Фторид натрия
| Фторид натрия | |
| Sodium-fluoride-3D-ionic.png | |
| Общие | |
|---|---|
| Хим. формула | NaF |
| Физические свойства | |
| Состояние | бесцветный твердый порошок без запаха |
| Молярная масса | 41,988713 г/моль |
| Плотность | 2,558 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Т. плав. | 993 °C |
| Т. кип. | 1695 °C |
| Т. всп. | негорюч °C |
| Мол. теплоёмк. | 46,9 Дж/(моль·К) |
| Энтальпия образования | -576,6 кДж/моль |
| Химические свойства | |
| Растворимость в воде | 4,13 г/100 мл |
| Растворимость в остальных веществах | растворим в HF, нерастворим в этаноле |
| Классификация | |
| Рег. номер EC | 231-667-8 |
| Безопасность | |
| ЛД50 | (орально: крысы, мыши, кролики) 52–200 мг/кг |
| Токсичность |
|
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
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:
- <math>\mathsf{Na_2SiF_6+4NaOH \longrightarrow 6NaF+SiO_2+2H_2O}</math>
при избытке щелочи
- <math>\mathsf{Na_2SiF_6+8NaOH \longrightarrow 6NaF+Na_4SiO_4+4H_2O}</math>
Мировое производство фторида натрия оценивается в ~10 тыс. т.
Непосредственным взаимодействием щелочи и кислоты:
- <math>\mathsf{NaOH+HF \longrightarrow NaF+H_2O}</math>
Чисто теоретический интерес представляет реакция получения фторида натрия из элементов:
- <math>\mathsf{2Na+F_2 \longrightarrow 2NaF}</math>
реакция протекает очень бурно.
Плавиковая кислота разрушает соли более слабых кислот:
- <math>\mathsf{Na_2CO_3+2HF \longrightarrow 2NaF+CO_2\uparrow+H_2O}</math>
Также гидроксид натрия может разрушать соли летучих оснований:
- <math>\mathsf{NaOH+NH_4F \longrightarrow NaF+NH_3\uparrow+H_2O}</math>
Разложение дифторгидрата натрия при температуре ~350 °C:
- <math>\mathsf{Na(HF_2) \xrightarrow{270-400^oC} NaF+HF}</math>
Нагрев до температуры 1100 °C гептафторониобата калия с натрием:
- <math>\mathsf{K_2[NbF_7]+5Na \xrightarrow{1100^oC} Nb+2KF+5NaF}</math>
позволяет получить чистый ниобий, фторид калия и фторид натрия.
Химические свойства
В растворах фторид натрия подвергается гидролизу по аниону:
- <math>\mathsf{NaF+4H_2O \xrightarrow{} [Na(H_2O)_4]^++F^-}</math>
- <math>\mathsf{F^-+H_2O \rightleftarrows HF+OH^-}</math>
Степень гидролиза невелика, так как константа последней реакции pK = 10,8.
Присоединяет HF с образованием дифторгидрата натрия:
- <math>\mathsf{NaF+HF \xrightarrow{} Na(HF_2)}</math>
При избытке HF образуются высшие гидрофториды натрия:
- <math>\mathsf{NaF+nHF \xrightarrow{} Na[F(HF)_n]\downarrow}</math>
известны соединения для n = 1÷4.
Сильные нелетучие кислоты разрушают фторид натрия:
- <math>\mathsf{2NaF + H_2SO_4 \xrightarrow{>100^oC} Na_2SO_4 + 2HF\uparrow}</math>
Насыщенный гидроксид лития благодаря плохой растворимости фторида лития разрушает фторид натрия:
- <math>\mathsf{NaF + LiOH \xrightarrow{} NaOH + LiF\downarrow}</math>
Образовывает гексафторсиликаты и гексафторалюминаты:
- <math>\mathsf{2NaF + H_2[SiF_6] \xrightarrow{} Na_2[SiF_6]\downarrow + 2HF}</math>
- <math>\mathsf{3NaF + AlF_3 \xrightarrow{} Na_3[AlF_6]\downarrow}</math>
Расплав фторида натрия является электролитом, следовательно его можно разложить электролизом на элементы:
- <math>\mathsf{2NaF \xrightarrow{\ e^- } 2Na\downarrow + F_2\uparrow}</math>
Использование
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
Напишите отзыв о статье "Фторид натрия"
Ссылки
- ↑ Bourne, Geoffrey Howard (1986), [books.google.com/?id=OW0gAAAAMAAJ Dietary research and guidance in health and disease], Karger, с. 153, ISBN 3-805-5434-17, <books.google.com/?id=OW0gAAAAMAAJ>, [books.google.com/books?id=OW0gAAAAMAAJ&q=fluorapatite+component+%22tooth+enamel%22&dq=fluorapatite+component+%22tooth+enamel%22 Snippet view from page 153]
- ↑ Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius Searle & Dana, James Dwight (1999), Manual of Mineralogy (21 ed.), Wiley, ISBN 0-471-31266-5
- ↑ [portal.acs.org/portal/acs/corg/content?_nfpb=true&_pageLabel=PP_ARTICLEMAIN&node_id=841&content_id=WPCP_008239&use_sec=true&sec_url_var=region1 Sodium fluoride, Molecule of the week]. American Chemical Society (19 февраля 2008). Проверено 1 ноября 2008.
| ||||||||||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Фторид натрия
– Очень хорош.– Ну, приходи скорей чай пить. Все вместе.
И Наташа встала на цыпочках и прошлась из комнаты так, как делают танцовщицы, но улыбаясь так, как только улыбаются счастливые 15 летние девочки. Встретившись в гостиной с Соней, Ростов покраснел. Он не знал, как обойтись с ней. Вчера они поцеловались в первую минуту радости свидания, но нынче они чувствовали, что нельзя было этого сделать; он чувствовал, что все, и мать и сестры, смотрели на него вопросительно и от него ожидали, как он поведет себя с нею. Он поцеловал ее руку и назвал ее вы – Соня . Но глаза их, встретившись, сказали друг другу «ты» и нежно поцеловались. Она просила своим взглядом у него прощения за то, что в посольстве Наташи она смела напомнить ему о его обещании и благодарила его за его любовь. Он своим взглядом благодарил ее за предложение свободы и говорил, что так ли, иначе ли, он никогда не перестанет любить ее, потому что нельзя не любить ее.
– Как однако странно, – сказала Вера, выбрав общую минуту молчания, – что Соня с Николенькой теперь встретились на вы и как чужие. – Замечание Веры было справедливо, как и все ее замечания; но как и от большей части ее замечаний всем сделалось неловко, и не только Соня, Николай и Наташа, но и старая графиня, которая боялась этой любви сына к Соне, могущей лишить его блестящей партии, тоже покраснела, как девочка. Денисов, к удивлению Ростова, в новом мундире, напомаженный и надушенный, явился в гостиную таким же щеголем, каким он был в сражениях, и таким любезным с дамами и кавалерами, каким Ростов никак не ожидал его видеть.
Вернувшись в Москву из армии, Николай Ростов был принят домашними как лучший сын, герой и ненаглядный Николушка; родными – как милый, приятный и почтительный молодой человек; знакомыми – как красивый гусарский поручик, ловкий танцор и один из лучших женихов Москвы.
Знакомство у Ростовых была вся Москва; денег в нынешний год у старого графа было достаточно, потому что были перезаложены все имения, и потому Николушка, заведя своего собственного рысака и самые модные рейтузы, особенные, каких ни у кого еще в Москве не было, и сапоги, самые модные, с самыми острыми носками и маленькими серебряными шпорами, проводил время очень весело. Ростов, вернувшись домой, испытал приятное чувство после некоторого промежутка времени примеривания себя к старым условиям жизни. Ему казалось, что он очень возмужал и вырос. Отчаяние за невыдержанный из закона Божьего экзамен, занимание денег у Гаврилы на извозчика, тайные поцелуи с Соней, он про всё это вспоминал, как про ребячество, от которого он неизмеримо был далек теперь. Теперь он – гусарский поручик в серебряном ментике, с солдатским Георгием, готовит своего рысака на бег, вместе с известными охотниками, пожилыми, почтенными. У него знакомая дама на бульваре, к которой он ездит вечером. Он дирижировал мазурку на бале у Архаровых, разговаривал о войне с фельдмаршалом Каменским, бывал в английском клубе, и был на ты с одним сорокалетним полковником, с которым познакомил его Денисов.
Страсть его к государю несколько ослабела в Москве, так как он за это время не видал его. Но он часто рассказывал о государе, о своей любви к нему, давая чувствовать, что он еще не всё рассказывает, что что то еще есть в его чувстве к государю, что не может быть всем понятно; и от всей души разделял общее в то время в Москве чувство обожания к императору Александру Павловичу, которому в Москве в то время было дано наименование ангела во плоти.
В это короткое пребывание Ростова в Москве, до отъезда в армию, он не сблизился, а напротив разошелся с Соней. Она была очень хороша, мила, и, очевидно, страстно влюблена в него; но он был в той поре молодости, когда кажется так много дела, что некогда этим заниматься, и молодой человек боится связываться – дорожит своей свободой, которая ему нужна на многое другое. Когда он думал о Соне в это новое пребывание в Москве, он говорил себе: Э! еще много, много таких будет и есть там, где то, мне еще неизвестных. Еще успею, когда захочу, заняться и любовью, а теперь некогда. Кроме того, ему казалось что то унизительное для своего мужества в женском обществе. Он ездил на балы и в женское общество, притворяясь, что делал это против воли. Бега, английский клуб, кутеж с Денисовым, поездка туда – это было другое дело: это было прилично молодцу гусару.
В начале марта, старый граф Илья Андреич Ростов был озабочен устройством обеда в английском клубе для приема князя Багратиона.
Граф в халате ходил по зале, отдавая приказания клубному эконому и знаменитому Феоктисту, старшему повару английского клуба, о спарже, свежих огурцах, землянике, теленке и рыбе для обеда князя Багратиона. Граф, со дня основания клуба, был его членом и старшиною. Ему было поручено от клуба устройство торжества для Багратиона, потому что редко кто умел так на широкую руку, хлебосольно устроить пир, особенно потому, что редко кто умел и хотел приложить свои деньги, если они понадобятся на устройство пира. Повар и эконом клуба с веселыми лицами слушали приказания графа, потому что они знали, что ни при ком, как при нем, нельзя было лучше поживиться на обеде, который стоил несколько тысяч.
– Так смотри же, гребешков, гребешков в тортю положи, знаешь! – Холодных стало быть три?… – спрашивал повар. Граф задумался. – Нельзя меньше, три… майонез раз, – сказал он, загибая палец…
– Так прикажете стерлядей больших взять? – спросил эконом. – Что ж делать, возьми, коли не уступают. Да, батюшка ты мой, я было и забыл. Ведь надо еще другую антре на стол. Ах, отцы мои! – Он схватился за голову. – Да кто же мне цветы привезет?
– Митинька! А Митинька! Скачи ты, Митинька, в подмосковную, – обратился он к вошедшему на его зов управляющему, – скачи ты в подмосковную и вели ты сейчас нарядить барщину Максимке садовнику. Скажи, чтобы все оранжереи сюда волок, укутывал бы войлоками. Да чтобы мне двести горшков тут к пятнице были.
Отдав еще и еще разные приказания, он вышел было отдохнуть к графинюшке, но вспомнил еще нужное, вернулся сам, вернул повара и эконома и опять стал приказывать. В дверях послышалась легкая, мужская походка, бряцанье шпор, и красивый, румяный, с чернеющимися усиками, видимо отдохнувший и выхолившийся на спокойном житье в Москве, вошел молодой граф.
– Ах, братец мой! Голова кругом идет, – сказал старик, как бы стыдясь, улыбаясь перед сыном. – Хоть вот ты бы помог! Надо ведь еще песенников. Музыка у меня есть, да цыган что ли позвать? Ваша братия военные это любят.
– Право, папенька, я думаю, князь Багратион, когда готовился к Шенграбенскому сражению, меньше хлопотал, чем вы теперь, – сказал сын, улыбаясь.
Старый граф притворился рассерженным. – Да, ты толкуй, ты попробуй!
И граф обратился к повару, который с умным и почтенным лицом, наблюдательно и ласково поглядывал на отца и сына.
– Какова молодежь то, а, Феоктист? – сказал он, – смеется над нашим братом стариками.
– Что ж, ваше сиятельство, им бы только покушать хорошо, а как всё собрать да сервировать , это не их дело.
– Так, так, – закричал граф, и весело схватив сына за обе руки, закричал: – Так вот же что, попался ты мне! Возьми ты сейчас сани парные и ступай ты к Безухову, и скажи, что граф, мол, Илья Андреич прислали просить у вас земляники и ананасов свежих. Больше ни у кого не достанешь. Самого то нет, так ты зайди, княжнам скажи, и оттуда, вот что, поезжай ты на Разгуляй – Ипатка кучер знает – найди ты там Ильюшку цыгана, вот что у графа Орлова тогда плясал, помнишь, в белом казакине, и притащи ты его сюда, ко мне.
– И с цыганками его сюда привести? – спросил Николай смеясь. – Ну, ну!…
В это время неслышными шагами, с деловым, озабоченным и вместе христиански кротким видом, никогда не покидавшим ее, вошла в комнату Анна Михайловна. Несмотря на то, что каждый день Анна Михайловна заставала графа в халате, всякий раз он конфузился при ней и просил извинения за свой костюм.
– Ничего, граф, голубчик, – сказала она, кротко закрывая глаза. – А к Безухому я съезжу, – сказала она. – Пьер приехал, и теперь мы всё достанем, граф, из его оранжерей. Мне и нужно было видеть его. Он мне прислал письмо от Бориса. Слава Богу, Боря теперь при штабе.
Граф обрадовался, что Анна Михайловна брала одну часть его поручений, и велел ей заложить маленькую карету.
