Różnica między fluorkiem sodu a fluorkiem wapnia

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 13:47

Kluczowa różnica – fluorek sodu a fluorek wapnia

Fluorek sodu i fluorek wapnia to dwa minerały fluorkowe pierwiastków z grupy I i grupy II układu okresowego. Chociaż naturalnie występują w postaci minerałów, są również produkowane komercyjnie do zastosowań przemysłowych. Ale naturalna forma fluorku sodu jest stosunkowo rzadka, a fluorek wapnia jest bardzo obfity. Można to uznać za kluczową różnicę między fluorkiem sodu a fluorkiem wapnia. Chociaż oba są fluorkami zawierającymi krystaliczne ciała stałe, ich zastosowania przemysłowe są bardzo zróżnicowane; są wykorzystywane do różnych celów.

Co to jest fluorek sodu?

Fluorek sodu to bezbarwny, nieorganiczny, jonowy związek chemiczny o wzorze cząsteczkowym NaF. Podobnie jak chlorek sodu rozpuszcza się w wodzie dając oddzielnie Na⁺ i F^–.

NaF (s) → Na⁺ (aq) + F^{– (aq)}

Fluorek sodu naturalnie występuje jako minerał zwany „villiaumite”, który jest stosunkowo rzadki i można go znaleźć w plutonicznych skałach sjenitowych nefelinu.

Chlorek sodu jest jednym z najczęściej używanych źródeł jonów fluorkowych w wielu zastosowaniach przemysłowych, ponieważ jest tańszym i mniej higroskopijnym związkiem niż fluorek potasu (KF).

Villiamumit

Co to jest fluorek wapnia?

Fluorek wapnia to biały, nierozpuszczalny w wodzie, nieorganiczny, jonowy związek chemiczny o wzorze cząsteczkowym CaF₂ Jest również znany jako fluoryt i naturalnie występuje jako fluoryt mineralny i posiada głębokie zabarwienie ze względu na zanieczyszczenia. Minerał fluorytowy występuje w wielu miejscach i jest używany jako prekursor HF. Jednak niektóre procesy przemysłowe wymagają czystego florku wapnia, bez zanieczyszczeń. Tak więc CaF_{2 o wysokiej czystości jest wytwarzany przemysłowo przy użyciu węglanu wapnia i fluorowodoru.}

CaCO₃ + 2 HF → CaF₂ + CO₂ + H 2_O

Fluorek wapnia

Jaka jest różnica między fluorkiem sodu a fluorkiem wapnia?

Struktura chemiczna fluorku sodu i fluorku wapnia

Fluorek sodu:

Fluorek sodu to kryształ jonowy, który krystalizuje w sześcienny motyw. W swojej strukturze, zarówno Na⁺, jak i F^{− zawierają oktaedryczne miejsca koordynacyjne, a odstęp między nimi jest w przybliżeniu równy 462 pm. Ta długość jest dość mniejsza niż w przypadku chlorku sodu.}

Fluorek wapnia:

Fluorek wapnia naturalnie występuje w postaci fluorytu i krystalizuje motyw sześcienny. Ca²⁺ służy jako ośmiokoordynowane centra i znajduje się w pudełku dla ośmiu centrów F^–. Każde centrum F^– jest koordynowane z czterema centrami Ca^{2+. Ogólnie rzecz biorąc, idealnie upakowane kryształy są bezbarwne, ale minerał ma głęboki kolor dzięki centrom F.}

Struktura komórki elementarnej CaF_{2 (fluoryt) jest pokazana poniżej.}

Zastosowanie fluorku sodu i fluorku wapnia

Fluorek sodu:

Fluorek sodu jest szeroko stosowany w wielu zastosowaniach przemysłowych, w tym w przemyśle medycznym i chemicznym. W zastosowaniach medycznych znajduje zastosowanie w obrazowaniu medycznym oraz w leczeniu osteoporozy. W przemyśle chemicznym stosowany w procesach syntezy i ekstrakcji w hutnictwie, jako środek czyszczący oraz jako trucizna żołądkowa dla owadów żerujących na roślinach.

Jest również używany do uzdatniania wody. Jest dodawany do wody pitnej w procesie fluoryzacji wody w celu zwiększenia poziomu fluoru w wodzie. W niektórych krajach jest dodawany do niektórych produktów spożywczych.

Fluorek wapnia:

Zarówno występujące naturalnie, jak i produkowane komercyjnie CaF_{2 są równie ważne w wielu zastosowaniach przemysłowych. Jest naturalnie obecny w minerale fluorytowym i jest głównym źródłem procesu wytwarzania fluorowodoru. W wyniku reakcji minerału fluorytowego ze stężonym kwasem siarkowym powstaje fluorowodór.}

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

Ponadto jest używany do produkcji elementów optycznych ze względu na swoje specjalne właściwości. Jest przezroczysty w szerokim zakresie częstotliwości; od ultrafioletu (UV) do podczerwieni (IR), niski współczynnik załamania i nierozpuszczalność w wodzie. Służy do produkcji okien i soczewek stosowanych w systemach termowizyjnych, spektroskopii i laserach ekscymerowych.

Obraz dzięki uprzejmości: „Villiamumite in nepheline syenite Fluoride sodu…” Dave Dyet – shutterstone.com, barwnik.com – Praca własna (domena publiczna) przez Commons Wikimedia „Floride wapnia” (domena publiczna) przez Commons Wikimedia „ Sodium Floride” Autor: Benjah-bmm27 – Praca własna (domena publiczna) przez Commons Wikimedia „Crystal structure of fluorite” autorstwa Materialscientist z angielskiej Wikipedii (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia