Fluorek sodu i fluorek wapnia to dwa fluorowe minerały pierwiastków z grupy I i grupy II układu okresowego pierwiastków. Chociaż naturalnie istnieją w postaci minerałów, są również produkowane komercyjnie do zastosowań przemysłowych. Ale, naturalna postać fluorku sodu jest stosunkowo rzadka, a fluorek wapnia jest bardzo obfity. Można to uznać za kluczowa różnica między fluorem sodu a fluorkiem wapnia. Chociaż oba są fluorkami zawierającymi krystaliczne ciała stałe, ich zastosowania przemysłowe są bardzo zróżnicowane; są wykorzystywane do różnych celów.
Fluorek sodu jest bezbarwnym, nieorganicznym, jonowym związkiem chemicznym o wzorze cząsteczkowym NaF. Podobnie jak chlorek sodu, rozpuszcza się w wodzie dając Na+ i F.- osobno.
NaF (s) → Na+ (aq) + F.- (aq)
Fluorek sodu naturalnie występuje jako minerał zwany „villiaumitem”, który jest stosunkowo rzadki i można go znaleźć w plutonowych skałach nefelinowych.
Chlorek sodu jest jednym z najczęściej stosowanych źródeł jonów fluorkowych w wielu zastosowaniach przemysłowych, ponieważ jest tańszym i mniej higroskopijnym związkiem niż fluorek potasu (KF).
Villiamumite
Fluorek wapnia jest białym, nierozpuszczalnym w wodzie, nieorganicznym, jonowym stałym związkiem chemicznym o wzorze cząsteczkowym CaF2). Jest również znany jako fluoryt, i naturalnie istnieje jako mineralny fluoryt i ma głębokie zabarwienie ze względu na zanieczyszczenia. Minerał fluoryt można znaleźć w wielu miejscach i jest on stosowany jako prekursor HF. Ale niektóre procesy przemysłowe wymagają czystego floridu wapnia, bez zanieczyszczeń. Tak więc CaF o wysokiej czystości2) jest produkowany przemysłowo przy użyciu węglanu wapnia i fluorowodoru.
CaCO3) + 2 HF → CaF2) + WSPÓŁ2) + H.2)O
Fluorek wapnia
Fluorek sodu:
Fluorek sodu jest kryształem jonowym, który krystalizuje w sześcienny motyw. W swojej strukturze zarówno Na+ i F.- zawiera oktaedryczne miejsca koordynacji, a odstępy między nimi są w przybliżeniu równe 462 pm. Ta długość jest dość mniejsza niż długość chlorku sodu.
Fluorek wapnia:
Fluorek wapnia naturalnie występuje w postaci fluorytu i krystalizuje motyw sześcienny. Ca2)+ służy jako osiem koordynowanych centrów i znajduje się w pudełku dla ośmiu F.- centra. Każdy F- centrum jest skoordynowane z czterema Ca2)+ centra. Zasadniczo idealnie upakowane kryształy są bezbarwne, ale minerał ma głęboki kolor dzięki środkom F..
Struktura komórki elementarnej CaF2) (fluoryt) pokazano poniżej.
Fluorek sodu:
Fluorek sodu jest szeroko stosowany w szerokim zakresie zastosowań przemysłowych, w tym w przemyśle medycznym i chemicznym. W zastosowaniach medycznych jest stosowany w obrazowaniu medycznym i leczeniu osteoporozy. W przemyśle chemicznym jest stosowany w procesach syntezy i ekstrakcji w metalurgii, jako środek czyszczący i jako trucizna żołądkowa dla owadów karmiących rośliny.
Jest również stosowany w uzdatnianiu wody. Dodaje się go do wody pitnej w procesie fluoryzacji wody, aby zwiększyć poziom fluoru w wodzie. W niektórych krajach jest dodawany do niektórych produktów spożywczych.
Fluorek wapnia:
Zarówno naturalnie występujący, jak i produkowany komercyjnie CaF2) są równie ważne w wielu zastosowaniach przemysłowych. Jest naturalnie obecny w minerale fluorytu i jest głównym źródłem procesu produkcji fluorowodoru. Reakcja między minerałem fluorytu a stężonym kwasem siarkowym powoduje powstanie fluorowodoru.
CaF2) + Conc H2)WIĘC4 → CaSO4 (ciało stałe) + 2 HF
Ponadto służy do produkcji elementów optycznych ze względu na swoje specjalne właściwości. Jest przejrzysty w szerokim zakresie częstotliwości; od ultrafioletu (UV) do podczerwieni (IR), niskiego współczynnika załamania światła i nierozpuszczalności w wodzie. Służy do produkcji okien i soczewek stosowanych w systemach obrazowania termicznego, spektroskopii i laserach ekscymerowych.
Zdjęcie dzięki uprzejmości: „Villiamumit w nefelinowej sjenicie Fluorek sodu…” Dave Dyet - shutterstone.com, dyet.com - Praca własna (domena publiczna) przez Commons Wikimedia „Calide Floride” (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia „Sodium Floride” Autor: Benjah-bmm27 - Praca własna (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia „Struktura krystaliczna fluorytu” autorstwa Materialscientist z angielskiej Wikipedii (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia