Natriumfluorid är en oorganisk förening, ett s alt av fluorvätesyra och natrium. Det är ett vitt, luktfritt kristallint ämne. Den kemiska formeln för natriumfluorid är NaF. Kemisk bindning – jonisk.
Utbredning i naturen
I naturen finns detta ämne huvudsakligen i form av mineralet williomit. Detta mineral representerar natriumfluorid i sin rena form. Den kan ha en väldigt vacker färg från karminröd, rosa till färglös. Den är ganska skör och relativt instabil. Briljansen av detta mineral liknar briljansen av glas. Dess fyndigheter finns i Nordamerika, Afrika och Kolahalvön, men i allmänhet är den ganska sällsynt.
Erhållits av industri
Natriumfluorid är en ganska användbar förening, så den syntetiseras i industriell skala. Världsproduktionen är över 10 000 ton per år. I de flesta fall är råvarorna hexafluorsilikater, som också erhålls på konstgjord väg. I produktionen utsätts de för alkalisk hydrolys, vilket resulterar i att natriumfluorid frigörs i reaktionsblandningen. Men det måste fortfarande separeras från föroreningar av kiseloxid och natriumsilikat. Dodetta är ofta bara ren filtrering.
Men hexafluorsilikater, även när de sönderdelas termiskt eller när de interagerar med natriumkarbonat, kan ge natriumfluorid. Den kan också användas i industriell syntes.
Också inom industrin finns det en metod för att erhålla natriumfluorid från soda (natriumkarbonat) och fluorvätesyra. Som ett resultat av deras interaktion med hjälp av filtrering är det möjligt att få en tekniskt ren produkt:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Laboratory Erhållning
I laboratoriet finns det andra sätt att få denna förening. Den enklaste är reaktionen av neutralisering av natriumhydroxid med fluorvätesyra. Ett annat alternativ: växelverkan mellan natriumhydroxid och ammoniumfluorid. Natriumhydroxid kan också ge fluor vid interaktion med enkel fluor.
I teorin kan natriumfluorid även erhållas från enkla ämnen: natrium och fluor. Denna reaktion fortskrider mycket våldsamt, även om den i praktiken utförs mycket sällan.
F2 + 2Na → 2NaF
Ett annat sätt att erhålla är termisk nedbrytning av difluorohydrat och vissa komplexa s alter. I detta fall erhålls en produkt med mycket hög renhet.
Na(HF2) → NaF + HF
När enkel fluor oxideras med natriumbromat eller andra oxidationsmedel som innehåller natrium som produktkan producera natriumfluorid.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Genom att reagera bortrifluorid med natriumhydrid kan även detta s alt erhållas.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Fysiska egenskaper
Natriumfluorid är ett vitt kristallint fast ämne. Smältpunkt - 992°C, kokpunkt - 1700°C. Inte het. Eftersom den kemiska bindningen av natriumfluorid är jonisk, är den mycket löslig i vatten, och ännu bättre - i vätefluorid. Nästan olösligt i organiska lösningsmedel. Ej hygroskopisk och bildar inte kristallina hydrater.
Kemiska egenskaper
I vattenlösningar dissocierar natriumfluorid och bildar en komplex förening.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
När man interagerar med fluorvätesyra bildas difluorhydrat. Men med ett överskott av vätefluorid kan andra komplexa föreningar bildas, som kallas natriumhydrofluorider. Deras sammansättning kan vara olika beroende på förhållandet mellan reagenser.
Som du kan se av den kemiska formeln är natriumfluorid ett typiskt s alt, så det går in i utbytesreaktioner med andra s alter om en fällning eller gas bildas som ett resultat av reaktionen. Vid interaktion med syror frigörs gasformig vätefluorid. Och med litiumhydroxid bildas en fällning av litiumfluorid.
Natriumfluoridkan bilda andra komplexa s alter, beroende på reagens och reaktionsförhållanden.
Toxicity
Natriumfluorid är ett farligt ämne. Den har den tredje risknivån av fyra enligt standarden NFPA 704. Den dödliga dosen för människor är 5-10 gram. Detta är ganska mycket, men även mindre doser av natriumfluorid skadar det kardiovaskulära systemet. Förgiftning kan ske både genom inandning av förgiftad luft och genom intag av denna oorganiska förening i mat. I det senare fallet kan magirritation uppstå, upp till ett sår.
Application
Natriumfluorid har goda antiseptiska egenskaper, så det tillsätts ibland i tvättmedel. Av samma anledning används den för träbearbetning. En lösning av detta s alt hjälper till att bekämpa mögel, svamp och insekter. Oftast används en treprocentig lösning. Det tränger väl in i träet och skyddar det från förfall. Men detta botemedel har en nackdel, på grund av vilken natriumfluorid sällan används - det tvättas lätt ur träet under regn, eftersom detta s alt är mycket lösligt i vatten.
Det används också vid syntes av vissa kemiska föreningar, särskilt freoner och insekticider. Fluorjoner stoppar glykolysen (glukosoxidation), så natriumfluorid används för biokemisk forskning.
Det används också ofta inom den metallurgiska industrin för rengöring av metallytor, såväl som vid smältning och lödning. Ämnet tillsätts ibland till cement, vilket gör betongen resistent mottill syror och i smörjmedel för att förbättra värmebeständiga egenskaper.
Dess mest kontroversiella användning är i tandkrämer. För tänder är natriumfluorid en källa till fluorid, vilket är nödvändigt för att ge ben och tänder styrka, och även tjänar till att förebygga karies. Men med en hög konsumtion av detta element kan negativa konsekvenser uppstå. Därför pågår det fortfarande debatt om användningen av fluor som tillsats i tandkräm.
Den positiva effekten av fluor på kroppen
Fluor är ett ganska viktigt spårämne i människokroppen, utan vilket dess normala liv är omöjligt. Det är nödvändigt att konsumera 0,03 mg fluor per kilo kroppsvikt per dag för en vuxen. Barnet behöver 5 gånger mer.
Florens funktioner i kroppen är väldigt olika. Det bidrar till korrekt tillväxt och bildning av ben, hår och naglar, eftersom det stabiliserar kalcium i mineraliseringsprocessen. Detta är särskilt viktigt under tillväxt och utveckling av barn, såväl som frakturer. Detta element är nödvändigt för att upprätthålla immunitet. Järn absorberas bättre av kroppen om fluor är involverat i denna process.
Med brist på detta element försvagas tandemaljen, risken för karies ökar. Hos barn i detta fall kan defekter uppträda under utvecklingen av skelettet. Vuxna löper risk att utveckla osteoporos. Denna sjukdom kännetecknas av låg bentäthet, vilket ökar benskörheten.
Problem med överskott av fluor i kroppen
Med ett ökat innehåll av fluor ikroppen kan utveckla fluoros. Denna sjukdom kännetecknas av ett antal oåterkalleliga konsekvenser. I de inledande stadierna av utvecklingen av sjukdomen lider tandemaljen. På den finns fläckar av olika former och färger. Fläckar diagnostiseras lätt av en tandläkare, och med snabb behandling kan de enkelt tas bort. För blekning används ofta lösningar av oorganiska syror, en lösning av väteperoxid eller lösningar av andra peroxider. Efter blekning av emaljen utförs remineralisering med en lösning av kalciumglukonat. Vid behandling av svårare former av fluoros rekommenderas att ta kalciumglukonat or alt tills behandlingen avslutas. Om erosion av tandemaljen inträffar under fluoros används kompositmaterial och formen på tanden återställs, ungefär som vid fyllning.
Som en förebyggande åtgärd för denna sjukdom kan du minska intaget av fluor i kroppen om dess koncentration i dricksvattnet är hög. För att göra detta byter de vanligtvis ut vattenkällan eller filtrerar den helt enkelt. Du kan också ta bort livsmedel som innehåller mycket fluor från kosten: havsfisk, animalisk olja, spenat. Att äta vitamin C och D och kalciumglukonat kan hjälpa.
Om överskott av fluorid observeras under en lång period (10-20 år), börjar benen bli lidande. Osteoskleros uppstår, där bentätheten, till skillnad från osteoporos, blir högre än norm alt, vilket leder till en minskning av deras elasticitet. Det kan också orsaka frekventa frakturer. Men du ska inte oroa dig. Ett så starkt överskott av fluor i kroppen kan bara förekomma hos personer som arbetar påfluoridproduktion utan säkerhetsåtgärder.
Vattenfluorering
Som nämnts ovan kan fluor användas för att förebygga karies. Av denna anledning började man i mitten av förra seklet använda fluorering av kranvatten i vissa länder. Dess väsen liknar klorering. En liten mängd natriumfluorid eller annan komponent som innehåller fluor tillsätts till vatten för att ge det vissa egenskaper. Idag är 2/3 av allt vatten i USA fluoriderat.
För att en person ska få den nödvändiga mängden fluor, enligt Världshälsoorganisationen, bör dricksvatten innehålla 0,5-1,0 mg fluor per liter. Men vanligt vatten innehåller inte alltid denna mängd, så du måste öka den på konstgjord väg.
Vattenfluorering påverkar inte dess smak eller lukt på något sätt. Tack vare denna process minskar risken för karies kraftigt, särskilt bland barn. Detta beror på att fluor förstör bakterier som kan lösa upp tandemaljen och orsaka hål.
Självklart kan ett ökat innehåll av fluor leda till fluoros, men enligt auktoritativa studier kan vattenfluoridering inte vara orsaken till denna patologi. Andra biverkningar av sådant vatten observeras inte heller. Även om det nyligen har börjat dyka upp några studier av låg kvalitet som tyder på något annat. Vinner i popularitet och myten att vattenfluoridering är ett sätt att göra sig av med fluorider, vilket är ett slöseri med aluminiumföretag. Men den här versionen bekräftades inte.
AnvändFluorerat vatten rekommenderas inte endast för vissa sjukdomar: diabetes, hormonella störningar, artrit, sköldkörtel-, njur- och hjärtsjukdomar.
Vatten är i alla fall lätt att få bort närvaron av fluor. Filter som fungerar enligt principen om omvänd osmos tar bort nästan allt fluor och destillation renar vatten från det helt. Hushållsfilter kan också helt eller delvis hålla kvar fluor i sig själva. Att passera vatten genom aluminiumoxid, benmjöl eller benkol kan också avlägsna fluor från vattnet. Vissa fluorider (som kalciumfluorid) är olösliga i vatten, så en utfällningsmetod kan användas för att fälla ut all fluor. Lime används ofta för detta.
Farmakologiska applikationer
Natriumfluorid är en aktiv ingrediens i vissa läkemedel. Som regel tas sådana tabletter som ordinerats av en läkare, ibland kräver terapi särskild övervakning och åtföljs av regelbundna studier av flödesdynamiken. Handelsnamn på fluorpreparat: "Natriumfluorid", "Natrium fluoratum" och "Ossin". De ordineras för brist på fluor i kroppen, särskilt för osteoporos.
Läkemedlet i form av dragéer och tabletter tas or alt. Nästan all fluor tas upp av kroppen, oavsett matintag. Typiskt kombineras sådan terapi med intag av kalcium och magnesium, 1-1,5 g per dag. Detta hjälper benen att mineraliseras mer konsekvent.
Men drogen är farlig att ta över normen. I detta fall kan ett överskott av fluor uppstå, vilket leder till fluoros. Påtar mediciner som innehåller natriumfluorid, är det nödvändigt att uppsöka en tandläkare för att förhindra utvecklingen av fluoros.
