Fluorid vápenatý

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Fluorid vápenatý
Práškový fluorid vápenatý Práškový fluorid vápenatý
Obecné
Systematický název Fluorid vápenatý
Anglický název Calcium fluoride
Německý název Calciumfluorid
Sumární vzorec CaF2
Vzhled Bílá krystalická látka
Identifikace
Číslo RTECS EW1760000
Vlastnosti
Molární hmotnost 78,08 g/mol
Teplota tání 1 360 °C
Teplota varu 2 500 °C
Hustota 3,18 g/cm3
Rozpustnost ve vodě 0,001 6 g/100 ml (18 °C)
0,001 7 g/100 ml (26 °C)
Součin rozpustnosti 2,69×10-11
Relativní permitivita εr 7,36
Měrná magnetická susceptibilita -4,26 Sm-1
Struktura
Krystalová struktura Krychlová plošně centrovaná
Hrana krystalové mřížky a= 548,6 pm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf° -1 214,6 kJ/mol
Standardní molární entropie S° 68,87 JK-1mol-1
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° -1 161,9 kJ/mol
Izobarické měrné teplo cp 0,887 JK-1g-1
Bezpečnost
R-věty Žádné nejsou
S-věty Žádné nejsou
NFPA 704
Teplota vznícení Není vznětlivý
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky
SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Fluorid vápenatý (CaF2) je nerozpustná iontová sloučenina vápníku a fluoru. V přírodě se vyskytuje nejčastěji jako fialový nebo zelenomodrý nerost fluorit (kazivec) a je zdrojem většiny světového fluoru. Tato nerozpustná pevná látka má plošně centrovanou krychlovou strukturu, kde je vápník umístěn mezi osm fluoridových aniontů a každý F je obklopen čtyřmi ionty Ca2+.[1] Přestože jako čistá látka je bezbarvý, jako minerál je zbarven díky přítomnosti F-center.

Použití[editovat | editovat zdroj]

Zdroj fluorovodíku[editovat | editovat zdroj]

Přírodní CaF2 je základním zdrojem fluorovodíku, látky používané pro výrobu široké škály materiálů. Fluorovodík se z minerálu uvolňuje působením koncentrované kyseliny sírové:

CaF2(s) + H2SO4(l) → CaSO4(s) + 2 HF(g)

Výsledný fluorovodík se převádí na fluor, fluorouhlíky a rozličné fluoridy. Koncem 90. let 20. století se těžilo ročně 5 milionů tun CaF2.[2]

Jiná použití[editovat | editovat zdroj]

Fluorid vápenatý se běžně používá jako materiál pro optické účely, jak pro oblast infračerveného, tak ultrafialového záření, protože záření těchto vlnových délek (0,15 až 9 µm) výborně propouští a má extrémně nízký index lomu. Navíc je tento materiál poměrně chemicky inertní, takže nepodléhá korozi. Nicméně při vlnových délkách okolo 157 nm, které jsou užitečné pro výrobce polovodičů, index lomu fluoridu vápenatého překračuje únosnou mez. Tento problém lze zmírnit optimalizací procesu růstu krystalu. Je to zvláště důležité, pokud jde o ultrafialový optický materiál pro integrované obvody vyráběné litograficky. Canon používá u některých svých čoček "L" (Canon L lens) také uměle krystalizovaný fluorid vápenatý, který má nižší světelnou disperzi. U infračervených optických materiálů je fluorid vápenatý někdy znám jako obchodní značka "Irtran-3" firmy Eastman Kodak, ale toto označení je zastaralé.

Fluorid vápenatý dopovaný uranem byl druhým vynalezeným typem pevnolátkového laseru (60. léta 20. století). Peter Sorokin a Mirek Stevenson z laboratoří IBM v Yorktown Heights (USA) představili laser pracující na vlnové délce 2,5 µm krátce po Maimanově rubínovém laseru.

CaF2 se používá také jako tavidlo pro zpracování železa, oceli a jejich slitin. Účinek je založen na podobném bodu tání, jako má železo, na schopnosti rozpouštět oxidy a na schopnosti smáčet oxidy a kovy.

Bezpečnost[editovat | editovat zdroj]

Fluoridy jsou pro člověka toxické, avšak CaF2 se považuje za poměrně neškodný, vzhledem k jeho nízké rozpustnosti. Situace je podobná jako u síranu barnatého, kde toxicita normálně spjatá s Ba2+ je potlačena velmi nízkou rozpustností síranu.

Související články[editovat | editovat zdroj]

Příbuzné látky[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Calcium fluoride na anglické Wikipedii.

  1. G. L. Miessler and D. A. Tarr “Inorganic Chemistry” 3rd Ed, Pearson/Prentice Hall publisher, ISBN 0-13-035471-6.
  2. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.


Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha : Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.