Natriumfluoridi on epäorgaaninen yhdiste, fluorivetyhapon ja natriumin suola. Se on valkoinen, hajuton kiteinen aine. Natriumfluoridin kemiallinen kaava on NaF. Kemiallinen sidos - ioninen.
Levittää luonnossa
Luonnossa tätä ainetta esiintyy pääasiassa kivennäisvilliomiitin muodossa. Tämä mineraali edustaa natriumfluoridia puhtaassa muodossaan. Sillä voi olla erittäin kaunis väri karmiininpunaisesta, vaaleanpunaisesta värittömään. Se on melko hauras ja suhteellisen epävakaa. Tämän mineraalin loisto muistuttaa lasin loistoa. Sen esiintymiä löytyy Pohjois-Amerikasta, Afrikasta ja Kuolan niemima alta, mutta yleensä se on melko harvinaista.
Toimialan hankkima
Natriumfluoridi on melko hyödyllinen yhdiste, joten sitä syntetisoidaan teollisessa mittakaavassa. Maailman tuotanto on yli 10 000 tonnia vuodessa. Useimmissa tapauksissa raaka-aineet ovat heksafluorisilikaatteja, joita saadaan myös keinotekoisesti. Tuotannossa ne altistetaan alkaliselle hydrolyysille, jonka seurauksena natriumfluoridia vapautuu reaktioseoksessa. Mutta se on silti erotettava piioksidin ja natriumsilikaatin epäpuhtauksista. Tehdätämä on usein pelkkää suodatusta.
Mutta heksafluorisilikaatit voivat tuottaa natriumfluoridia myös termisesti hajotettuina tai ollessaan vuorovaikutuksessa natriumkarbonaatin kanssa. Sitä voidaan käyttää myös teollisessa synteesissä.
Teollisuudessa on myös menetelmä natriumfluoridin saamiseksi soodasta (natriumkarbonaatti) ja fluorivetyhaposta. Niiden vuorovaikutuksen tuloksena suodatuksen avulla on mahdollista saada teknisesti puhdas tuote:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Laboratorion saaminen
Laboratoriossa on muita tapoja saada tämä yhdiste. Yksinkertaisin on natriumhydroksidin neutralointireaktio fluorivetyhapon kanssa. Toinen vaihtoehto: natriumhydroksidin vuorovaikutus ammoniumfluoridin kanssa. Natriumhydroksidi voi myös antaa fluoria vuorovaikutuksessa yksinkertaisen fluorin kanssa.
Teoriassa natriumfluoridia voidaan saada myös yksinkertaisista aineista: natriumista ja fluorista. Tämä reaktio etenee erittäin rajusti, vaikka käytännössä se tapahtuu hyvin harvoin.
F2 + 2Na → 2NaF
Toinen tapa saada on difluorihydraatin ja joidenkin monimutkaisten suolojen lämpöhajoaminen. Tässä tapauksessa saadaan erittäin puhdas tuote.
Na(HF2) → NaF + HF
Kun hapetetaan yksinkertaista fluoria natriumbromaatilla tai muilla hapettimilla, jotka sisältävät natriumia tuotteenasaattaa tuottaa natriumfluoridia.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Tämä suola voidaan saada myös saattamalla booritrifluoridi reagoimaan natriumhydridin kanssa.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Fysikaaliset ominaisuudet
Natriumfluoridi on valkoinen kiteinen kiinteä aine. Sulamispiste - 992°C, kiehumispiste - 1700°C. Ei kuuma. Koska natriumfluoridin kemiallinen sidos on ioninen, se liukenee hyvin veteen ja vielä paremmin - fluorivetyyn. Melkein liukenematon orgaanisiin liuottimiin. Ei hygroskooppinen eikä muodosta kiteisiä hydraatteja.
Kemialliset ominaisuudet
Vesipitoisissa liuoksissa natriumfluoridi hajoaa ja muodostaa monimutkaisen yhdisteen.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
Vuorovaikutuksessa fluorivetyhapon kanssa muodostuu difluorihydraattia. Mutta fluorivedyn ylimäärällä voi muodostua muita monimutkaisia yhdisteitä, joita kutsutaan natriumhydrofluorideiksi. Niiden koostumus voi olla erilainen riippuen reagenssien suhteesta.
Kuten kemiallisesta kaavasta näkyy, natriumfluoridi on tyypillinen suola, joten se pääsee vaihtoreaktioihin muiden suolojen kanssa, jos reaktion seurauksena muodostuu sakka tai kaasu. Vuorovaikutuksessa happojen kanssa vapautuu kaasumaista fluorivetyä. Ja litiumhydroksidilla muodostuu litiumfluoridisakka.
Natriumfluoridivoivat muodostaa muita kompleksisia suoloja reagensseista ja reaktio-olosuhteista riippuen.
Myrkyllisyys
Natriumfluoridi on vaarallinen aine. Sillä on standardin NFPA 704 mukaan kolmas vaarataso neljästä. Ihmiselle tappava annos on 5-10 grammaa. Tämä on melko paljon, mutta pienemmätkin natriumfluoriannokset vahingoittavat sydän- ja verisuonijärjestelmää. Myrkytys voi tapahtua sekä hengittämällä myrkytettyä ilmaa että nauttimalla tätä epäorgaanista yhdistettä ruoassa. Jälkimmäisessä tapauksessa voi esiintyä vatsaärsytystä, jopa haavaumia.
Hakemus
Natriumfluoridilla on hyvät antiseptiset ominaisuudet, joten sitä lisätään joskus pesuaineisiin. Samasta syystä sitä käytetään puunjalostukseen. Tämän suolan liuos auttaa torjumaan hometta, sieniä ja hyönteisiä. Useimmiten käytetään kolmen prosentin liuosta. Se tunkeutuu hyvin puuhun ja suojaa sitä lahoamiselta. Mutta tällä lääkkeellä on haittapuoli, jonka vuoksi natriumfluoridia käytetään harvoin - se huuhtoutuu helposti pois puusta sateen aikana, koska tämä suola liukenee hyvin veteen.
Sitä käytetään myös joidenkin kemiallisten yhdisteiden, erityisesti freonien ja hyönteismyrkkyjen, synteesissä. Fluori-ionit pysäyttävät glykolyysin (glukoosin hapettumisen), joten natriumfluoridia käytetään biokemialliseen tutkimukseen.
Sitä käytetään usein myös metallurgisessa teollisuudessa metallipintojen puhdistukseen sekä niiden sulatuksen ja juottamisen aikana. Ainetta lisätään joskus sementtiin, mikä tekee betonista kestävänhapoille ja voiteluaineille lämmönkestävyyden parantamiseksi.
Sen kiistanalaisin käyttö on hammastahnoissa. Hampaille natriumfluoridi on fluorin lähde, jota tarvitaan luiden ja hampaiden lujuuden vahvistamiseen, ja se toimii myös karieksen ehkäisyssä. Mutta tämän elementin suurella kulutuksella voi esiintyä kielteisiä seurauksia. Siksi fluorin käytöstä hammastahnan lisäaineena keskustellaan edelleen.
Fluorin positiivinen vaikutus kehoon
Fluori on varsin tärkeä hivenaine ihmiskehossa, jota ilman sen normaali elämä on mahdotonta. Aikuisen on tarpeen kuluttaa 0,03 mg fluoria painokiloa kohden päivässä. Lapsi tarvitsee viisi kertaa enemmän.
Fluorin toiminnot elimistössä ovat hyvin erilaisia. Se edistää luiden, hiusten ja kynsien oikeaa kasvua ja muodostumista, koska se stabiloi kalsiumia mineralisaatioprosessissa. Tämä on erityisen tärkeää lasten kasvun ja kehityksen sekä murtumien aikana. Tämä elementti on välttämätön immuniteetin ylläpitämiseksi. Rauta imeytyy paremmin elimistöön, jos fluori on mukana tässä prosessissa.
Tämän elementin puuttuessa hammaskiille heikkenee ja karieksen riski kasvaa. Lapsilla tässä tapauksessa vikoja voi ilmetä luuston kehityksen aikana. Aikuisilla on riski sairastua osteoporoosiin. Tälle taudille on ominaista alhainen luun tiheys, mikä lisää luun haurautta.
Liikafluoridiongelmat kehossa
Korennettu fluoripitoisuuselimistöön voi kehittyä fluoroosi. Tälle taudille on ominaista useita peruuttamattomia seurauksia. Taudin kehityksen alkuvaiheessa hammaskiille kärsii. Siinä on erimuotoisia ja -värisiä täpliä. Hammaslääkäri diagnosoi täplät helposti, ja oikea-aikaisella hoidolla ne voidaan helposti poistaa. Valkaisussa käytetään usein epäorgaanisten happojen liuoksia, vetyperoksidiliuosta tai muiden peroksidien liuoksia. Kiillen valkaisun jälkeen remineralisointi suoritetaan kalsiumglukonaattiliuoksella. Vaikeampien fluoroosimuotojen hoidossa on suositeltavaa ottaa kalsiumglukonaattia suun kautta hoidon loppuun asti. Jos hammaskiilteen eroosio tapahtuu fluoroosin aikana, käytetään komposiittimateriaaleja ja hampaan muoto palautetaan, suunnilleen sama kuin täytteenä.
Tämän taudin ehkäisynä voit vähentää kehon fluorin saantia, jos sen pitoisuus juomavedessä on korkea. Tätä varten he yleensä korvaavat vesilähteen tai yksinkertaisesti suodattavat sen. Voit myös poistaa ruokavaliosta runsaasti fluoria sisältävät ruoat: merikala, eläinöljy, pinaatti. C- ja D-vitamiinien sekä kalsiumglukonaatin syöminen voi auttaa.
Jos ylimääräistä fluoria havaitaan pitkän ajan kuluessa (10-20 vuotta), luut alkavat kärsiä. Esiintyy osteoskleroosia, jossa, toisin kuin osteoporoosissa, luun tiheys kasvaa normaalia korkeammaksi, mikä johtaa niiden elastisuuden laskuun. Se voi myös aiheuttaa toistuvia murtumia. Mutta sinun ei pitäisi olla huolissaan. Tällainen voimakas ylimäärä fluoria kehossa voi esiintyä vain ihmisillä, jotka työskentelevätfluorin tuotanto ilman turvatoimia.
Veden fluoraus
Kuten edellä mainittiin, fluoria voidaan käyttää karieksen ehkäisyyn. Tästä syystä viime vuosisadan puolivälissä joissain maissa alettiin käyttää vesijohtoveden fluorausta. Sen olemus muistuttaa kloorausta. Pieni määrä natriumfluoridia tai muuta fluoria sisältävää komponenttia lisätään veteen tiettyjen ominaisuuksien saamiseksi. Nykyään 2/3 kaikesta Yhdysv altojen vedestä on fluorattua.
Jotta ihminen saisi tarvittavan määrän fluoria, Maailman terveysjärjestön mukaan juomaveden tulee sisältää 0,5-1,0 mg fluoria litrassa. Mutta tavallinen vesi ei aina sisällä tätä määrää, joten sinun on lisättävä sitä keinotekoisesti.
Veden fluoraus ei vaikuta sen makuun tai hajuun millään tavalla. Tämän prosessin ansiosta karieksen riski pienenee huomattavasti erityisesti lasten keskuudessa. Tämä johtuu siitä, että fluoridi tuhoaa bakteereita, jotka voivat liuottaa hammaskiillettä ja aiheuttaa reikiä.
Tietenkin lisääntynyt fluoripitoisuus voi johtaa fluoroosiin, mutta arvov altaisten tutkimusten mukaan veden fluorautuminen ei voi olla syynä tähän patologiaan. Muita tällaisen veden sivuvaikutuksia ei myöskään havaita. Vaikka viime aikoina on alkanut ilmestyä joitakin heikkolaatuisia tutkimuksia, jotka viittaavat toisin. Kasvava suosio ja myytti siitä, että veden fluorointi on tapa hävittää fluorideja, jotka ovat alumiiniyritysten hukkaa. Mutta tätä versiota ei vahvistettu.
Käytäfluorattua vettä ei suositella vain tiettyihin sairauksiin: diabetes, hormonaaliset häiriöt, niveltulehdus, kilpirauhasen, munuaisten ja sydänsairauksien hoito.
Vedestä on joka tapauksessa helppo päästä eroon fluorista. Käänteisosmoosiperiaatteella toimivat suodattimet poistavat lähes kaiken fluorin ja tislaus puhdistaa veden siitä kokonaan. Kotitalouksien suodattimet voivat myös pidättää fluoria osittain tai kokonaan. Veden kuljettaminen alumiinioksidin, luujauhon tai luuhiilen läpi voi myös poistaa fluoria vedestä. Jotkut fluoridit (kuten kalsiumfluoridi) ovat veteen liukenemattomia, joten kaiken fluorin saostamiseen voidaan käyttää saostusmenetelmää. Tähän käytetään usein kalkkia.
Farmakologiset sovellukset
Natriumfluoridi on joidenkin lääkkeiden aktiivinen ainesosa. Yleensä tällaiset tabletit otetaan lääkärin määräämällä tavalla, joskus hoito vaatii erityistä seurantaa ja siihen liittyy säännöllisiä virtausdynamiikan tutkimuksia. Fluorivalmisteiden kauppanimet: "Natriumfluoridi", "Natrium fluoratum" ja "Ossin". Niitä määrätään elimistön fluorin puutteeseen, erityisesti osteoporoosiin.
Rakeiden ja tablettien muodossa oleva lääke otetaan suun kautta. Melkein kaikki fluori imeytyy elimistöön ravinnosta riippumatta. Tyypillisesti tällainen hoito yhdistetään kalsiumin ja magnesiumin saantiin, 1-1,5 g päivässä. Tämä auttaa luita mineralisoitumaan johdonmukaisemmin.
Mutta lääke on vaarallista ottaa normin h altuun. Tässä tapauksessa voi esiintyä ylimääräistä fluoria, mikä johtaa fluoroosiin. klojos käytät natriumfluoridia sisältäviä lääkkeitä, sinun on hakeuduttava hammaslääkäriin fluoroosin kehittymisen estämiseksi.
