Belangrijk verschil - Natriumfluoride versus calciumfluoride
Natriumfluoride en calciumfluoride zijn twee fluoridemineralen van de elementen in groep I en groep II van het periodiek systeem. Hoewel ze van nature voorkomen in de vorm van mineralen, worden ze ook commercieel geproduceerd voor industriële toepassingen. Maar de natuurlijke vorm van natriumfluoride is relatief zeldzaam en calciumfluoride is zeer overvloedig. Dit kan worden beschouwd als het belangrijkste verschil tussen natriumfluoride en calciumfluoride. Hoewel het beide fluoriden zijn die kristallijne vaste stoffen bevatten, lopen hun industriële toepassingen sterk uiteen; ze worden voor verschillende doeleinden gebruikt.
Wat is natriumfluoride?
Natriumfluoride is een kleurloze, anorganische, ionische chemische verbinding met de molecuulformule NaF. Net als natriumchloride lost het op in water en geeft het Na+ en F– afzonderlijk.
NaF (s) → Na+ (aq) + F– (aq)
Natriumfluoride bestaat van nature als een mineraal genaamd 'villiaumite', dat relatief zeldzaam is en kan worden gevonden in plutonische nefelien-syenietgesteenten.
Natriumchloride is een van de meest gebruikte bronnen van fluoride-ionen in veel industriële toepassingen, omdat het minder duur en minder hygroscopisch is dan kaliumfluoride (KF).
Villiamumite
Wat is calciumfluoride?
Calciumfluoride is een witte, in water onoplosbare, anorganische, ionische chemische vaste verbinding met de molecuulformule CaF2 Het is ook bekend als vloeispaat en het komt van nature voor als een mineraal fluoriet en heeft door zijn onzuiverheden een diepe kleur. Het fluorietmineraal is op veel plaatsen te vinden en wordt gebruikt als voorloper van HF. Maar voor sommige industriële processen is pure calciumfloride nodig, zonder onzuiverheden. Zo wordt CaF2 met een hoge zuiverheid industrieel geproduceerd door calciumcarbonaat en waterstoffluoride te gebruiken.
CaCO3 + 2 HF → CaF2 + CO2 + H 2O
Calciumfluoride
Wat is het verschil tussen natriumfluoride en calciumfluoride?
Chemische structuur van natriumfluoride en calciumfluoride
Natriumfluoride:
Natriumfluoride is een ionisch kristal dat kristalliseert in een kubusvormig motief. In zijn structuur bevatten zowel Na+ als F− octaëdrische coördinatieplaatsen, en de roosterafstand is ongeveer gelijk aan 462 pm. Deze lengte is redelijk kleiner dan die van natriumchloride.
Calciumfluoride:
Calciumfluoride bestaat van nature in fluorietvorm en het kristalliseert een kubisch motief. Ca2+ dient als acht gecoördineerde centra en bevindt zich in een doos voor acht F– centra. Elk F– centrum is gecoördineerd met vier Ca2+ centra. Over het algemeen zijn perfect verpakte kristallen kleurloos, maar het mineraal heeft een diepe kleur vanwege F-centra.
De structuur van een eenheidscel van CaF2 (fluoriet) wordt hieronder getoond.
Gebruik van natriumfluoride en calciumfluoride
Natriumfluoride:
Natriumfluoride wordt veelvuldig gebruikt in een breed scala van industriële toepassingen, waaronder de medische en chemische industrie. In medische toepassingen wordt het gebruikt bij medische beeldvorming en bij de behandeling van osteoporose. In de chemische industrie wordt het gebruikt in de synthese- en extractieprocessen in de metallurgie, als reinigingsmiddel en als maa-g.webp
Het wordt ook gebruikt in waterbehandeling. Het wordt bij waterfluoridering aan drinkwater toegevoegd om het fluoridegeh alte in het water te verhogen. In sommige landen wordt het aan bepaalde voedingsproducten toegevoegd.
Calciumfluoride:
Zowel natuurlijk voorkomende als commercieel geproduceerde CaF2 zijn even belangrijk in veel industriële toepassingen. Het is van nature aanwezig in het fluorietmineraal en het is de belangrijkste bron van het productieproces van waterstoffluoride. De reactie tussen fluorietmineraal en het geconcentreerde zwavelzuur produceert waterstoffluoride.
CaF2 + Conc H2SO4 → CaSO 4 (vast) + 2 HF
Bovendien wordt het vanwege zijn speciale eigenschappen gebruikt om optische componenten te produceren. Het is transparant over een breed frequentiebereik; van ultraviolet (UV) tot infrarood (IR), lage brekingsindex en de onoplosbaarheid in water. Het wordt gebruikt voor de vervaardiging van vensters en lenzen die worden gebruikt in warmtebeeldsystemen, spectroscopie en excimeerlasers.
Image Courtesy: "Villiamumite in nepheline syenite Natriumfluoride …" door Dave Dyet - shutterstone.com, dyet.com - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia "Calcium Floride" (Public Domain) via Commons Wikimedia " Sodium Floride" door Benjah-bmm27 - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia "Crystal structure of fluorite" door Materialscientist op Engelse Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
