Фторид натрия

Фторид натрия
Фторид натрия
Фторид натрия: вид молекулы
Общие
Химическая формула NaF
Физические свойства
Состояние (ст. усл.) бесцветный твердый порошок без запаха
Молярная масса 41,988713 г/моль
Плотность 2,558 г/см³
Термические свойства
Температура плавления 993 °C
Температура кипения 1695 °C
Температура вспышки негорюч °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.) 46,9 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.) -576,6 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде 4,13 г/100 мл
Растворимость в остальных веществах растворим в HF, нерастворим в этаноле г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS 7681-49-4
Регистрационный номер EC 231-667-8
RTECS WB0350000
Безопасность
ЛД50 (орально: крысы, мыши, кролики) 52–200 мг/кг
Токсичность
NFPA 704.svg

Hazard T.svg

Фторид натрия — неорганическое бинарное соединение с химической формулой NaF. Белое кристаллическое вещество.

Содержание

Физические свойства

Фторид натрия — бесцветные кристаллы с кубической решеткой (a = 0,46344 нм, пространственная группа Fm3m, Z=4). Растворим в воде, безводном HF. Кристаллогидратов не образует.

Получение

В природе существует в виде относительно редкого минерала виллиомита: карминово-красные, темно-вишневые, изредка бесцветные кристаллы, содержит NaF с незначительными примесями, месторождения в Северной Америке, Африке, Кольский полуостров.

Так же NaF встречается в магматических породах, входит в состав в нефелинового сиенита.

В промышленности фторид натрия получают щелочным гидролизом гексафторсиликатов:

~\mathsf{Na_2SiF_6+4NaOH \longrightarrow 6NaF+SiO_2+2H_2O}

при избытке щелочи

~\mathsf{Na_2SiF_6+8NaOH \longrightarrow 6NaF+Na_4SiO_4+4H_2O}

Мировое производство фторида натрия оценивается в ~10 тыс. т.

Непосредственным взаимодействием щелочи и кислоты:

~\mathsf{NaOH+HF \longrightarrow NaF+H_2O}

Чисто теоретический интерес представляет реакция получения фторида натрия из элементов:

~\mathsf{2Na+F_2 \longrightarrow 2NaF}

реакция протекает очень бурно.

Плавиковая кислота разрушает соли более слабых кислот:

~\mathsf{Na_2CO_3+2HF \longrightarrow 2NaF+CO_2\uparrow+H_2O}

Также гидроксид натрия может разрушать соли летучих оснований:

~\mathsf{NaOH+NH_4F \longrightarrow NaF+NH_3\uparrow+H_2O}

Разложение дифторгидрат натрия при температуре ~350 °C:

~\mathsf{Na(HF_2) \xrightarrow{270-400^oC} NaF+HF}

Нагрев до температуры 1100 °C гептафторниобий калия и натрий получим чистый ниобий, фторид калия и фторид натрия:

~\mathsf{K_2[NbF_7]+5Na \xrightarrow{1100^oC} Nb+2KF+5NaF}

Химические свойства

В растворах фторид натрия подвергается гидролизу по аниону:

~\mathsf{NaF+4H_2O \xrightarrow{} [Na(H_2O)_4]^++F^-}
~\mathsf{F^-+H_2O \rightleftarrows HF+OH^-}

Степень гидролиза невелика, так как константа последней реакции pK = 10,8.

Присоединяет HF с образованием дифторгидрата натрия:

~\mathsf{NaF+HF \xrightarrow{} Na(HF_2)}

При избытке HF образуются высшие гидрофториды натрия:

~\mathsf{NaF+nHF \xrightarrow{} Na[F(HF)_n]\downarrow}

известны соединения для n = 1÷4.

Сильные нелетучие кислоты разрушают фторид натрия:

~\mathsf{2NaF + H_2SO_4 \xrightarrow{>100^oC} Na_2SO_4 + 2HF\uparrow}

Насыщенная гидроокись лития благодаря плохой растворимости фторида лития разрушает фторид натрия:

~\mathsf{NaF + LiOH \xrightarrow{} NaOH + LiF\downarrow}

Образовывает гексафторсиликаты и гексафторалюминаты:

~\mathsf{2NaF + H_2[SiF_6] \xrightarrow{} Na_2[SiF_6]\downarrow + 2HF}
~\mathsf{3NaF + AlF_3 \xrightarrow{} Na_3[AlF_6]\downarrow}

Расплав фторида натрия является электролитом, следовательно его можно разложить электролизом на элементы:

~\mathsf{2NaF \xrightarrow{\ e^- } 2Na\downarrow + F_2\uparrow}

Использование

Таблетки, содержащие фторид натрия

Фторид натрия и образующийся из него фторапатит используются для укрепления зубной эмали, которая и сама содержит фторапатит[1][2]. Кроме добавления фтора в зубные пасты, производится фторирование питьевой воды. Зубная паста часто содержит фторид натрия, который необходим для предотвращения кариеса[3]. Кроме того, фторид натрия используется как моющее средство. Используется в различных отраслях химической промышленности — при синтезе и в металлургии. Фторид натрия является реагентом при синтезе фреонов.

Натрия фторид используется для сохранения образцов тканей в биохимии и лекарственных тестирований; ионы фтора останавливают гликолиз. Натрия фторид часто используется вместе с иодуксусной кислотой, которая ингибирует создание фермента альдолазы.

Натрия фторид используют как компонент составов для очистки и алитирования металлов, флюсов для сварки, пайки и переплавки металлов, стекол, эмалей, керамики, огнеупоров, как компонент кислотоупорного цемента, термостойких смазок, составов для травления стекол, твердых электролитов, как консервант древесины, инсектицид, сорбент для поглощения UF6 из газовых потоков, реагент при получении фторуглеводородов, как компонент специальных сортов бумаги, как ингибитор брожения, компонент огнезащитных составов и средств пожаротушения.

Опасность применения

Натрия фторид классифицируется как токсичное вещество при ингаляции (например, через пыль) или при приеме пищи. Как было показано, при достаточно высоких дозах влияет на сердечно-сосудистую систему; смертельная доза для человека при весе 70 кг оценивается в 5—10 г. В больших дозах, когда нужно использовать фторид натрия для лечения остеопороза, может вызвать боль в ногах и перепады в артериальном давлении, когда дозы слишком высоки, то происходит раздражение желудка, иногда такое сильное, что это может вызвать язву. В малых дозах используется для фторирования воды. При большой концентрации фтора (или при частом употреблении продуктов, жидкостей и тому подобных продуктов, содержащих фтор) может вызвать флюороз зубов, который может привести к потере зубов.

  • ПДК в воздухе рабочей зоны: 0,2 мг/м³

Ссылки

  1. Bourne, Geoffrey Howard (1986), «Dietary research and guidance in health and disease», Karger, с. 153, ISBN 3-805-5434-17, <http://books.google.com/?id=OW0gAAAAMAAJ> , Snippet view from page 153
  2. Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius Searle & Dana, James Dwight (1999), «Manual of Mineralogy» (21 ed.), Wiley, ISBN 0-471-31266-5 
  3. Sodium fluoride, Molecule of the week. American Chemical Society (19 февраля 2008). Проверено 1 ноября 2008.

Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужно сделать НИР?

Полезное


Смотреть что такое "Фторид натрия" в других словарях:

  • фторид натрия — фтористый натрий …   Cловарь химических синонимов I

  • Фторид хрома(III) — Фторид хрома(III) …   Википедия

  • Фторид марганца(III) — Общие Систематическое наименование Фторид марганца(III) Традиционные названия Фтористый марганец Химическая формула MnF3 Физические свойства Сос …   Википедия

  • Фторид марганца(IV) — Общие Систематическое наименование Фторид марганца(IV) Традиционные названия Фтористый марганец Химическая формула MnF4 Физические свойства Состо …   Википедия

  • Фторид рения(IV) — Общие Систематическое наименование Фторид рения(IV) Традиционные названия фтористый рений Химическая формула ReF4 Физические свойства Состояние …   Википедия

  • Фторид рения(V) — Общие Систематическое наименование Фторид рения(V) Традиционные названия фтористый рений Химическая формула ReF5 Физические свойства Состояние ( …   Википедия

  • Фторид рения(VI) — Общие …   Википедия

  • Фторид рения(VII) — Общие …   Википедия

  • Фторид хрома(II) — Общие Систематическое наименование Фторид хрома(II) Традиционные названия Фтористый хром Химическая формула CrF2 Физические свойства Состояние ( …   Википедия

  • Фторид хрома(IV) — Общие Систематическое наименование Фторид хрома(IV) Традиционные названия фтористый хром Химическая формула СrF4 Физические свойства …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»