Különbség a nátrium-fluorid és a kalcium-fluorid között

2024 Szerző: Alex Aldridge | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 13:41

Fő különbség – nátrium-fluorid vs kalcium-fluorid

A nátrium-fluorid és a kalcium-fluorid a periódusos rendszer I. és II. csoportjába tartozó elemek két fluorid ásványa. Bár természetesen ásványi formában léteznek, ipari felhasználásra is gyártják őket. De a nátrium-fluorid természetes formája viszonylag ritka, és a kalcium-fluorid nagyon bőséges. Ez tekinthető a legfontosabb különbségnek a nátrium-fluorid és a kalcium-fluorid között. Bár mindkettő kristályos szilárd anyagot tartalmazó fluorid, ipari felhasználásuk igen változatos; különféle célokra használják őket.

Mi az a nátrium-fluorid?

A nátrium-fluorid színtelen, szervetlen, ionos kémiai vegyület, amelynek molekulaképlete NaF. A nátrium-kloridhoz hasonlóan vízben oldódik, külön-külön Na⁺ és F^–.

NaF (s) → Na⁺ (aq) + F^{– (aq)}

A nátrium-fluorid a természetben „villiumit” nevű ásványként létezik, amely viszonylag ritka, és megtalálható a plutonikus nefelin szienit kőzeteiben.

A nátrium-klorid az egyik legszélesebb körben használt fluoridion-forrás számos ipari alkalmazásban, mivel olcsóbb és kevésbé higroszkópos vegyület, mint a kálium-fluorid (KF).

Villiamumite

Mi az a kalcium-fluorid?

A kalcium-fluorid fehér, vízben oldhatatlan, szervetlen, ionos kémiai szilárd vegyület, amelynek molekulaképlete CaF₂ Fluorpátként is ismert, és a természetben mint ásványi fluorit és szennyeződései miatt mély színezetű. A fluorit ásvány sok helyen megtalálható, a HF előfutáraként használják. Néhány ipari folyamat azonban tiszta kalcium-floridot igényel, szennyeződések nélkül. Így a nagy tisztaságú CaF_{2 iparilag kalcium-karbonát és hidrogén-fluorid felhasználásával állítják elő.}

CaCO₃ + 2 HF → CaF₂ + CO₂ + H 2_O

Kalcium-fluorid

Mi a különbség a nátrium-fluorid és a kalcium-fluorid között?

A nátrium-fluorid és a kalcium-fluorid kémiai szerkezete

Nátrium-fluorid:

A nátrium-fluorid egy ionos kristály, amely köbös motívumban kristályosodik. Szerkezetében mind a Na⁺, mind az F^{− oktaéderes koordinációs helyeket tartalmaz, és rácstávolsága megközelítőleg 462 pm. Ez a hosszúság meglehetősen kisebb, mint a nátrium-kloridé.}

Kalcium-fluorid:

A kalcium-fluorid természetesen fluorit formában létezik, és egy köbös motívumot kristályosít ki. A Ca²⁺ nyolc koordinált központként működik, és nyolc F^– központ számára kialakított dobozban található. Minden F^– központ négy Ca^{2+ központhoz van koordinálva. Általában a tökéletesen csomagolt kristályok színtelenek, de az ásványi anyag mély színű az F-középpontok miatt.}

A CaF_{2 (fluorit) egységcella szerkezete az alábbiakban látható.}

A nátrium-fluorid és a kalcium-fluorid felhasználása

Nátrium-fluorid:

A nátrium-fluoridot széles körben használják az ipari alkalmazások széles körében, beleértve az orvosi és vegyipart. Orvosi alkalmazásokban az orvosi képalkotásban és a csontritkulás kezelésében használják. A vegyiparban a kohászat szintézisében és extrakciós folyamataiban, tisztítószerként és gyomorméregként használják növényi rovarok számára.

Vízkezelésben is használják. Az ivóvízhez adják víz-fluorozással, hogy növeljék a víz fluorid szintjét. Egyes országokban egyes élelmiszerekhez adják.

Kalcium-fluorid:

Mind a természetben előforduló, mind a kereskedelemben előállított CaF_{2 egyformán fontos számos ipari alkalmazásban. A fluorit ásványban természetesen jelen van, és ez a hidrogén-fluorid gyártási folyamat fő forrása. A fluorit ásvány és a tömény kénsav reakciója hidrogén-fluoridot eredményez.}

CaF₂ + Conc H₂SO₄ → CaSO _{4 (folytonos) + 2 HF}

Ezen kívül speciális tulajdonságai miatt optikai alkatrészek gyártására is használják. Széles frekvenciatartományon átlátszó; ultraibolya (UV) infravörösig (IR), alacsony törésmutató és vízben való oldhatatlanság. Termikus képalkotó rendszerekben, spektroszkópiában és excimer lézerekben használt ablakok és lencsék gyártására használják.

Kép jóvoltából: „Villiamumite a nefelin szienitben Nátrium-fluorid…” Dave Dyet – shutterstone.com, dyet.com – Saját munka (nyilvános tartomány) a Commons Wikimédián keresztül „Calcium Floride” (Public Domain) a Commons Wikimédián keresztül „ Sodium Floride” – Benjah-bmm27 – Saját munka (nyilvános tartomány) a Commons Wikimédián keresztül „A fluorit kristályszerkezete”, az angol Wikipédia anyagtudósa (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimédián keresztül