Фторид кальция, с химической формулой CaF₂, является неорганическим соединением. Ниже приводится подробное введение в него:
Основная информация
- Молярная масса: 78,07 г/моль
- Плотность: 3,18 г/см³
- Внешний вид: Чистый фторид кальция представляет собой бесцветный кристалл или белый порошок. Природные руды имеют слегка зеленый или фиолетовый оттенок из-за примесей, а иногда бывают бесцветными и прозрачными с стекловидным блеском. Он хрупкий и обладает выраженной флуоресценцией.
История открытия
В 1768 году немецкий химик Андреас Зигизмунд Маргграф исследовал флюорит и обнаружил, что он отличается от гипса и барита, придя к выводу, что это не сульфат. В то же время он открыл плавиковую кислоту. В 1810 году французский физик и химик Андре-Мари Ампер, основываясь на своих исследованиях свойств плавиковой кислоты, предположил, что она может содержать элемент, подобный хлору. В 1812 году Хэмфри Дэви назвал этот элемент фтором. В 1886 году французский химик Анри Муассан впервые выделил газообразный фтор из флюорита и идентифицировал соединение как фторид кальция.
Природное распространение
Фторид кальция встречается в природе в виде минерала флюорита (плавикового шпата), который в основном распространен в Китае и Монголии в Азии, Мексике и США в Северной Америке, Южной Африке и Кении в Африке, а также в Испании и Франции в Европе. Кристаллы флюорита могут иметь форму кубов, октаэдров и ромбододекаэдров, а его агрегаты обычно встречаются в зернистой или плотной массивной форме.
Методы получения
Лабораторное получение
Обычно его получают путем реакции карбоната кальция с плавиковой кислотой или многократной обработки порошка флюорита концентрированной соляной или плавиковой кислотой.
Промышленное получение
Его можно производить, используя флюорит в качестве сырья. Альтернативно, применяется прямое осаждение с использованием нитрата кальция, хлорида кальция и гидроксида кальция в качестве источников кальция, а также фторида калия, фторида натрия, фторида аммония и фтороводорода в качестве источников фтора.
Области применения
Металлургическая промышленность
Используется в качестве флюса в металлургической промышленности, широко применяется в производстве стали в основных мартеновских печах и т. д. Это также наиболее широко используемый и эффективный минерализатор при кальцинировании клинкера.
Химическая промышленность
Используется для производства фтороводорода, плавиковой кислоты, элементарного фтора и различных фторидов. Кроме того, он служит оптимальным заменителем фреона и носителем катализатора при получении фтороуглеводородов.
Промышленность строительных материалов
- В стекольной промышленности действует как флюс, ускоряя плавление сырьевых материалов для стекла.
- В производстве керамики используется в качестве керамической глазури для улучшения цветопередачи и плавкости.
- В производстве цемента может снижать температуру спекания шихты.
Другие отрасли
Исследуется возможность применения в стоматологии, является отличным оптическим материалом с широким применением в оптических материалах, флуоресцентных матричных материалах и биоматериалах. Также используется в ювелирной и ремесленной промышленности.
Информация по безопасности
Опасности
Обладает низкой токсичностью, но является раздражителем. Контакт с ним может вызвать раздражение кожи и глаз, а сильный контакт может привести к коррозии кожи и повреждению глаз. Длительное чрезмерное вдыхание может привести к необратимому отложению фтора в костях, вызывая хронический флюороз.
Меры первой помощи
- При попадании на кожу: Снять загрязненную одежду и тщательно промыть пораженный участок большим количеством проточной воды.
- При попадании в глаза: Приподнять веки и промыть проточной водой или физиологическим раствором, затем немедленно обратиться за медицинской помощью.
Меры защиты
При работе проводить закрытые операции с местной вытяжной вентиляцией. Использовать респираторы с противопылевыми фильтрами, защитные очки для химических работ, непроницаемую защитную одежду от токсичных веществ и латексные перчатки.