Новости Нефтегазовая пром.
Выставки Наука и технология


Фторид натрия

Фторид натрия


Фторид натрия

Фторид натрия
Фторид натрия
Хим. формулаNaF
Состояниебесцветный твердый порошок без запаха
Молярная масса41,988713 г/моль
Плотность2,558 г/см³
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
Давление пара0 ± 1 мм рт.ст.
Растворимость в воде4,13 г/100 мл
Растворимость в остальных веществахрастворим в HF, нерастворим в этаноле
ГОСТГОСТ 4463-76
Рег. номер CAS7681-49-4
PubChem
Рег. номер EINECS231-667-8
SMILES
InChI
Рег. номер EC231-667-8
RTECSWB0350000
ChEBI28741
Номер ООН1690
ChemSpider
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 — (Натрий фтористый) неорганическое бинарное соединение с химической формулой NaF. Белое кристаллическое вещество.


Фторид натрия

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:

 Na2SiF6 + 4NaOH ⟶ 6NaF + SiO2 + 2H2O

при избытке щелочи

 Na2SiF6 + 8NaOH ⟶ 6NaF + Na4SiO4 + 4H2

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

Непосредственным взаимодействием щелочи и кислоты:

 NaOH + HF ⟶ NaF + H2

Чисто теоретический интерес представляет реакция получения фторида натрия из элементов:

 2Na + F2 ⟶ 2NaF 

реакция протекает очень бурно.

Плавиковая кислота разрушает соли более слабых кислот:

 Na2CO3 + 2HF ⟶ 2NaF + CO2↑ + H2

Также гидроксид натрия может разрушать соли летучих оснований:

 NaOH + NH4F ⟶ NaF + NH3↑ + H2

Разложение дифторгидрата натрия при температуре ~350 °C:

 Na(HF2) →270−400oC NaF + HF 

Нагрев до температуры 1100 °C гептафторониобата калия с натрием:

 K2[NbF7] + 5Na →1100oC Nb + 2KF + 5NaF

позволяет получить чистый ниобий, фторид калия и фторид натрия.

Химические свойства

В растворах фторид натрия подвергается гидролизу по аниону:

 NaF + 4H2O → [Na(H2O)4]+ + F 
 F − + H 2 O ⇄ H F + O H − 

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

Присоединяет HF с образованием дифторгидрата натрия:

 NaF + HF → Na(HF2

При избытке HF образуются высшие гидрофториды натрия:

 NaF + nHF → Na[F(HF)n]↓

известны соединения для n = 1÷4.

Сильные нелетучие кислоты разрушают фторид натрия:

 2NaF + H2SO4100oC Na2SO4 + 2HF↑ 

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

 NaF + LiOH → NaOH + LiF↓ 

Образовывает гексафторсиликаты и гексафторалюминаты:

 2NaF + H2[SiF6] → Na2[SiF6]↓ + 2HF 
 3NaF + AlF3 → Na3[AlF6]↓

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

 2NaF →e− 2Na↓ + F2↑ 

Использование

Фторид натрия Фторид натрия

Таблетки, содержащие фторид натрия

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


Фторид натрия 

Фторид натрия

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