- Фторид кальция
-
Фторид кальция Общие Химическая формула CaF2 Физические свойства Состояние (ст. усл.) белое кристаллическое вещество (монокристаллы являются прозрачными) Молярная масса 78.07 г/моль Плотность 3.18 г/см³ Термические свойства Температура плавления 1418 °C Температура кипения 2533 °C Температура вспышки негорюч °C Молярная теплоёмкость (ст. усл.) 67,03 Дж/(моль·К) Энтальпия образования (ст. усл.) -1221 кДж/моль Удельная теплота плавления 30 Дж/кг Химические свойства pKa 1 Растворимость в воде (18 °C) 0.0015 г/100мл
(20 °C) 0.0016 г/100 мл
Растворимость в ацетоне нерастворим Оптические свойства Показатель преломления 1.4328 Структура Кристаллическая структура кубическая кристаллическая структура Классификация Рег. номер CAS 7789-75-5 SMILES [Ca+2].[F-].[F-] Регистрационный номер EC 232-188-7 RTECS EW1760000 Безопасность ЛД50 (перорально, крысы) 4250 мг/кг Токсичность Фторид кальция — неорганическое бинарное ионное химическое соединение. Химическая формула CaF2.
Содержание
Физические свойства
Бесцветные диамагнитные кристаллы (в измельчённом состоянии — белые). До температуры 1151 °C существует α-CaF2 с кубической решеткой (а = 0,54626 нм, z=4, пространственная группа группа Fm3m), выше 1151 °C — разупорядоченная модификация тетрагональной сингонии, температура плавления у этой модификации — 1418 °C.
Плохо растворим в воде (16 мг/л при 18 °C).
Получение
В природе CaF2 встречается в виде минерала флюорита (плавиковый шпат), который содержит до 90-95 % CaF2 и 3,5-8 % SiO2. Это хрупкий и мягкий минерал с большой вариацией в цвете: бесцветный, белый, желтый, оранжевый, красный, бурый, зеленый, зеленовато-голубой, фиолетово-синий, серый, пурпурный, синевато-черный, розовый и малиновый. Окраска связана с примесями хлора, железа, урана, дефектами кристаллической структуры, которая весьма тонко реагирует на нагревание. Является основным источником фтора в мире. Мировое производство ~4,5 млн т/год (1983 год).
В лабораторных условиях фторид кальция обычно получают из карбоната кальция и плавиковой кислоты:
Чисто теоретический интерес представляет способ получения непосредственно из простых веществ:
Разбавленная плавиковая кислота взаимодействует с оксидом кальция:
Фторид кальция можно получить обменными реакциями, например:
Химические свойства
Фторид кальция химически относительно пассивен. При высокой температуре подвергается гидролизу:
Разлагается концентрированной серной кислотой, что используется в промышлености для получения HF:
При избытке HF образует сложный кристаллогидрат:
При температуре в 600—700 °C фторид лития реагирует с оксидом кальция, давая на выходе оксид лития и фторид кальция:
Фторид лития с насыщенным раствором гидроксида кальция реагирует образовывая гидроксид лития и фторид кальция:
Применение
Фторид кальция является основным источником фтора и его соединений. Начиная с конца 1990-х добывалось ~5 млн тонн данного вещества в год.
Фторид кальция является компонентом металлургических флюсов, специальных стекол, эмалей, керамики, оптических и лазерных материалов. Он также используется в качестве флюса при плавке и переработке жидких чугуна и стали.
В лаборатории, фторид кальция широко применяется в качестве оптического материала для инфракрасного и ультрафиолетового излучений, а также как материал с чрезвычайно низким показателем преломления. В первые годы 21-го века цена на рынке фторида кальция упала, и многие крупные заводы были закрыты. Canon и другие производители используют синтетически выращенные кристаллы фторида кальция в качестве компонентов в объективах, уменьшающих рассеивание света.
Отличные механические, технические и эксплуатационные характеристики в сочетании с прозрачностью в широком спектральном диапазоне, высокой оптической однородностью, высокой радиационной устойчивостью позволяют использовать оптические монокристаллы фторид кальция в:
- Микроскопии,
- Квантовой и силовой оптике,
- Инфракрасной технике,
- Спектрофотометрии,
- Фурье-спектроскопии,
- Рентгеновской технике,
- Космотехнике,
- Астрономии,
- Голографии.
Монокристаллы используются для изготовления окон, призм, линз и других оптических деталей, работающих в диапазоне излучения от ультрафиолетового до инфракрасного. Оптические детали из фторида кальция используются без защитных покрытий.[1]
Опасность применения
Фторид кальция считается относительно безвредным в силу его малой растворимости в воде. Ситуация схожа и с BaSO4, где токсичность, обычно связанная с Ba2+, компенсируется очень низкой растворимостью сульфата.
См. также
Примечания
- ↑ Информационный источник №1.(недоступная ссылка — история) Проверено 28 марта 2010.
Алюминаты кальция (mCaO·nAl2O3) • Алюмогидрид кальция (Ca[AlH4]2) • Амид кальция (Ca(NH2)2) • Арсенат кальция (Ca3(AsO4)2) • Ацетат кальция ((CH3COO)2Ca) • Бисульфид кальция (Ca(HS)2) • Борат кальция (Ca3(BO3)2) • Бромид кальция (CaBr2) • Вольфрамат кальция (CaWO4) • Гексаборид кальция (CaB6) • Гексафторсиликат кальция (CaSiF6) • Гидрид кальция (CaH2) • Гидроксид кальция (Ca(OH)2) • Гидроортофосфат кальция (CaHPO4) • Гипофосфит кальция (Ca(PH2O2)) • Гипохлорит кальция (Ca(ClO)2) • Глицерофосфат кальция (C3H7CaO6P) • Глюконат кальция (C12H22CaO14) • Дигидрокарбонат кальция (Ca(HCO3)2) • 2,5-дигидроксибензолсульфонат кальция (C12H10CaO10S2) • Дигидроортофосфат кальция (Ca(H2PO4)2) • Иодат кальция (Ca(IO3)2) • Иодид кальция (CaI2) • Карбид кальция (CaC2) • Карбонат кальция (CaCO3) • Моносилицид кальция (CaSi) • Нитрат кальция (Са(NО3)2) • Нитрид кальция (Ca3N2) • Оксалат кальция (СаС2О4) • Оксид кальция (CaO) • Ортофосфат кальция (Ca3(PO4)2) • Перманганат кальция (Ca(MnO4)2) • Пероксид кальция (CaO2) • Пирофосфат кальция (Ca2P2O7) • Силикат кальция (CaSiO3) • Силицид дикальция (Ca2Si) • Силицид кальция (CaSi2) • Сульфат кальция (CaSO4) • Сульфид кальция (CaS) • Сульфит кальция (CaSO3) • Тетрагидроалюминат кальция (Ca(AlH4)2) • Титанат кальция (CaTiO3) • Триметафосфат кальция (Ca3(P3O9)2) • Флюорит (CaF2) • Формиат кальция (Ca(HCOO)2) • Фосфид кальция (Ca3P2) • Фторид кальция (CaF2) • Хлорат кальция (Ca(ClO3)2) • Хлорид кальция (CaCl2) • Хлорная известь (Ca(Cl)OCl) • Хромат кальция (CaCrO4) • Цианамид кальция (CaCN2) • Цианид кальция (Ca(CN)2) • Цитрат кальция (Ca3(C6H5O7)2) •
Гексафторалюминат натрия (Na3AlF6) • Гексафтороантимонат водорода (HSbF6) • Гексафторид платины (PtF6) • Гексафторид селена (SeF6) • Гексафторид теллура (TeF6) • Гексафторогерманат калия (K2[GeF6]) • Гексафторогерманат рубидия (Rb2[GeF6]) • Гексафторогерманат цезия (Cs2[GeF6]) • Гексафторосиликат(IV) калия (K2[SiF6]) • Гексафторосиликат натрия (Na2SiF6) • Гексафторплатинат ксенона (XePtF6) • Гексафторсиликат аммония ((NH4)2SiF6) • Гептафторид рения (ReF7) • Гептафторониобат(V) калия (K2[NbF7]) • Гидрофторид аммония ([NH4][HF2]) • Гидрофторид калия (HF2K) • Декафторид дисеры (S2F10) • Диоксидифторид (F2O2) • Диоксидифторид молибдена(VI) (MoF2O2) • Дифтордиазин (N2F2) • Дифторид радона (F2Rn) • Кремнефтористоводородная кислота (H2SiF6) • Монофторид алюминия (AlF) • Монофторид углерода (CF) • Оксид-фторид урана (UO2F2) • Окситетрафторид вольфрама(VI) (WOF4) • Окситетрафторид молибдена(VI) (MoOF4) • Оксифторид иттрия (YOF) • Оксифторид лантана(III) (LaOF) • Оксотетрафторид ксенона (XeOF4) • Оксотрифторид ванадия(V) (F3OV) • Пентафторид висмута (BiF5) • Пентафторид мышьяка (AsF5) • Пентафторид сурьмы (SbF5) • Пентафторид урана (UF5) • Пентафторид фосфора (PF5) • Субфторид серебра (Ag2F) • Тетрафторалюминат калия (KAlF4) • Тетрафтороборат лития (LiBF4) • Тетрафтороборат меди(II) (Cu(BF4)2) • Тетрафтороборат натрия (NaBF4) • Тетрафтороборат нитрозила (BF4NO) • Тетрафтороборат нитрония (BNO2F4) • Тетрафтороборат серебра (AgBF4) • Тетрафторборная кислота (HBF4) • Тетрафторид дибора (B2F4) • Тетрафторид кремния (SiF4) • Тетрафторид селена (SeF4) • Тетрафторид теллура (TeF4) • Тетрафторгидразин (N2F4) • Трифторид алюминия (AlF3) • Трифторид бора (BF3) • Трифторид мышьяка (AsF3) • Трифторид висмута (BiF3) • Трифторид сурьмы (SbF3) • Трифторид тиазила (NSF3) • Трифторид фосфора (PF3) • Фторфосфат натрия (Na2PFO3) • Фторамин (NH2F) • Фторид азота(III) (NF3) • Фторид аммония (NH4F) • Фторид бария (BaF2) • Фторид бериллия (BeF2) • Фторид брома(I) (BrF) • Фторид брома(III) (BrF3) • Фторид брома(V) (BrF5) • Фторид ванадия(III) (VF3) • Фторид ванадия(IV) (VF4) • Фторид ванадия(V) (VF5) • Фторид вольфрама(VI) (WF6) • Фторид галлия(III) (GaF3) • Фторид гафния(IV) (HfF4) • Фторид дейтерия (DF) • Фторид диртути(2+) (Hg2F2) • Фторид железа(II) (FeF2) • Фторид железа(III) (FeF3) • Фторид золота(III) (AuF3) • Фторид золота(V) (AuF5) • Фторид индия(III) (InF3) • Фторид иода(I) (IF) • Фторид иода(III) (IF3) • Фторид иода(V) (IF5) • Фторид иода(VII) (IF7) • Фторид иридия(IV) (IrF4) • Фторид иридия(V) (IrF5) • Фторид иридия(VI) (IrF6) • Фторид иттербия(III) (YbF3) • Фторид иттрия (YF3) • Фторид иттрия-лития (LiYF4) • Фторид кадмия (CdF2) • Фторид калия (KF) • Фторид кальция (CaF2) • Фторид кислорода(II) (OF2) • Фторид кобальта(II) (CoF2) • Фторид кобальта(III) (CoF3) • Фторид криптона(II) (KrF2) • Фторид ксенона(II) (XeF2) • Фторид ксенона(IV) (XeF4) • Фторид ксенона(VI) (XeF6) • Фторид лития (LiF) • Фторид магния (MgF2) • Фторид марганца(II) (MnF2) • Фторид марганца(III) (MnF3) • Фторид меди(I) (CuF) • Фторид меди(II) (CuF2) • Фторид молибдена(VI) (MoF6) • Фторид натрия (NaF) • Фторид никеля(II) (NiF2) • Фторид ниобия(V) (NbF5) • Фторид нитрозила) (NOF) • Фторид оксида азота(IV) (NO2F) • Фторид оксида серы(IV) (SO2F2) • Фторид олова(II) (SnF2) • Фторид олова(IV) (SnF4) • Фторид плутония(III) (PuF3) • Фторид плутония(IV) (PuF4) • Фторид плутония(VI) (PuF6) • Фторид радия (RaF2) • Фторид рения(IV) (ReF4) • Фторид рения(VI) (ReF6) • Фторид рения(VII) (ReF7) • Фторид ртути(II) (HgF2) • Фторид рубидия (RbF) • Фторид самария(III) (SmF3) • Фторид свинца(II) (PbF2) • Фторид серебра(I) (AgF) • Фторид серебра(II) (AgF2) • Фторид серы(IV) (SF4) • Фторид серы(VI) (SF6) • Фторид скандия(III) (ScF3) • Фторид стронция (SrF2) • Фторид таллия(I) (TlF) • Фторид тантала(V) (TaF5) • Фторид теллура(IV) (TeF4) • Фторид технеция(VI) (TcF6) • Фторид тиазила (NSF) • Фторид тианила (SOF2) • Фторид титана(III) (TiF3) • Фторид титана(IV) (TiF4) • Фторид тория(IV) (ThF4) • Фторид урана(III) (UF3) • Фторид урана(IV) (UF4) • Фторид урана(V) (UF5) • Фторид урана(VI) (UF6) • Фторид хлора(I) (ClF) • Фторид хлора(III) (ClF3) • Фторид хлора(V) (ClF5) • Фторид хрома(III) (CrF3) • Фторид хрома(IV) (CrF4) • Фторид хрома(V) (CrF5) • Фторид цезия (CsF) • Фторид цинка (ZnF2) • Фторид циркония(IV) (ZrF4) • Фторид-хлорид оксида серы(IV) (ClFO2S) • Фторноватистая кислота (HOF) • Фтороводород (HF) • Фторосульфоновая кислота (FSO3H) • Фторид хлорила (ClO2F) • Фторид перхлорила (ClO3F) • Фторид оксиперхлорила (ClO3OF)
H+ Li+ K+ Na+ NH4+ Ba2+ Ca2+ Mg2+ Sr2+ Al3+ Cr3+ Fe2+ Fe3+ Ni2+ Co2+ Mn2+ Zn2+ Ag+ Hg2+ Hg22+ Pb2+ Sn2+ Cu+ Cu2+ OH− P P P — P М Н М Н Н Н — Н Н Н Н Н — — Н Н Н Н F− P Н P P Р М Н Н М Р Н Н Н Р Р М Р Р М М Н Р Н Р Cl− P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н Р Н М — Н Р Br− P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н М Н М Р H Р I− P P P P Р Р Р Р Р Р ? Р — Р Р Р Р Н Н Н Н М Н — S2− P P P P — Р М Н Р — — Н — Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н SO32− P P P P Р М М М Н ? ? М ? Н Н Н М Н Н Н Н ? Н ? SO42− P P P P Р Н М Р Н Р Р Р Р Р Р Р Р М — Н Н Р Р Р NO3− P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р — Р — Р Р NO2− P P P P Р Р Р Р Р ? ? ? ? Р М ? ? М ? ? ? ? ? ? PO43− P Н P P — Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н ? Н Н Н Н CO32− М Р P P Р Н Н Н Н — — Н — Н Н — Н Н — Н — — ? — CH3COO− P Р P P Р Р Р Р Р — Р Р — Р Р Р Р Р Р М Р — Р Р CN− P Р P P Р Р Р Р Р ? Н Н — Н Н Н Н Н Р Н Р — — Н SiO32− H Н P P ? Н Н Н Н ? ? Н ? ? ? Н Н ? ? ? Н ? ? ? Категории:- Соединения кальция
- Фториды
- Бинарные соединения
- Неорганические вещества
- Галогениды металлов
Wikimedia Foundation. 2010.