Struktura fluorku wapnia (CAF2), właściwości, zastosowania

On Fluor wapnia Jest to nieorganiczna substancja stała utworzona przez atom wapnia (CA) i dwa atomy fluorowe (F). Jego formuła chemiczna to CAF₂ I jest to krystaliczna biała biała stała.

W naturze znajduje się w rudzie fluorytowej lub fluorowej rozprysku. Istnieje naturalnie w kościach i zębach. Minerał fluorytowy jest głównym źródłem stosowanym do uzyskania innych związków fluorowych.

CAF Fluork wapnia₂ solidny. W: Użytkownik: Walkerma w czerwcu 2005 roku. Źródło: Wikimedia Commons.

Ponadto kawa₂ Służy do zapobiegania próchnicy w zębach, więc jest dodawany do materiałów używanych przez dentystów do ich wyleczenia. W rzeczywistości fluor wapnia jest również dodawany do wody pitnej (woda, którą można wypić), dzięki czemu populacja przyniesie korzyści podczas spożywania i szczotkowania zębów.

CAF₂ Jest stosowany w dużych kryształach w urządzeniach optycznych i kamerach. Jest również stosowany w małych urządzeniach, które służą do wykrycia, jak bardzo osoba została narażona na radioaktywność.

[TOC]

Struktura

CAF Fluork wapnia₂ Jest to związek jonowy utworzony przez kation wapnia CA²⁺ i dwa fluorowe i^-. Jednak niektóre źródła informacji wskazują, że ich linki mają pewien charakter kowalencyjny.

Struktura fluoru wapnia CAF₂. Niebieski: wapń; Żółta fluor. Claudio Pistilli [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]. Źródło: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

Fluor wapnia

Nieruchomości

Stan fizyczny

Kolorowanie stałe do szarawej bieli z sześcienną strukturą krystaliczną.

Sześcienna krystaliczna struktura kawy₂. Benjah-BMM27 [domena publiczna]. Źródło: Wikimedia Commons.

Waga molekularna

78,07 g/mol

Temperatura topnienia

1418 ° C

Punkt wrzenia

2533 ºC

Gęstość

3,18 g/cm³ w 20 ° C.

Współczynnik załamania światła

1 4328

Rozpuszczalność

Jest nierozpuszczalny w wodzie w 20 ° C. Prawie nierozpuszczalne w temperaturze 25 ° C: 0,002 g/100 ml wody. Lekko rozpuszczalny kwas.

Właściwości chemiczne

Jego właściwości utleniające lub redukujące są bardzo słabe, jednak reakcje te mogą wystąpić. Chociaż zwykle w bardzo niewielu przypadkach.

Jest obojętne dla organicznych związków chemicznych i wielu kwasów, w tym kwas fluorhorowy HF. Rozpuszcza się powoli w kwasie azotowym₃.

Może ci służyć: Millikan Experiment: Procedura, wyjaśnienie, znaczenie

To nie jest łatwopalne. Nie reaguje szybko z powietrzem lub wodą.

Ze względu na swoje niewielkie powinowactwo do wody, chociaż jest on narażony na wysoki odsetek wilgoci, nie wpływa ona nawet na miesiąc w normalnej temperaturze pokojowej.

W obecności wilgoci ściany ich kryształów są powoli rozpuszczane w temperaturach powyżej 600 ° C. W suchych środowiskach można go używać do około 1000 ° C bez znaczącego dotknięcia.

Obecność w naturze

CAF Fluork wapnia₂ Naturalnie występuje w rudzie fluorytowej lub fluorku spostrzeże.

Chociaż kawa₂ Czysty jest bezbarwny, fluorytowy minerał jest często zabarwiony obecnością elektronów uwięzionych w „otworach” struktury krystalicznej.

Ten minerał jest bardzo doceniony ze względu na szklistą jasność i różnorodność kolorów (fioletowe, niebieskie, zielone, żółte, bezbarwne, brązowe, różowe, czarne i czerwonawe pomarańczowe). Mówi się, że jest to „najbardziej kolorowy minerał na świecie”.

Fluoryt kopalni we Francji. Toulouse Muséum [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]. Źródło: Wikimedia Commons.Fluoryt (niebieskie kryształy) naturalnego Muzeum Mediolanu. Giovanni Dall'orto [CC BY-SA 2.5 It (https: // creativeCommons.ORG/Licencje/BY-SA/2.5/IT/czyn.W)]. Źródło: Wikimedia Commons.Fluoryt kopalni w Anglii. Didier Descuens [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]. Źródło: Wikimedia Commons.Fluoryt kopalni we Francji. Didier Descuens [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]. Źródło: Wikimedia Commons.

Fluoryt kopalni w USA. Autor: Oliveira Jurema. Źródło: Wikimedia Commons.

Fluor wapnia występuje również w kościach w ilościach między 0,2 a 0,65%, a także w szkliwie zębów w 0,33-0,59%.

Aplikacje

- W uzyskiwaniu związków fluorkowych

Fluorita CAF₂ Jest to podstawowe lub większość źródła fluoru na całym świecie. Jest to surowiec do przygotowania prawie wszystkich związków fluorowych.

Najważniejszym z nich jest kwas fluorhorowy HF, z którego przygotowuje się inne flukowane związki. Jon fluorkowy f^- Jest uwalniany z minerału przez reakcję tego ze stężonym kwasem siarkowym H₂południowy zachód₄:

Może ci służyć: izomeria

CAF₂ (stałe) + h₂południowy zachód₄ (ciecz) → Case₄ (stałe) + 2 HF (gaz)

- Pod opieką zębów

CAF Fluork wapnia₂ Jest to agent zapobiegania próchnicy. Służy do fluoryzacji wód pijowych (wody, które mogą być piciem) z tym celem.

Ponadto niskie stężenia fluorkowe f^- (z rzędu 0,1 części na milion), które są stosowane w pastach zębowych i płynach jamy ustnej, mają głęboki pozytywny wpływ na zapobiegawczą opiekę nad zębami nad próchnicą.

Fluor wapnia pomaga w zapobieganiu próchnicy. Autor: Annalise Batista. Źródło: Pixabay.

Nanocząstki CAF₂ bardziej efektywny

Chociaż fluorki są stosowane w pastach i płukanie, niskie stężenie wapnia (CA) w ślinie powoduje, że złoża kawy nie tworzą₂ w zębach w najskuteczniejszy możliwy sposób.

Dlatego opracowano sposób na uzyskanie kurzu kawy₂ jako nanocząstki.

Do tego Rocío używany jest suszarka (z angielskiego Suszarka sprayu) Gdzie dwa rozwiązania (jedno z wodorotlenku wapnia Ca (OH)₂ i jeden z fluorku amonu NH₄F) Mieszają się podczas rozpylania aparatu z przepływem gorącego powietrza.

Wtedy następuje następująca reakcja:

CA (OH)₂ + NH₄F → CAF₂ (stałe) + NH₄Oh

NH₄OH Volatilizuje się jako NH₃ i H₂O i nanocząstki CAF pozostają₂.

Mają one wysoką reaktywność i większą rozpuszczalność, co czyni je bardziej skutecznymi w seineralizacji zębów i jako antykorierów.

- W obiektywach dla urządzeń optycznych

Fluor wapnia służy do budowy elementów optycznych, takich jak pryzmaty i spektrofotometry w podczerwieni i światła ultrafioletowe (UV).

Urządzenia te umożliwiają pomiar ilości światła pochłanianego przez materiał, gdy przez niego przechodzi.

CAF₂ Jest przezroczysty w tych obszarach widma światła, ma wyjątkowo niski wskaźnik refrakcji i pozwala uzyskać bardziej wydajną rozdzielczość niż NaCl w przedziale 1500-4000 cm^-1.

Może ci służyć: paramagnetyzm

Dzięki jego stabilności chemicznej mogą wspierać niekorzystne warunki, aby elementy optyczne CAF₂ Nie są atakowani. Ma również wysoką twardość.

W kamerach

Niektórzy producenci aparatów używają soczewek kawy₂ Sztuczny krystalizowany w celu zmniejszenia dyspersji światła i osiągnięcia doskonałej korekty zniekształceń kolorów.

Niektóre kamery mają soczewki fluorku wapnia CAF₂ Aby zmniejszyć zniekształcenie kolorów. Bill Ebbesen [CC o 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/3.0)]. Źródło: Wikimedia Commons.

- W branży metalurgicznej

CAF₂ Jest stosowany jako środek założyciel w branży metalurgicznej, ponieważ jest źródłem nierozpuszczalnego wapnia w wodzie, a zatem skutecznie w zastosowaniach wrażliwych na tlen.

Służy do stopienia i przetwarzania żelaza i stali. Opiera się to na fakcie, że ma on temperaturę topnienia podobną do żelaza, a także może rozpuszczać tlenki i metale.

- W detektorach radioaktywności lub niebezpiecznym promieniowaniu

CAF₂ Jest to materiał termoluminescencyjny. Oznacza to, że może pochłaniać promieniowanie w elektronach jego krystalicznej struktury, a następnie po podgrzaniu, aby uwolnić go w postaci światła.

To emitowane światło można zmierzyć za pomocą sygnału elektrycznego. Ten sygnał jest proporcjonalny do ilości promieniowania otrzymanego przez materiał. Oznacza, że ​​im większa ilość promieniowania, tym większa ilość światła, które zostanie emitowane później po podgrzaniu.

Dlatego CAF₂ Jest używany w SO -Called Osobiste dwametry, które są używane przez osoby narażone na niebezpieczne promieniowanie i chcesz wiedzieć, ile promieniowania otrzymali w okresie czasu.

- Inne zastosowania

- Jest stosowany jako katalizator w reakcjach chemicznych odwodnienia i odwodornienia do syntezy związków organicznych.

- Jest stosowany w elektrodach alkalicznych spawania. Uzyskuje się silniejsze spawanie niż w przypadku elektrod kwasowych. Te elektrody są przydatne w produkcji statków i pojemników na stal wysokociśnieniową.

- Jako suplement pokarmowy w bardzo niskich ilościach (PPM lub części na milion).

Spawanie człowieka. Elektrody z kawą fluorku wapnia₂ Tworzą silniejsze spoiny. William m. Płyta Jr. [Domena publiczna]. Źródło: Wikimedia Commons.

Bibliografia

1. Pirmradian, m. i Hooshmand, t. (2019). Remineralizacja i zdolności przeciwbakteryjne nanokompozytów dentystycznych na bazie żywicy. Synteza i charakterystyka fluorku wapnia (CAF₂). W zastosowaniach materiałów nanokompozytowych w stomatologii. Odzyskane z naukowym.com.
2. LUB.S. National Library of Medicine. (2019). Wapń fluorkowy. Odzyskane z Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov.
3. Weman, k. (2012). Spawanie ręczne (MMA) z powlekaniem elektrodami. W Processes Handbook (druga edycja). Odzyskane z naukowym.com.
4. Hanning, m. i Hanning, C. (2013). Nanobiomateriały w stomatologii profilaktycznej. Wapń fluorkowy nanosowany. W nanobiomateriałach w stomatologii klinicznej. Odzyskane z naukowym.com.
5. Ropp, r.C. (2013). Grupa 17 (H, F, Cl, Br, I) Związki Ziemi alkalicznej. Wapń fluorkowy. W encyklopedii alkalicznych związków Ziemi. Odzyskane z naukowym.com.
6. Bawełna, f. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
7. Valkovic, v. (2000). Pomiary radioaktywności. W radioaktywności w środowisku. Detektory Imoluminessent (TLD). Odzyskane z naukowym.com.