Razlika med natrijevim fluoridom in kalcijevim fluoridom

Ključna razlika - Natrijev fluorid in kalcijev fluorid
 

Natrijev fluorid in kalcijev fluorid sta dva fluoridna minerala elementov iz skupine I in II periodične tabele. Čeprav v naravi obstajajo v obliki mineralov, jih tudi komercialno proizvajajo za industrijsko uporabo. Ampak, naravna oblika natrijevega fluorida je razmeroma redka, kalcijev fluorid pa zelo bogat. To se lahko šteje za ključna razlika med natrijevim fluoridom in kalcijevim fluoridom. Čeprav sta oba fluorida, ki vsebujeta kristalne trdne snovi, se njihova industrijska uporaba zelo razlikuje; uporabljajo se v različne namene.

Kaj je natrijev fluorid?

Natrijev fluorid je brezbarvna, anorganska, ionska kemična spojina z molekularno formulo NaF. Tako kot natrijev klorid se tudi topi v vodi, ki daje Na⁺ in F^- ločeno.

NaF           →        Na⁺ (aq) + F^- (aq)

Natrijev fluorid naravno obstaja kot mineral imenovan "villiaumit", ki je sorazmerno redek in ga lahko najdemo v plutonskih nefelinskih sienitnih kamninah.

Natrijev klorid je eden najpogosteje uporabljenih virov fluoridnih ionov v številnih industrijskih aplikacijah, saj je cenejša in manj higroskopna spojina kot kalijev fluorid (KF).

Villiamumite

Kaj je kalcijev fluorid?

Kalcijev fluorid je bela, v vodi netopna, anorganska, ionska kemična trdna spojina z molekularno formulo CaF₂. Znan je tudi kot fluorspar, in naravno obstaja kot mineral fluorit in ima zaradi svojih nečistoč globoko obarvanost. Mineral fluorita lahko najdemo na več mestih in ga uporabljamo kot predhodnik HF. Toda nekateri industrijski procesi zahtevajo čisto kalcijev florid, brez nečistoč. Tako je CaF visoke čistosti₂ se industrijsko proizvaja z uporabo kalcijevega karbonata in vodikovega fluorida.

CaCO₃     +       2 HF → CaF₂    +      CO₂     +      H₂O

Kalcijev fluorid

Kakšna je razlika med natrijevim fluoridom in kalcijevim fluoridom?

Kemična struktura natrijevega fluorida in kalcijevega fluorida

Natrijev fluorid:

Natrijev fluorid je ionski kristal, ki kristalizira v kubičnem motivu. V svoji strukturi oba Na⁺ in F^- vsebuje oktaedrska koordinacijska mesta, njegov razmik med rešetkami pa je približno enak 462 pm. Ta dolžina je precej manjša od dolžine natrijevega klorida.

Kalcijev fluorid:

Kalcijev fluorid naravno obstaja v obliki fluorita in kristalizira kubični motiv. Ca²⁺ služi kot osemkoordinirana središča in se nahaja v polju za osem F^- centrov. Vsak F^- središče je usklajeno na štiri Ca²⁺ centrov. Na splošno so popolno zapakirani kristali brezbarvni, mineral pa ima zaradi F-centrov globoko barvo.

Struktura enote CaF₂ (fluorit) je prikazan spodaj.

Uporaba natrijevega fluorida in kalcijevega fluorida

Natrijev fluorid:

Natrijev fluorid se široko uporablja v številnih industrijskih aplikacijah, vključno z medicinsko in kemično industrijo. V medicinskih aplikacijah se uporablja pri medicinskem slikanju in pri zdravljenju osteoporoze. V kemični industriji se uporablja v postopkih sinteze in ekstrakcije v metalurgiji, kot čistilno sredstvo in kot želodčni strup za žuželke, ki hranijo rastline.

Uporablja se tudi pri čiščenju vode. Dodaja se pitni vodi v vodni fluoridizaciji, da poveča raven fluorida v vodi. V nekaterih državah ga dodajajo nekaterim prehrambnim izdelkom.

Kalcijev fluorid:

Tako CaF kot naravni in komercialno pridelani₂ so enako pomembne v številnih industrijskih aplikacijah. Naravna je v mineralu fluorita in je glavni vir procesa pridobivanja vodikovega fluorida. Reakcija med mineralom fluorita in koncentrirano žveplovo kislino povzroči vodikov fluorid.

CaF₂     +   Conc H₂SO₄      → CaSO₄ (trdno) + 2 HF

Poleg tega se zaradi posebnih lastnosti uporablja za izdelavo optičnih komponent. Pregleden je za širok razpon frekvenc; od ultravijoličnega (UV) do infrardečega (IR), nizkega lomnega indeksa in netopnosti v vodi. Uporablja se za izdelavo oken in leč, ki se uporabljajo v sistemih toplotnega slikanja, spektroskopiji in eksimernih laserjih.

  Vljudnost slik: “Villiamumite in nepheline syenite Sodium fluoride…” avtor Dave Dyet - shutterstone.com, dyet.com - Lastno delo (Public Domain) prek Commons Wikimedia  "Kalcijev Florid" (Javna domena) preko Wikimedija "Natrijev Florid" avtor Benjah-bmm27 - Lastno delo (javno delo) prek Commons Wikimedia "Kristalna struktura fluorita", ki jo je vročil materialistist iz angleške Wikipedije (CC BY-SA 3.0), prek Commons Wikimedia