Natriumfluorid ist eine anorganische Verbindung, ein Salz aus Flusssäure und Natrium. Es ist eine weiße, geruchlose kristalline Substanz. Die chemische Formel von Natriumfluorid ist NaF. Chemische Bindung - ionisch.
Ausbreitung in der Natur
In der Natur kommt dieser Stoff hauptsächlich in Form des Minerals Williomit vor. Dieses Mineral repräsentiert Natriumfluorid in seiner reinen Form. Es kann eine sehr schöne Farbe von karminrot, rosa bis farblos haben. Es ist ziemlich spröde und relativ instabil. Die Brillanz dieses Minerals ähnelt der Brillanz von Glas. Seine Vorkommen findet man in Nordamerika, Afrika und auf der Kola-Halbinsel, aber im Allgemeinen ist es ziemlich selten.
Von der Branche erh alten
Natriumfluorid ist eine ziemlich nützliche Verbindung, daher wird es im industriellen Maßstab synthetisiert. Die Weltproduktion liegt bei über 10.000 Tonnen pro Jahr. Rohstoffe sind in den meisten Fällen Hexafluorsilikate, die ebenfalls künstlich gewonnen werden. Bei der Herstellung werden sie einer alkalischen Hydrolyse unterzogen, wodurch Natriumfluorid im Reaktionsgemisch freigesetzt wird. Aber es muss noch von Verunreinigungen aus Siliziumoxid und Natriumsilikat getrennt werden. Tundies ist oft nur eine einfache Filterung.
Aber Hexafluorsilikate können, selbst wenn sie thermisch zersetzt werden oder mit Natriumcarbonat interagieren, Natriumfluorid abgeben. Es kann auch in der industriellen Synthese verwendet werden.
Auch in der Industrie gibt es ein Verfahren zur Gewinnung von Natriumfluorid aus kalzinierter Soda (Soda) und Flusssäure. Durch ihr Zusammenwirken mit Hilfe der Filterung ist es möglich, ein technisch reines Produkt zu erh alten:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Laborbeschaffung
Im Labor gibt es andere Möglichkeiten, diese Verbindung zu erh alten. Am einfachsten ist die Reaktion der Neutralisation von Natriumhydroxid mit Flusssäure. Eine weitere Option: die Wechselwirkung von Natronlauge mit Ammoniumfluorid. Natriumhydroxid kann auch Fluorid abgeben, wenn es mit einfachem Fluor interagiert.
Natriumfluorid kann theoretisch auch aus einfachen Stoffen gewonnen werden: Natrium und Fluor. Diese Reaktion verläuft sehr heftig, obwohl sie in der Praxis sehr selten durchgeführt wird.
F2 + 2Na → 2NaF
Ein anderer Weg, es zu erh alten, ist die thermische Zersetzung von Difluorhydrat und einigen Komplexsalzen. In diesem Fall erhält man ein Produkt von sehr hoher Reinheit.
Na(HF2) → NaF + HF
Bei der Oxidation von einfachem Fluor mit Natriumbromat oder anderen Oxidationsmitteln, die Natrium als Produkt enth altenkann Natriumfluorid produzieren.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Durch Umsetzung von Bortrifluorid mit Natriumhydrid kann dieses Salz ebenfalls erh alten werden.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Physikalische Eigenschaften
Natriumfluorid ist ein weißer kristalliner Feststoff. Schmelzpunkt - 992°C, Siedepunkt - 1700°C. Nicht heiß. Da die chemische Bindung von Natriumfluorid ionisch ist, ist es in Wasser sehr gut löslich und noch besser in Fluorwasserstoff. Nahezu unlöslich in organischen Lösungsmitteln. Nicht hygroskopisch und bildet keine kristallinen Hydrate.
Chemische Eigenschaften
In wässrigen Lösungen dissoziiert Natriumfluorid und bildet eine komplexe Verbindung.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
Bei der Wechselwirkung mit Flusssäure entsteht Difluorhydrat. Bei einem Überschuss an Fluorwasserstoff können aber auch andere Komplexverbindungen entstehen, die als Natriumhydrofluoride bezeichnet werden. Ihre Zusammensetzung kann je nach Verhältnis der Reagenzien unterschiedlich sein.
Wie Sie der Summenformel entnehmen können, ist Natriumfluorid ein typisches Salz, geht also Austauschreaktionen mit anderen Salzen ein, wenn bei der Reaktion ein Niederschlag oder Gas entsteht. Bei der Wechselwirkung mit Säuren wird gasförmiger Fluorwasserstoff freigesetzt. Und mit Lithiumhydroxid bildet sich ein Niederschlag aus Lithiumfluorid.
Natriumfluoridkann je nach Reagenzien und Reaktionsbedingungen andere Komplexsalze bilden.
Toxizität
Natriumfluorid ist eine gefährliche Substanz. Es hat die dritte von vier Gefahrenstufen gemäß dem NFPA-Standard 704. Die tödliche Dosis für Menschen beträgt 5-10 Gramm. Das ist ziemlich viel, aber schon kleinere Dosen Natriumfluorid schaden dem Herz-Kreislauf-System. Vergiftungen können sowohl durch Einatmen vergifteter Luft als auch durch Aufnahme dieser anorganischen Verbindung in Lebensmitteln auftreten. Im letzteren Fall kann es zu Magenreizungen bis hin zu einem Geschwür kommen.
Bewerbung
Natriumfluorid hat gute antiseptische Eigenschaften, daher wird es manchmal Waschmitteln zugesetzt. Aus dem gleichen Grund wird es für die Holzverarbeitung verwendet. Eine Lösung dieses Salzes hilft gegen Schimmel, Pilze und Insekten. Am häufigsten wird eine dreiprozentige Lösung verwendet. Es dringt gut in das Holz ein und schützt es vor Fäulnis. Dieses Mittel hat jedoch einen Nachteil, weshalb Natriumfluorid selten verwendet wird - es wird bei Regen leicht aus dem Holz ausgewaschen, da dieses Salz in Wasser sehr gut löslich ist.
Es wird auch bei der Synthese einiger chemischer Verbindungen verwendet, insbesondere von Freonen und Insektiziden. Fluorionen stoppen die Glykolyse (Glukoseoxidation), daher wird Natriumfluorid für die biochemische Forschung verwendet.
Es wird auch häufig in der metallurgischen Industrie zum Reinigen von Metalloberflächen sowie beim Schmelzen und Löten verwendet. Die Substanz wird manchmal Zement zugesetzt, wodurch Beton widerstandsfähiger wirdgegenüber Säuren und in Schmiermitteln zur Verbesserung der Hitzebeständigkeit.
Seine umstrittenste Verwendung ist in Zahnpasten. Für die Zähne ist Natriumfluorid eine Fluoridquelle, die für die Festigkeit von Knochen und Zähnen notwendig ist und auch der Kariesprophylaxe dient. Bei einem hohen Verbrauch dieses Elements können jedoch negative Folgen auftreten. Daher wird immer noch über die Verwendung von Fluorid als Zusatzstoff in Zahnpasta diskutiert.
Die positive Wirkung von Fluorid auf den Körper
Fluor ist ein ziemlich wichtiges Spurenelement im menschlichen Körper, ohne das ein normales Leben nicht möglich ist. Ein Erwachsener muss täglich 0,03 mg Fluorid pro Kilogramm Körpergewicht zu sich nehmen. Das Kind braucht 5 mal mehr.
Die Funktionen von Fluor im Körper sind sehr vielfältig. Es trägt zum richtigen Wachstum und zur Bildung von Knochen, Haaren und Nägeln bei, da es Kalzium im Prozess der Mineralisierung stabilisiert. Dies ist besonders wichtig während des Wachstums und der Entwicklung von Kindern sowie bei Frakturen. Dieses Element ist notwendig, um die Immunität aufrechtzuerh alten. Eisen wird vom Körper besser aufgenommen, wenn Fluorid an diesem Prozess beteiligt ist.
Bei einem Mangel an diesem Element wird der Zahnschmelz geschwächt, das Kariesrisiko steigt. Bei Kindern können in diesem Fall während der Entwicklung des Skeletts Defekte auftreten. Erwachsene sind gefährdet, an Osteoporose zu erkranken. Diese Krankheit ist durch eine geringe Knochendichte gekennzeichnet, die die Knochenbrüchigkeit erhöht.
Probleme mit zu viel Fluorid im Körper
Mit erhöhtem Fluorgeh alt inder Körper kann eine Fluorose entwickeln. Diese Krankheit ist durch eine Reihe irreversibler Folgen gekennzeichnet. In den Anfangsstadien der Krankheitsentwicklung leidet der Zahnschmelz. Darauf befinden sich Flecken in verschiedenen Formen und Farben. Flecken werden von einem Zahnarzt leicht diagnostiziert und können bei rechtzeitiger Behandlung leicht entfernt werden. Zum Bleichen werden häufig Lösungen anorganischer Säuren, eine Lösung von Wasserstoffperoxid oder Lösungen anderer Peroxide verwendet. Nach dem Aufhellen des Zahnschmelzes erfolgt die Remineralisierung mit einer Calciumgluconatlösung. Bei der Behandlung schwerer Formen der Fluorose wird die orale Einnahme von Calciumgluconat bis zum Therapieende empfohlen. Wenn während der Fluorose eine Erosion des Zahnschmelzes auftritt, werden Kompositmaterialien verwendet und die Form des Zahns wiederhergestellt, ungefähr die gleiche wie bei einer Füllung.
Als vorbeugende Maßnahme für diese Krankheit können Sie die Aufnahme von Fluorid in den Körper reduzieren, wenn dessen Konzentration im Trinkwasser hoch ist. Dazu ersetzen sie normalerweise die Wasserquelle oder filtern sie einfach. Sie können auch Lebensmittel, die viel Fluorid enth alten, aus der Ernährung streichen: Seefisch, tierisches Öl, Spinat. Die Einnahme von Vitamin C und D und Calciumgluconat kann helfen.
Wenn über einen längeren Zeitraum (10-20 Jahre) zu viel Fluorid beobachtet wird, beginnen die Knochen zu leiden. Osteosklerose tritt auf, bei der im Gegensatz zu Osteoporose die Knochendichte höher als normal wird, was zu einer Abnahme ihrer Elastizität führt. Es kann auch häufige Frakturen verursachen. Aber Sie sollten sich keine Sorgen machen. Ein so starker Fluorüberschuss im Körper kann nur bei arbeitenden Menschen auftretenFluoridproduktion ohne Sicherheitsvorkehrungen.
Wasserfluoridierung
Wie bereits erwähnt, kann Fluorid zur Vorbeugung von Karies eingesetzt werden. Aus diesem Grund begann Mitte des letzten Jahrhunderts in einigen Ländern die Fluoridierung von Leitungswasser. Seine Essenz ähnelt der Chlorierung. Dem Wasser wird eine kleine Menge Natriumfluorid oder ein anderer fluorh altiger Bestandteil zugesetzt, um ihm bestimmte Eigenschaften zu verleihen. Heute sind 2/3 des gesamten Wassers in den USA fluoridiert.
Damit eine Person die erforderliche Menge an Fluor erhält, sollte Trinkwasser laut Weltgesundheitsorganisation 0,5-1,0 mg Fluorid pro Liter enth alten. Aber gewöhnliches Wasser enthält diese Menge nicht immer, also musst du sie künstlich erhöhen.
Die Fluoridierung des Wassers beeinflusst weder seinen Geschmack noch seinen Geruch. Dank dieses Verfahrens wird das Kariesrisiko insbesondere bei Kindern stark reduziert. Denn Fluorid zerstört Bakterien, die den Zahnschmelz auflösen und Karies verursachen können.
Natürlich kann ein erhöhter Fluorgeh alt zu einer Fluorose führen, aber nach maßgeblichen Studien kann eine Wasserfluoridierung nicht die Ursache dieser Pathologie sein. Andere Nebenwirkungen eines solchen Wassers werden ebenfalls nicht beobachtet. Obwohl in letzter Zeit einige Studien von geringer Qualität aufgetaucht sind, die etwas anderes vermuten lassen. Zunehmende Popularität und der Mythos, dass die Fluoridierung von Wasser eine Möglichkeit ist, Fluoride zu entsorgen, die eine Verschwendung von Aluminiumunternehmen darstellen. Aber diese Version wurde nicht bestätigt.
Verwendenfluoridiertes Wasser wird nur bei bestimmten Krankheiten nicht empfohlen: Diabetes, Hormonstörungen, Arthritis, Schilddrüsen-, Nieren- und Herzerkrankungen.
In jedem Fall ist Wasser leicht von Fluor zu befreien. Filter, die nach dem Prinzip der Umkehrosmose arbeiten, entfernen fast das gesamte Fluor, und die Destillation reinigt das Wasser vollständig davon. Auch Haush altsfilter können Fluor ganz oder teilweise in sich zurückh alten. Das Leiten von Wasser durch Tonerde, Knochenmehl oder Knochenkohle kann auch Fluorid aus dem Wasser entfernen. Einige Fluoride (wie Calciumfluorid) sind in Wasser unlöslich, daher kann ein Fällungsverfahren verwendet werden, um das gesamte Fluor auszufällen. Dafür wird oft Kalk verwendet.
Pharmakologische Anwendungen
Natriumfluorid ist ein Wirkstoff in einigen Medikamenten. In der Regel werden solche Tabletten nach ärztlicher Verordnung eingenommen, manchmal bedarf die Therapie einer besonderen Überwachung und wird von regelmäßigen Untersuchungen der Strömungsdynamik begleitet. Handelsnamen von Fluorpräparaten: „Natriumfluorid“, „Natrium fluoratum“und „Ossin“. Sie werden bei Fluoridmangel im Körper verschrieben, insbesondere bei Osteoporose.
Das Medikament in Form von Dragees und Tabletten wird oral eingenommen. Fast das gesamte Fluorid wird unabhängig von der Nahrungsaufnahme vom Körper aufgenommen. Typischerweise wird eine solche Therapie mit der Einnahme von Calcium und Magnesium kombiniert, 1-1,5 g pro Tag. Dies hilft den Knochen, beständiger zu mineralisieren.
Aber die Droge ist gefährlich, die Norm zu übernehmen. In diesem Fall kann ein Fluorüberschuss auftreten, der zu einer Fluorose führt. BeimWenn Sie Arzneimittel einnehmen, die Natriumfluorid enth alten, ist es notwendig, einen Zahnarzt aufzusuchen, um die Entwicklung einer Fluorose zu verhindern.
