Ключова разлика – натриев флуорид срещу калциев флуорид
Натриевият флуорид и калциевият флуорид са два флуоридни минерала от елементите в група I и група II на периодичната таблица. Докато те естествено съществуват под формата на минерали, те също се произвеждат в търговската мрежа за промишлени приложения. Но естествената форма на натриев флуорид е сравнително рядка, а калциевият флуорид е много изобилен. Това може да се счита за ключова разлика между натриев флуорид и калциев флуорид. Въпреки че и двата са флуориди, съдържащи кристални твърди вещества, промишлените им приложения варират значително; те се използват за различни цели.
Какво е натриев флуорид?
Натриевият флуорид е безцветно, неорганично, йонно химично съединение с молекулна формула NaF. Подобно на натриевия хлорид, той се разтваря във вода, давайки отделно Na+ и F–.
NaF (s) → Na+ (aq) + F– (aq)
Натриевият флуорид съществува естествено като минерал, наречен "вилиаумит", който е относително рядък и може да се намери в плутонични нефелинови сиенитни скали.
Натриевият хлорид е един от най-широко използваните източници на флуоридни йони в много индустриални приложения, тъй като е по-евтино и по-малко хигроскопично съединение от калиевия флуорид (KF).
Villiamumite
Какво е калциев флуорид?
Калциевият флуорид е бяло, неразтворимо във вода, неорганично, йонно химично твърдо съединение с молекулна формула CaF2 Той е известен също като флуоримат и естествено съществува като минерален флуорит и притежава дълбоко оцветяване поради своите примеси. Минералът флуорит може да се намери на много места и се използва като прекурсор на HF. Но някои промишлени процеси изискват чист калциев флорид, без примеси. Така CaF2 с висока чистота се произвежда промишлено чрез използване на калциев карбонат и флуороводород.
CaCO3 + 2 HF → CaF2 + CO2 + H 2O
Калциев флуорид
Каква е разликата между натриев флуорид и калциев флуорид?
Химическа структура на натриев флуорид и калциев флуорид
Натриев флуорид:
Натриевият флуорид е йонен кристал, който кристализира в кубичен мотив. В своята структура както Na+, така и F− съдържа октаедрични координационни места и разстоянието между решетките му е приблизително равно на 462 pm. Тази дължина е доста по-малка от тази на натриевия хлорид.
Калциев флуорид:
Калциевият флуорид естествено съществува под формата на флуорит и кристализира кубичен мотив. Ca2+ служи като осем координирани центъра и се намира в кутия за осем F– центъра. Всеки F– център е координиран към четири Ca2+ центъра. Като цяло идеално опакованите кристали са безцветни, но минералът притежава наситен цвят поради F-центровете.
Структурата на единична клетка от CaF2 (флуорит) е показана по-долу.
Използване на натриев флуорид и калциев флуорид
Натриев флуорид:
Натриевият флуорид се използва широко в широк спектър от индустриални приложения, включително медицинската и химическата индустрия. В медицинските приложения се използва в медицински изображения и при лечение на остеопороза. В химическата промишленост се използва в процесите на синтез и екстракция в металургията, като почистващ агент и като стомашна отрова за насекоми, хранещи се с растения.
Използва се и при обработка на вода. Добавя се към питейната вода при флуориране на водата, за да се повиши нивото на флуор във водата. В някои страни се добавя към някои хранителни продукти.
Калциев флуорид:
И естествено срещащият се, и произведеният в търговската мрежа CaF2 са еднакво важни в много индустриални приложения. Той присъства естествено в минерала флуорит и е основният източник на производствения процес на флуороводород. Реакцията между минерала флуорит и концентрираната сярна киселина произвежда флуороводород.
CaF2 + Conc H2SO4 → CaSO 4 (плътно) + 2 HF
Освен това се използва за производство на оптични компоненти поради специалните си свойства. Той е прозрачен в широк диапазон от честоти; от ултравиолетови (UV) до инфрачервени (IR), нисък индекс на пречупване и неразтворимост във вода. Използва се за производство на прозорци и лещи, използвани в системи за термично изображение, спектроскопия и ексимерни лазери.
Изображението е предоставено с любезно съдействие: „Вилиамумит в нефелинов сиенит, натриев флуорид…“от Дейв Дайет – shutterstone.com, dyet.com – Собствена работа (обществено достояние) чрез Commons Wikimedia „Калциев флорид“(обществено достояние) чрез Commons Wikimedia „ Натриев флорид“от Benjah-bmm27 – Собствена работа (обществено достояние) чрез Commons Wikimedia „Кристална структура на флуорит“от Materialscientist в английска Wikipedia (CC BY-SA 3.0) чрез Commons Wikimedia
