WikiDer > Фторид кальция - Википедия
| |||
 | |||
| Идентификаторы | |||
|---|---|---|---|
3D модель (JSmol) | |||
| ЧЭБИ | |||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.029.262  | ||
| Номер ЕС |
| ||
PubChem CID | |||
| Номер RTECS |
| ||
| UNII | |||
| |||
| |||
| Характеристики | |||
| CaF2 | |||
| Молярная масса | 78.075 г · моль−1 | ||
| Внешность | Белое кристаллическое твердое вещество (монокристаллы прозрачны) | ||
| Плотность | 3,18 г / см3 | ||
| Температура плавления | 1418 ° С (2584 ° F, 1691 К) | ||
| Точка кипения | 2533 ° С (4591 ° F, 2806 К) | ||
| 0,015 г / л (18 ° С) 0,016 г / л (20 ° С) | |||
Продукт растворимости (Kзр) | 3.9 × 10−11 [1] | ||
| Растворимость | не растворим в ацетон мало растворим в кислоте | ||
| -28.0·10−6 см3/ моль | |||
| 1.4338 | |||
| Структура | |||
| кубическая кристаллическая система, cF12[2] | |||
| FM3м, # 225 | |||
| Ca, 8, куб. F, 4, четырехгранный | |||
| Опасности | |||
| Главный опасности | Реагирует с концентрированным серная кислота производить плавиковая кислота | ||
| Паспорт безопасности | ICSC 1323 | ||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| точка возгорания | Негорючий | ||
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |||
LDLo (самый низкий опубликованный) | > 5000 мг / кг (перорально, морская свинка) 4250 мг / кг (перорально, крыса)[3] | ||
| Родственные соединения | |||
Другой анионы | Хлорид кальция Бромид кальция Йодид кальция | ||
Другой катионы | Фторид бериллия Фторид магния Фторид стронция Фторид бария | ||
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
 проверять (что   ?) | |||
| Ссылки на инфобоксы | |||
Фторид кальция это неорганическое соединение элементов кальций и фтор с формула CaF2. Это белое нерастворимое твердое вещество. Это происходит как минерал флюорит (также называемый плавиковым шпатом), который часто сильно окрашен из-за примесей.
Химическая структура
Соединение кристаллизуется в кубическом мотиве, называемом структурой флюорита.
Ca2+ Центры восьмикоординатные, центрированные в кубе восьми F− центры. Каждый F− центр согласован с четырьмя Ca2+ центры в форме тетраэдра.[5] Хотя идеально упакованные кристаллические образцы бесцветны, минерал часто сильно окрашен из-за присутствия F-центрыТакая же кристаллическая структура обнаружена во многих ионных соединениях с формулой AB.2, Такие как Исполнительный директор2, кубический ZrO2, UO2, ThO2, и PuO2. В соответствующем антиструктура, называемая структурой антифторита, анионы и катионы меняются местами, например Быть2C.
Газовая фаза
Газовая фаза примечательна тем, что не дает предсказаний относительно Теория VSEPR; в CaF
2 молекула не линейна как MgF
2, но согнутый угол связи примерно 145 °; дигалогениды стронция и бария также имеют изогнутую геометрию.[6] Было высказано предположение, что это связано с фторидом лиганды взаимодействуя с электронным остовом[7][8] или d-подоболочка[9] атома кальция.
Подготовка
Минерал флюорит широко распространен и в основном представляет интерес как предшественник HF. Таким образом, существует небольшая мотивация для промышленного производства CaF.2. CaF высокой чистоты2 производится путем обработки карбонат кальция с плавиковая кислота:[10]
- CaCO3 + 2 HF → CaF2 + CO2 + H2О
Приложения
Встречающийся в природе CaF2 является основным источником фтороводород, товарный химикат, используемый для производства широкого спектра материалов. Фторид кальция в флюорит государство имеет важное коммерческое значение как источник фтора.[11] Фтороводород выделяется из минерала под действием концентрированных серная кислота:[12]
- CaF2 + H2ТАК4 → CaSO4(твердый) + 2 ВЧ
Ниша использует
Фторид кальция используется для производства оптических компонентов, таких как окна и линзы, используемых в тепловизионных системах, спектроскопии, телескопы, и эксимерные лазеры. Он прозрачен в широком диапазоне от ультрафиолетового (УФ) до инфракрасного (ИК) частот. Его низкий показатель преломления снижает потребность в антибликовые покрытия. Также удобна его нерастворимость в воде. Легированный фторид кальция, как и природный флюорит, проявляет термолюминесценция и используется в термолюминесцентные дозиметры. Он образуется при соединении фтора с кальцием.
Безопасность
CaF2 классифицируется как «не опасный», хотя реагирует на него серная кислота производит очень токсичный плавиковая кислота. Что касается ингаляции, NIOSH-рекомендуемая концентрация фторсодержащих пылей - 2,5 мг / м3 в воздухе.[10]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Прадёт Патнаик. Справочник неорганических химикатов. Макгроу-Хилл, 2002 г., ISBN 0-07-049439-8
- ^ Рентгеноструктурные исследования CaF2 при высоком давлении, Л. Гервард, Дж. С. Олсен, С. Стинструп, М. Малиновски, С. Осбринк и А. Васковска, Журнал прикладной кристаллографии (1992), 25, 578-581 Дои:10.1107 / S0021889892004096
- ^ «Фториды (как F)». Немедленно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH). Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Burr, P. A .; Купер, М. В. Д. (15 сентября 2017 г.). «Важность упругих эффектов конечных размеров: нейтральные дефекты в ионных соединениях». Физический обзор B. 96 (9): 094107. arXiv:1709.02037. Bibcode:2017PhRvB..96i4107B. Дои:10.1103 / PhysRevB.96.094107. S2CID 119056949.
- ^ Г. Л. Мисслер и Д. А. Тарр «Неорганическая химия», 3-е изд., Издательство Pearson / Prentice Hall, ISBN 0-13-035471-6.
- ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Gillespie, R.J .; Робинсон, Э.А. (2005). «Модели молекулярной геометрии». Chem. Soc. Ред. 34 (5): 396–407. Дои:10.1039 / b405359c. PMID 15852152.
- ^ Кстати, I .; Gillespie, R.J .; Tang, T. H .; Бадер, Р. Ф. (1995). «Основные искажения и геометрия дифторидов и дигидридов Ca, Sr и Ba». Неорг. Chem. 34 (9): 2407–2414. Дои:10.1021 / ic00113a023.
- ^ Сейджо, Луис; Барандиаран, Зойла; Хузинага, Сигеру (1991). "Ab initio модель потенциального исследования геометрии равновесия дигалогенидов щелочноземельных металлов: MX2 (M = Mg, Ca, Sr, Ba; X = F, Cl, Br, I) " (PDF). J. Chem. Phys. 94 (5): 3762. Bibcode:1991ЖЧФ..94.3762С. Дои:10.1063/1.459748. HDL:10486/7315.
- ^ а б Aigueperse, Жан; Моллард, Поль; Девилье, Дидье; Chemla, Marius; Фарон, Роберт; Романо, Рене; Куэр, Жан Пьер (2000). «Соединения фтора неорганические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм: Wiley-VCH. Дои:10.1002 / 14356007.a11_307.
- ^ Aigueperse, Жан; Моллард, Поль; Девилье, Дидье; Chemla, Marius; Фарон, Роберт; Романо, Рене; Куэр, Жан-Пьер (2005), «Соединения фтора, неорганические», Энциклопедия промышленной химии Ульмана, Weinheim: Wiley-VCH, p. 307, DOI: 10.1002 / 14356007.a11_307.
- ^ Холлеман, А. Ф .; Виберг, Э. "Неорганическая химия" Academic Press: Сан-Диего, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
внешняя ссылка
- Интернет-книга NIST данные термохимии
- Чарльз Таунс об истории лазеров
- Национальный реестр загрязнителей - информационный бюллетень по фторидам и соединениям
- Данные о материалах Crystran
- MSDS (Оксфордский университет)