米の経験を活かし、シンプルでわかりやすい解説を心がけるライター。

フッ素とは？

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フッ素は元素記号はF、原子番号は9、原子用は19、英語で「Fluorine」の頭文字を取ってFと書かれています。フッ素は塩素（Cl）や臭素（Br）、ヨウ素（I）と同じハロゲン元素で非常に反応性の高い元素のため、自然界ではフッ素の単体元素としてそのままあるわけじゃないんです。フッ化物として存在し、樹脂や歯磨き粉、洗剤、ジェル、食品といった便利製品以外にも薬用としてガラスや金属などを溶かしたりすることから保存が難しく、フッ素は単体ではなくフッ化物として危険な元素であると認識されています。

フッ素とは歯を守ってくれる？

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フッ素が歯に作用すると様々な効果で歯を守ってくれます。

1つ目は、フルオロアパタイトが精製され、歯質の主成分であるハイドロキシアパタイトがフッ素に触れた際に高いう蝕抵抗性を示し歯を守る。2つ目は、フッ素には虫歯の原因である悪い菌の作用を止める効果があり、3つ目は、唾液の成分であるカルシウムやリンの再石灰化を促進させることで歯の表面を強化して虫歯になりにくくなります。

私たちが毎日ハブラシで歯磨きをして虫歯を予防する動作にもフッ素が効果的に役に立っています。

フッ素とは歯磨き粉に含まれる

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フッ素が含まれる歯磨き粉は歯垢を制御できる。歯垢は、砂糖を食べた後に歯に形成される薄い層です。歯垢中のバクテリアは歯のエナメル質を分解し、虫歯を引き起こし、虫歯を引き起こす。すべての歯磨き粉に使用されている成分は共通点があります。

1つ目は、エナメル質を強化し、虫歯を防ぐフッ化物は抗菌作用として重要な役割を果たす。

2つ目は、炭酸カルシウムやリン酸カルシウムなどの研磨剤。これらは、歯を傷つけずに歯の表面に付着しているものをすべて取り除きます。

3つ目は、アルギン酸ナトリウムやキサンタンガムなどの結合剤として弾力性と形を提供。

4つ目は、グリセロールやプロピレングリコールなどの保湿剤。これらは、歯磨き粉の硬化を防ぐために水分を保持。

5つ目は、ラウリル硫酸ナトリウムやコハク酸アルキルスルホナトリウムなどの発泡剤です。6つ目は、微生物の成長を防ぐための防腐剤としての役割を果たします。

フッ素とは危険な元素？

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フッ素は危険な元素としても認識されています。フッ素は反応性が高いのでフッ化物を作りやすいのです。フッ化物は多くの歯科製品に添加されているだけでなく、多くの水道に存在し、多くの国で飲料水に添加されています。ペルフルオロ化合物を含む薬物、フッ化物を含む水で作られた食品および飲料、農薬、PFCを使用した防水性と防汚性のあるアイテムなどになります。フッ化物の添加に反対するキャンペーンを行う組織である国際口腔医学および毒物学協会（IAOMT）によると、以下の健康問題にも寄与する可能性があるので危険です。

1つ目は、にきびやその他の皮膚の問題です。2つ目は、動脈硬化症や動脈石灰化、高血圧、心筋障害、心不全、心不全などの心血管系の問題。3つ目は、少女の出生率の低下や思春期早発症などの生殖の問題。4つ目は、甲状腺機能障害、変形性関節症、骨肉腫、顎関節症（TMJ）などの体に影響を与える状態です。

フッ素とは中毒になる？

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フッ化物は、推奨レベルをはるかに超える濃度で水中に自然に存在する可能性があり、重度の歯のフッ素症、骨のフッ素症、骨の衰弱など、いくつかの長期的な悪影響をもたらす可能性があります。フッ化物への急性で高レベルの曝露は、腹痛や過剰な唾液、吐き気と嘔吐、発作と筋肉のけいれんなどの深刻な健康問題につながる恐れがあります。世界では、フッ化物の使用については賛否両論となっており、フッ化物は神経毒であり、過剰な摂取は避けるのが好ましいと示唆されています。

フッ素とは樹脂に利用されている

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フッ素樹脂は、1938年に米国のデュポン社の Roy J. Plunkettによってポリテトラフルオロエチレン（テフロン）が偶然発見されました。彼は、テトラフルオロエチレンガスを使用して冷媒を開発しているときに、以前に加圧されたシリンダーに圧力が残っていないことに気づきました。シリンダーを解剖したところ、彼はテトラフルオロエチレンガスと同様の量の白い固体の塊を発見しました。この材料は、世界に新しいポリマーであると判断されました。テストの結果、この物質はほとんどの酸、塩基、溶剤による腐食に耐性があり、他のどのプラスチックよりも優れた高温安定性を備えていることがわかりました。1941年の初めまでに大量のPTFEが製造されていました。

　このフッ素樹脂は、他の工業用材料では得られない耐熱・耐寒性、耐薬品性、耐蝕性、非粘着性、低摩擦特性、電気特性、不燃性などの物性を兼ね備えています。

フッ素とはコーティングに使用されている

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フッ素樹脂コーティングは多くの産業で広く使用されていますが、消費者や多くのエンジニアや科学者は、調理器具の焦げ付き防止コーティングとしての使用にしか気づいていません。世界初のフッ素樹脂塗装を行ったのは1988年に登場した日産・ローレルです。その後、兵庫県明石市の明石大橋を筆頭に建設塗料として使用されてきています。他の塗料と比べると高価な塗料ではあるが、耐候年数が非常に長いことが最大の特徴です。そのため、建築物での外壁塗装などに用いられています。

フッ素とは界面活性剤に使用されている

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洗剤などに含まれる界面活性剤にもフッ素は使用されています。例としては、ペルフルオロアルキルスルホン酸等があげられ、用途はフッ素化界面活性剤と合成消火泡です。これらの界面活性剤のフッ素化部分は疎水基として使用されています。この分子間力は弱いため、フッ素を含有していない界面活性剤よりも表面張力が低いことが特徴です。