Atšķirība starp nātrija fluorīdu un kalcija fluorīdu

2024 Autors: Alex Aldridge | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 13:45

Galvenā atšķirība - nātrija fluorīds pret kalcija fluorīdu

Nātrija fluorīds un kalcija fluorīds ir divi periodiskās tabulas I un II grupas elementu fluorīdu minerāli. Lai gan tie dabiski pastāv minerālu veidā, tos ražo arī komerciāli rūpnieciskiem lietojumiem. Taču dabiskā nātrija fluorīda forma ir salīdzinoši reta, un kalcija fluorīds ir ļoti daudz. To var uzskatīt par galveno atšķirību starp nātrija fluorīdu un kalcija fluorīdu. Lai gan tie abi ir fluorīdi, kas satur kristāliskas cietas vielas, to rūpnieciskais pielietojums ir ļoti atšķirīgs; tos izmanto dažādiem mērķiem.

Kas ir nātrija fluorīds?

Nātrija fluorīds ir bezkrāsains, neorganisks, jonu ķīmisks savienojums ar molekulāro formulu NaF. Tāpat kā nātrija hlorīds, tas izšķīst ūdenī, atsevišķi veidojot Na⁺ un F^–.

NaF (s) → Na⁺ (aq) + F^{– (aq)}

Nātrija fluorīds dabiski eksistē kā minerāls, ko sauc par “villiamītu”, kas ir salīdzinoši reti sastopams, un to var atrast plutoniskā nefelīna sienīta iežos.

Nātrija hlorīds ir viens no visplašāk izmantotajiem fluora jonu avotiem daudzos rūpnieciskos lietojumos, jo tas ir lētāks un mazāk higroskopisks savienojums nekā kālija fluorīds (KF).

Villiamumite

Kas ir kalcija fluorīds?

Kalcija fluorīds ir b alts, ūdenī nešķīstošs, neorganisks, jonu ķīmisks ciets savienojums ar molekulāro formulu CaF₂ Tas ir pazīstams arī kā fluoršpats, un tas dabiski pastāv kā minerālfluorīts, un tā piemaisījumu dēļ tam ir dziļa krāsa. Fluorīta minerālu var atrast daudzviet, un to izmanto kā HF priekšteci. Tomēr dažiem rūpnieciskiem procesiem ir nepieciešams tīrs kalcija florīds bez piemaisījumiem. Tādējādi augstas tīrības pakāpes CaF_{2 tiek rūpnieciski ražots, izmantojot kalcija karbonātu un fluorūdeņradi.}

CaCO₃ + 2 HF → CaF₂ + CO₂ + H 2_O

Kalcija fluorīds

Kāda ir atšķirība starp nātrija fluorīdu un kalcija fluorīdu?

Nātrija fluorīda un kalcija fluorīda ķīmiskā struktūra

Nātrija fluorīds:

Nātrija fluorīds ir jonu kristāls, kas kristalizējas kubiskā motīvā. Savā struktūrā gan Na⁺, gan F^{− satur oktaedriskās koordinācijas vietas, un tā režģa atstarpe ir aptuveni vienāda ar 462 pm. Šis garums ir diezgan mazāks nekā nātrija hlorīda garums.}

Kalcija fluorīds:

Kalcija fluorīds dabiski pastāv fluorīta formā un kristalizē kubisku motīvu. Ca²⁺ kalpo kā astoņu koordinācijas centri un atrodas kastē astoņiem F^– centriem. Katrs F^– centrs ir koordinēts ar četriem Ca^{2+ centriem. Parasti perfekti iepakoti kristāli ir bezkrāsaini, bet minerālam ir dziļa krāsa F-centru dēļ.}

CaF_{2 (fluorīts) vienības šūnas struktūra ir parādīta zemāk.}

Nātrija fluorīda un kalcija fluorīda izmantošana

Nātrija fluorīds:

Nātrija fluorīds tiek plaši izmantots daudzos rūpnieciskos lietojumos, tostarp medicīnas un ķīmiskajā rūpniecībā. Medicīnā to izmanto medicīniskajā attēlveidošanā un osteoporozes ārstēšanā. Ķīmiskajā rūpniecībā to izmanto sintēzes un ekstrakcijas procesos metalurģijā, kā tīrīšanas līdzekli un kā kuņģa inde kukaiņiem, kas barojas ar augiem.

To izmanto arī ūdens attīrīšanā. To pievieno dzeramajam ūdenim, fluorējot, lai paaugstinātu fluora līmeni ūdenī. Dažās valstīs to pievieno dažiem pārtikas produktiem.

Kalcija fluorīds:

Gan dabiski sastopamais, gan komerciāli ražotais CaF_{2 ir vienlīdz svarīgi daudzos rūpnieciskos lietojumos. Tas dabiski atrodas fluorīta minerālā, un tas ir galvenais ūdeņraža fluorīda ražošanas procesa avots. Reakcijā starp fluorīta minerālu un koncentrētu sērskābi rodas ūdeņraža fluorīds.}

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

Turklāt tā īpašo īpašību dēļ to izmanto optisko komponentu ražošanai. Tas ir caurspīdīgs plašā frekvenču diapazonā; no ultravioletā (UV) līdz infrasarkanajam (IR), zems refrakcijas indekss un nešķīstība ūdenī. To izmanto, lai ražotu logus un lēcas, ko izmanto termiskās attēlveidošanas sistēmās, spektroskopijā un eksimēru lāzeros.

Attēls: “Villiamumite in nepheline syenite Sodium fluoride…” autors Dave Dyet – shutterstone.com, dyet.com – Pašu darbs (publisks domēns), izmantojot Commons Wikimedia “Calcium Floride” (publisks domēns), izmantojot Commons Wikimedia “Sodium Floride” Autors Benjah-bmm27 – Pašu darbs (publisks domēns), izmantojot Commons Wikimedia “Fluorīta kristāla struktūra”, ko sagatavojis angļu Wikipedia materiālu zinātnieks (CC BY-SA 3.0) izmantojot Commons Wikimedia