Разлика между натриев флуорид и калциев флуорид

Ключова разлика - натриев флуорид срещу калциев флуорид
 

Натриевият флуорид и калциевият флуорид са два флуоридни минерала на елементите от група I и група II на периодичната таблица. Макар че те естествено съществуват в минерални форми, те също се произвеждат в търговската мрежа за промишлени приложения. Но, естествената форма на натриев флуорид е сравнително рядка, а калциевият флуорид е много изобилен. Това може да се счита за ключова разлика между натриев флуорид и калциев флуорид. Въпреки че двамата са флуориди, съдържащи кристални твърди частици, тяхното промишлено приложение варира значително; те се използват за различни цели.

Какво е натриев флуорид?

Натриевият флуорид е безцветно, неорганично, йонно химично съединение с молекулна формула NaF. Подобно на натриевия хлорид, той се разтваря във вода, давайки Na⁺ и F^- отделно.

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

Натриевият флуорид естествено съществува като минерал, наречен „вилиаумит“, който е сравнително рядък и може да бъде открит в плутонични нефелинови сиенитни скали.

Натриевият хлорид е един от най-широко използваните източници на флуоридни йони в много индустриални приложения, тъй като е по-евтино и по-малко хигроскопично съединение от калиевия флуорид (KF).

Villiamumite

Какво е калциев флуорид?

Калциевият флуорид е бяло, неразтворимо във вода неорганично, йонно химично твърдо съединение с молекулна формула CaF₂. Той също е известен като флуорит, и той естествено съществува като минерален флуорит и притежава дълбоко оцветяване поради примесите си. Флуоритният минерал може да се намери на много места и се използва като прекурсор на HF. Но някои промишлени процеси изискват чист калциев флорид, без примеси. По този начин, CaF с висока чистота₂ се произвежда промишлено чрез използване на калциев карбонат и флуороводород.

CaCO₃     +       2 HF → CaF₂    +      CO₂     +      Н₂О

Калциев флуорид

Каква е разликата между натриев флуорид и калциев флуорид?

Химична структура на натриев флуорид и калциев флуорид

Натриев флуорид:

Натриевият флуорид е йонен кристал, който кристализира в кубичен мотив. В своята структура и Na⁺ и F^- съдържа октаедрични координационни места, а разстоянието на решетката е приблизително равно на 462 pm. Тази дължина е доста по-малка от тази на натриевия хлорид.

Калциев флуорид:

Калциевият флуорид естествено съществува във флуоритна форма и той кристализира кубичен мотив. Ca²⁺ служи като осем координирани центрове и се намира в поле за осем F^- центрове. Всяка F^- центърът е координиран на четири Са²⁺ центрове. По принцип перфектно опакованите кристали са безцветни, но минералът притежава дълбок цвят благодарение на F-центровете.

Структурата на единична клетка на CaF₂ (флуорит) е показано по-долу.

Употреба на натриев флуорид и калциев флуорид

Натриев флуорид:

Натриевият флуорид се използва широко в широк спектър от индустриални приложения, включително медицинска и химическа промишленост. В медицински приложения се използва при медицински изображения и при лечение на остеопороза. В химическата промишленост се използва в процесите на синтез и екстракция в металургията, като почистващо средство и като стомашна отрова за насекоми, хранещи се с растения.

Използва се и при пречистване на вода. Добавя се към питейна вода във водна флуориране, за да се повиши нивото на флуорид във водата. В някои страни се добавя към някои хранителни продукти.

Калциев флуорид:

И двете, естествено и произведени в търговската мрежа CaF₂ са еднакво важни в много индустриални приложения. Той естествено присъства в минерала флуорит и е основният източник на процеса на производство на флуороводород. Реакцията между минерал флуорит и концентрираната сярна киселина произвежда флуороводород.

CaF₂     +   Заключение H₂ТАКА₄      → CaSO₄ (твърдо вещество) + 2 HF

В допълнение, той се използва за производство на оптични компоненти поради неговите специални свойства. Той е прозрачен за широк диапазон от честоти; от ултравиолетово (UV) до инфрачервено (IR), нисък показател на пречупване и неразтворимост във вода. Използва се за производство на прозорци и лещи, използвани в термични изображения, спектроскопия и ексимерни лазери.

  С любезност на изображенията: „Villiamumite in nepheline syenite Sodium fluoride…” от Дейв Диет - shutterstone.com, dyet.com - Собствена работа (Public Domain) чрез Commons Wikimedia  „Калциев флорид“ (Public Domain) чрез Commons Wikimedia „Натриев флорид“ от Benjah-bmm27 - Собствена работа (Public Domain) чрез Commons Wikimedia „Кристална структура на флуорит“ от Материолог в английската Уикипедия (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia