ความแตกต่างระหว่างโซเดียมฟลูออไรด์กับแคลเซียมฟลูออไรด์

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญ – โซเดียมฟลูออไรด์กับแคลเซียมฟลูออไรด์

โซเดียมฟลูออไรด์และแคลเซียมฟลูออไรด์เป็นแร่ธาตุสองชนิดที่มีฟลูออไรด์ของธาตุในกลุ่ม I และกลุ่ม II ของตารางธาตุ แม้ว่าพวกมันจะมีอยู่ในรูปของแร่ธาตุตามธรรมชาติ แต่ก็มีการผลิตเชิงพาณิชย์เพื่อการใช้งานทางอุตสาหกรรม แต่รูปแบบธรรมชาติของโซเดียมฟลูออไรด์นั้นค่อนข้างหายาก และมีแคลเซียมฟลูออไรด์อยู่มาก นี่ถือได้ว่าเป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างโซเดียมฟลูออไรด์กับแคลเซียมฟลูออไรด์ แม้ว่าทั้งสองจะเป็นฟลูออไรด์ที่มีของแข็งที่เป็นผลึก แต่การใช้งานในอุตสาหกรรมนั้นแตกต่างกันอย่างมาก ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ

โซเดียมฟลูออไรด์คืออะไร

โซเดียมฟลูออไรด์เป็นสารประกอบเคมีอนินทรีย์ ไม่มีสี มีสูตรโมเลกุล NaF เช่นเดียวกับโซเดียมคลอไรด์ มันละลายในน้ำโดยให้ Na⁺ และ F^{– แยกกัน}

NaF → Na⁺ (aq) + F^{– (aq)}

โซเดียมฟลูออไรด์มีอยู่ตามธรรมชาติในฐานะแร่ธาตุที่เรียกว่า 'วิลลิอะไมต์' ซึ่งค่อนข้างหายากและสามารถพบได้ในหินพลูโทนิกเนฟีลีน ไซยาไนต์

โซเดียมคลอไรด์เป็นหนึ่งในแหล่งฟลูออไรด์ไอออนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในอุตสาหกรรมหลายประเภท เนื่องจากมีราคาไม่แพงและสารประกอบดูดความชื้นน้อยกว่าโพแทสเซียมฟลูออไรด์ (KF)

วิเลียมูไมต์

แคลเซียมฟลูออไรด์คืออะไร

แคลเซียมฟลูออไรด์เป็นสารประกอบของแข็งที่เป็นของแข็งสีขาว ไม่ละลายน้ำ เป็นอนินทรีย์ ไอออนิก มีสูตรโมเลกุล CaF₂ เป็นที่รู้จักกันว่าฟลูออร์สปาร์ และมีอยู่ตามธรรมชาติในรูปของ แร่ฟลูออไรต์และมีสีเข้มเนื่องจากสิ่งสกปรก แร่ฟลูออไรต์สามารถพบได้ในหลายพื้นที่ และใช้เป็นสารตั้งต้นของ HF แต่กระบวนการทางอุตสาหกรรมบางอย่างต้องการแคลเซียมฟลอไรด์บริสุทธิ์ โดยไม่มีสิ่งเจือปน ดังนั้น CaF_{2 ที่มีความบริสุทธิ์สูงจึงถูกผลิตขึ้นทางอุตสาหกรรมโดยใช้แคลเซียมคาร์บอเนตและไฮโดรเจนฟลูออไรด์}

CaCO₃ + 2 HF → CaF₂ + CO₂ + H 2_O

แคลเซียมฟลูออไรด์

โซเดียมฟลูออไรด์และแคลเซียมฟลูออไรด์ต่างกันอย่างไร

โครงสร้างทางเคมีของโซเดียมฟลูออไรด์และแคลเซียมฟลูออไรด์

โซเดียมฟลูออไรด์:

โซเดียมฟลูออไรด์เป็นผลึกไอออนิกที่ตกผลึกในรูปลูกบาศก์ ในโครงสร้างของมัน ทั้ง Na⁺ และ F^{− มีจุดประสานงานด้านแปดด้าน และระยะห่างตาข่ายประมาณเท่ากับ 462 น. ความยาวนี้ค่อนข้างเล็กกว่าโซเดียมคลอไรด์}

แคลเซียมฟลูออไรด์:

แคลเซียมฟลูออไรด์มีอยู่ตามธรรมชาติในรูปแบบฟลูออไรต์และตกผลึกเป็นรูปลูกบาศก์ Ca²⁺ ทำหน้าที่เป็นศูนย์ประสานงานแปดแห่งและตั้งอยู่ในกล่องสำหรับศูนย์ F^– แปดแห่ง ศูนย์ F^– แต่ละแห่งประสานงานกับศูนย์ Ca^{2+ สี่แห่ง โดยทั่วไป คริสตัลที่อัดแน่นอย่างสมบูรณ์จะไม่มีสี แต่แร่ธาตุนั้นมีสีเข้มเนื่องจาก F-center}

โครงสร้างเซลล์หนึ่งหน่วยของ CaF_{2 (ฟลูออไรต์) แสดงอยู่ด้านล่าง}

การใช้โซเดียมฟลูออไรด์และแคลเซียมฟลูออไรด์

โซเดียมฟลูออไรด์:

โซเดียมฟลูออไรด์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในงานอุตสาหกรรมที่หลากหลาย รวมถึงอุตสาหกรรมการแพทย์และเคมี ในการใช้งานทางการแพทย์ ใช้ในการถ่ายภาพทางการแพทย์และในการรักษาโรคกระดูกพรุน ในอุตสาหกรรมเคมี ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์และสกัดโลหะวิทยา เป็นสารทำความสะอาด และเป็นยาพิษในกระเพาะอาหารสำหรับแมลงกินพืช

ใช้ในการบำบัดน้ำ เติมน้ำดื่มในน้ำฟลูออไรด์เพื่อเพิ่มระดับฟลูออไรด์ในน้ำ ในบางประเทศจะมีการเพิ่มผลิตภัณฑ์อาหารบางอย่าง

แคลเซียมฟลูออไรด์:

CaF_{2 ทั้งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและที่ผลิตในเชิงพาณิชย์มีความสำคัญเท่าเทียมกันในการใช้งานทางอุตสาหกรรมจำนวนมาก มีอยู่ในแร่ฟลูออไรท์ตามธรรมชาติ และเป็นแหล่งหลักของกระบวนการผลิตไฮโดรเจนฟลูออไรด์ ปฏิกิริยาระหว่างแร่ฟลูออไรท์กับกรดซัลฟิวริกเข้มข้นทำให้เกิดไฮโดรเจนฟลูออไรด์}

CaF₂ + Conc H₂SO₄ → CaSO _{4 (แข็ง) + 2 HF}

นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตส่วนประกอบทางแสงเนื่องจากคุณสมบัติพิเศษ มีความโปร่งใสในช่วงความถี่กว้าง จากรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) ไปจนถึงอินฟราเรด (IR) ดัชนีการหักเหของแสงต่ำ และความสามารถในการละลายในน้ำ ใช้ในการผลิตหน้าต่างและเลนส์ในระบบถ่ายภาพความร้อน สเปกโทรสโกปี และเอ็กซ์ไซเมอร์เลเซอร์

Image มารยาท: “Villiaumite ใน nepheline syenite โซเดียมฟลูออไรด์…” โดย Dave Dyet – shutterstone.com, dyet.com – งานของตัวเอง (โดเมนสาธารณะ) ผ่าน Commons Wikimedia “Calcium Floride” (โดเมนสาธารณะ) ผ่าน Commons Wikimedia “Sodium Floride” โดย Benjah-bmm27 - งานของตัวเอง (สาธารณสมบัติ) ผ่าน Commons Wikimedia “โครงสร้างผลึกของฟลูออไรต์” โดย Materialscientist ที่ English Wikipedia (CC BY-SA 3.0) โดยวิกิมีเดียคอมมอนส์