Razlika med natrijevim fluoridom in kalcijevim fluoridom

2024 Avtor: Alex Aldridge | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 13:49

Ključna razlika – natrijev fluorid proti kalcijevemu fluoridu

Natrijev fluorid in kalcijev fluorid sta dva fluoridna minerala elementov v skupini I in skupini II periodnega sistema. Medtem ko naravno obstajajo v obliki mineralov, se tudi komercialno proizvajajo za industrijsko uporabo. Toda naravna oblika natrijevega fluorida je sorazmerno redka, kalcijevega fluorida pa je zelo veliko. To se lahko šteje za ključno razliko med natrijevim fluoridom in kalcijevim fluoridom. Čeprav sta oba fluorida, ki vsebujeta kristalne trdne snovi, se njuni industrijski uporabi zelo razlikujeta; uporabljajo se za različne namene.

Kaj je natrijev fluorid?

Natrijev fluorid je brezbarvna, anorganska, ionska kemična spojina z molekulsko formulo NaF. Tako kot natrijev klorid se raztopi v vodi, tako da Na⁺ in F^{– ločeno.}

NaF (s) → Na⁺ (aq) + F^{– (aq)}

Natrijev fluorid naravno obstaja kot mineral, imenovan "villiaumite", ki je relativno redek in ga je mogoče najti v plutonskih nefelinskih sienitnih kamninah.

Natrijev klorid je eden najpogosteje uporabljenih virov fluoridnih ionov v številnih industrijskih aplikacijah, saj je cenejša in manj higroskopična spojina kot kalijev fluorid (KF).

Villiamumite

Kaj je kalcijev fluorid?

Kalcijev fluorid je bela, v vodi netopna, anorganska, ionska kemična trdna spojina z molekulsko formulo CaF₂ Znan je tudi kot fluorit in naravno obstaja kot mineral fluorit in ima globoko obarvanost zaradi nečistoč. Mineral fluorit je mogoče najti marsikje in se uporablja kot predhodnik HF. Toda nekateri industrijski procesi zahtevajo čisti kalcijev fluorid brez nečistoč. Tako je visoko čist CaF_{2 industrijsko proizveden z uporabo kalcijevega karbonata in vodikovega fluorida.}

CaCO₃ + 2 HF → CaF₂ + CO₂ + H 2_O

kalcijev fluorid

Kakšna je razlika med natrijevim fluoridom in kalcijevim fluoridom?

Kemična struktura natrijevega fluorida in kalcijevega fluorida

Natrijev fluorid:

Natrijev fluorid je ionski kristal, ki kristalizira v kubičnem motivu. V svoji strukturi tako Na⁺ kot F^{− vsebujeta oktaedrična koordinacijska mesta, njegov mrežni razmik pa je približno enak 462 pm. Ta dolžina je precej manjša od dolžine natrijevega klorida.}

kalcijev fluorid:

Kalcijev fluorid naravno obstaja v obliki fluorita in kristalizira kubični motiv. Ca²⁺ služi kot osem koordiniranih centrov in se nahaja v škatli za osem F^– centrov. Vsak center F^– je usklajen s štirimi centri Ca^{2+. Na splošno so popolnoma zapakirani kristali brezbarvni, vendar ima mineral globoko barvo zaradi F-centrov.}

Struktura enote celice CaF_{2 (fluorit) je prikazana spodaj.}

Uporaba natrijevega fluorida in kalcijevega fluorida

Natrijev fluorid:

Natrijev fluorid se v veliki meri uporablja v številnih industrijskih aplikacijah, vključno z medicinsko in kemično industrijo. V medicini se uporablja pri medicinskem slikanju in pri zdravljenju osteoporoze. V kemični industriji se uporablja v postopkih sinteze in ekstrakcije v metalurgiji, kot čistilno sredstvo in kot želodčni strup za žuželke, ki se hranijo z rastlinami.

Uporablja se tudi pri pripravi vode. Dodajajo ga pitni vodi pri fluorizaciji vode, da povečajo raven fluorida v vodi. V nekaterih državah ga dodajajo nekaterim živilom.

kalcijev fluorid:

Naravni in komercialno proizveden CaF_{2 sta enako pomembna v mnogih industrijskih aplikacijah. Naravno je prisoten v mineralu fluorita in je glavni vir proizvodnega procesa vodikovega fluorida. Pri reakciji med mineralom fluorita in koncentrirano žveplovo kislino nastane vodikov fluorid.}

CaF₂ + Konc H₂SO₄ → CaSO _{4 (trdno) + 2 HF}

Poleg tega se zaradi posebnih lastnosti uporablja za izdelavo optičnih komponent. Je pregleden v širokem razponu frekvenc; od ultravijoličnega (UV) do infrardečega (IR), nizek lomni količnik in netopnost v vodi. Uporablja se za izdelavo oken in leč, ki se uporabljajo v sistemih za toplotno slikanje, spektroskopiji in excimer laserjih.

Z dovoljenjem slike: “Villiamumite in nepheline sienite Sodium fluoride…” avtor Dave Dyet – shutterstone.com, dyet.com – lastno delo (javna domena) prek Commons Wikimedia “Calcium Floride” (javna domena) prek Commons Wikimedia “Natrijev florid« Avtor Benjah-bmm27 – Lastno delo (javna domena) prek Commons Wikimedia »Kristalna struktura fluorita« Avtor Materialscientist v angleški Wikipediji (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia