Фторид натрия

Фторид нáтрия (фтóристый нáтрий) — неорганическое бинарное соединение с химической формулой NaF. Белое кристаллическое вещество.

Фторид натрия
Sodium-fluoride-3D-ionic.png
Общие
Систематическое
наименование
Фторид натрия
Традиционные названия фторид натрия; фтористый натрий, виллиомит
Хим. формула NaF
Рац. формула NaF
Физические свойства
Состояние бесцветный твердый порошок без запаха
Молярная масса 41,988713 г/моль
Плотность 2,558 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 993 °C
 • кипения 1695 °C
 • вспышки негорюч °C
Мол. теплоёмк. 46,9 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования -576,6 кДж/моль
Давление пара 0 ± 1 мм рт.ст.[2]
Химические свойства
Растворимость
 • в воде 4,13 г/100 мл
 • в остальных веществах растворим в HF, нерастворим в этаноле
Классификация
Рег. номер CAS 7681-49-4
PubChem
Рег. номер EINECS 231-667-8
SMILES
InChI
RTECS WB0350000
ChEBI 28741
Номер ООН 1690
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 (орально: крысы, мыши, кролики) 52-135 мг/кг
Токсичность Класс опасности 2[1]
Пиктограммы ECB Пиктограмма «T: Токсично» системы ECB
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Физические свойстваПравить

Фторид натрия — бесцветные кристаллы с кубической решеткой (a = 0,46344 нм, пространственная группа Fm3m, Z=4). Трудно растворим в воде. Хорошо растворяется в безводной плавиковой кислоте. Кристаллогидратов не образует.

Нахождение в природеПравить

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.

ПолучениеПравить

В промышленности фторид натрия получают щелочным гидролизом гексафторсиликатов:

 

при избытке щелочи

 

Мировое производство фторида натрия оценивается в ~10 тыс. т.

Непосредственным взаимодействием щелочи и кислоты:

 

Чисто теоретический интерес представляет реакция получения фторида натрия из элементов:

 

реакция протекает очень бурно.

Плавиковая кислота разрушает соли более слабых кислот:

 

Также гидроксид натрия может разрушать соли летучих оснований:

 

Разложение дифторгидрата натрия при температуре ~350 °C:

 

Нагрев до температуры 1100 °C гептафторониобата калия с натрием:

 

позволяет получить чистый ниобий, фторид калия и фторид натрия.

Химические свойстваПравить

В растворах фторид натрия подвергается гидролизу по аниону:

 
 

Степень гидролиза невелика, так как константа последней реакции pK = 10,8.

Присоединяет HF с образованием дифторгидрата натрия:

 

При избытке HF образуются высшие гидрофториды натрия:

 

известны соединения для n = 1÷4.

Сильные нелетучие кислоты разрушают фторид натрия:

 

Насыщенный гидроксид лития благодаря плохой растворимости фторида лития разрушает фторид натрия:

 

Образовывает гексафторсиликаты и гексафторалюминаты:

 
 

Расплав фторида натрия является электролитом, следовательно его можно разложить электролизом на элементы:

 

ИспользованиеПравить

 
Таблетки, содержащие фторид натрия (натриум флуоратум)

Фторид натрия и образующийся из него фторапатит используются для укрепления зубной эмали, которая и сама содержит фторапатит[3][4]. Кроме добавления фтора в зубные пасты, производится фторирование питьевой воды. Зубная паста часто содержит фторид натрия, который необходим для предотвращения кариеса[5]. 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 иодоуксусной 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.

Также имелись данные, что фторид натрия(+1) использовался в пищепроме[6], однако его применение в этой сфере ограничили из-за токсичности[7] (токсичность обусловлена фторидом).

Физиологическое значениеПравить

Фторид натрия относится к потенциально-опасным веществам для человека и млекопитающих. Он классифицируется как токсичное вещество при ингаляции (например, через пыль) или при приеме пищи в высоких дозах. 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 микроскопических количествах фтористый натрий NaF 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: 1 мг/м³ (максимальная разовая), 0,2 мг/м³ (средняя сменная) в пересчёте на фторид-ионы.

Натрия фторид относится ко II классу токсичности согласно ГОСТ 12.1.007-76.

СсылкиПравить

  1. name=https://docs.cntd.ru_ГОСТ 4463-76. Реактивы. Натрий фтористый. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)
  2. http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0563.html
  3. Bourne, Geoffrey Howard (1986), Dietary research and guidance in health and disease, Karger, с. 153, ISBN 3-805-5434-17, <https://books.google.com/?id=OW0gAAAAMAAJ> , Snippet view from page 153
  4. Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius Searle & Dana, James Dwight (1999), Manual of Mineralogy (21 ed.), Wiley, ISBN 0-471-31266-5 
  5. Sodium fluoride, Molecule of the week. American Chemical Society (19 февраля 2008). Дата обращения: 1 ноября 2008.
  6. name=https://base.safework.ru_Галогены
  7. name=https://www.safework.ru