Fluor in Menschen und Tieren

In reinem Zustand ist dieses Spurenelement ein schwach grünlichgelbes, stechend (chlorartig) riechendes, sehr giftiges, reaktionsfähiges Gas, das sogar Wasser, Glas, Granit, Holzkohle und ähnliche Stoffe angreift. Im Mittelalter fabulierte man über ein "Universallösungsmittel", das Materialien jeglicher Art auflösen solle. Das Fluor kommt kommt unter allen Elementen diesem "Ideal" wohl am nächsten. Ein solch reaktionsfähiger Stoff ist natürlich in den hochempfindlichen Zellen der Organismen undenkbar; er würde sofort lebensgefährliche Zersetzungen hervorrufen. Anders steht es mit den sog. Fluorionen; dies sind elektrisch geladene Fluoratome, die sich vom elementaren Fluorgas etwa ebenso stark unterscheiden wie die harmlosen Chlorionen des Kochsalzes vom giftigen Chlorgas. Fluorionen liegen z. B. im festen oder gelösten Natriumfluorid, Calciumfluorid, Fluorapatit u. dgl. vor.
Das technisch wichtigste Fluormineral ist der Flußspat (Calciumfluorid, CaF2), der schöne würfelförmige, glasglänzende oder lebhaft gefärbte Kristalle bildet. Des weiteren findet sich Fluor im Kryolith, Apatit und (in geringeren Mengen) in vielen Silikaten.
Im Pflanzenreich ist Fluor in kleinen Mengen weit verbreitet; so enthalten z. B. Blätter 30 - 140 mg und Zweige 3,6 - 17 mg Fluor im Kilo Trockensubstanz. Die biologische Wirkung des Fluors bei Pflanzen ist umstritten; vielleicht wird es zufällig dem Boden entnommen. Kleine Fluorzusätze bei Nährlösungsversuchen ergaben bei den verschiedenen Versuchspflanzen widersprechende Resultate; vielfach blieb Fluor wirkungslos, in anderen Fällen zeigte es Gift- oder Reizstoffcharakter. Im allgemeinen nehmen die Pflanzen nur geringe Fluormengen auf, selbst wenn man mit fluorreichen Phosphaten (Apatit-Superphosphate mit 1,6% Fluor) düngt.
Bei den höheren Tieren und dem Menschen ist Fluor hauptsächlich in den Zähnen angereichert. Der Schmelz gesunder Zähne enthält durchschnittlich 0,0111%, der Schmelz kariöser Zähne dagegen nur 0,0069% Fluor, Im Kilo Blut fand man unter 5 mg, im Kilo Haut, Haaren, Knochen, Muskeln dagegen bis 6 mg Fluor. Interessant und umstritten zugleich ist die Rolle des Fluors im Bereich des Gebisses. Hier wirkt offenbar ein gänzlicher Mangel ebenso schädlich wie ein verhältnismäßig geringfügriger Überschuss. Setzt man dem Rattenfutter 0,02% an Fluoriden zu, so werden die Rattenzähne bald spröde, brüchig und scheckig. Bei längerer Ernährung mit fluorreichen Apatitzusätzen entstehen mißgestaltete, spröde Knochen; die oberen Schneidezähne können sich bei Nagetieren hauerartig vergrößern. In den USA beobachtete H. T. Dean bei den über achtjährigen Bewohnern fluorreicher Gebiete gesprenkelte, schadhafte Zähne.
Umgekehrt wurde in fluorarmen Gebieten verschiedentlich eine Zunahme der Zahnkaries festgestellt, die man durch "Fluorierung" des Trinkwassers (Zusatz von ca. 1 mg Natriumfluorid zum Liter Trinkwasser), durch tägliche Verabreichung von Tabletten oder Pillen mit 1 - 2 mg Natriumfluorid, durch Anwendung fluoridhalitiger Zahnpasta, durch wiederholte Pinselungen der Zähne mit Fluoridlösungen und ähnlichen Maßnahmen erfolgreich bekämpfen konnte. Durch solche regelmäßige Fluorzufuhren wurde der Zahnkariesbefall in verschiedenen fluorarmen Gebieten um ca. 50% vermindert.