A nátrium-fluorid egy szervetlen vegyület, a hidrogén-fluorid és a nátrium sója. Ez egy fehér, szagtalan kristályos anyag. A nátrium-fluorid kémiai képlete NaF. Kémiai kötés – ionos.
terjed a természetben
A természetben ez az anyag főleg williomit ásványi formában fordul elő. Ez az ásvány a nátrium-fluoridot képviseli tiszta formájában. Nagyon szép színe lehet a kárminvöröstől a rózsaszíntől a színtelenig. Meglehetősen törékeny és viszonylag instabil. Ennek az ásványnak a ragyogása az üveg ragyogásához hasonlít. Lelőhelyei Észak-Amerikában, Afrikában és a Kola-félszigeten találhatók, de általában meglehetősen ritka.
Az iparág beszerzése
A nátrium-fluorid meglehetősen hasznos vegyület, ezért ipari méretekben szintetizálják. A világ termelése meghaladja az évi 10 000 tonnát. A legtöbb esetben az alapanyagok hexafluor-szilikátok, amelyeket szintén mesterségesen nyernek. Előállításuk során lúgos hidrolízisnek vetik alá őket, melynek eredményeként nátrium-fluorid szabadul fel a reakcióelegyben. De még mindig el kell választani a szilícium-oxid és a nátrium-szilikát szennyeződéseitől. Teddez gyakran csak sima szűrés.
A hexafluor-szilikátok azonban még akkor is nátrium-fluoridot adhatnak, ha hőlebomlanak vagy nátrium-karbonáttal kölcsönhatásba lépnek. Ipari szintézisben is használható.
Az iparban is létezik eljárás nátrium-fluorid előállítására szóda (nátrium-karbonát) és hidrogén-fluoridból. Szűrés segítségével történő interakciójuk eredményeként műszakilag tiszta terméket lehet kapni:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Laboratóriumi beszerzés
A laboratóriumban más módon is előállítható ez a vegyület. A legegyszerűbb a nátrium-hidroxid és a hidrogén-fluorid semlegesítésének reakciója. Egy másik lehetőség: a nátrium-hidroxid kölcsönhatása ammónium-fluoriddal. A nátrium-hidroxid egyszerű fluorral kölcsönhatásba lépve fluoridot is adhat.
Elméletileg a nátrium-fluorid egyszerű anyagokból is előállítható: nátriumból és fluorból. Ez a reakció nagyon hevesen megy végbe, bár a gyakorlatban nagyon ritkán hajtják végre.
F2 + 2Na → 2NaF
A beszerzés másik módja a difluorhidrát és néhány komplex só termikus lebontása. Ebben az esetben nagyon nagy tisztaságú terméket kapunk.
Na(HF2) → NaF + HF
Egyszerű fluor oxidálásakor nátrium-bromáttal vagy más nátriumot tartalmazó oxidálószerrelnátrium-fluoridot termelhet.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Bór-trifluorid nátrium-hidriddel való reagáltatásával ez a só is előállítható.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Fizikai tulajdonságok
A nátrium-fluorid fehér kristályos szilárd anyag. Olvadáspont - 992°C, forráspont - 1700°C. Nem forró. Mivel a nátrium-fluorid kémiai kötése ionos, jól oldódik vízben, és még jobb - hidrogén-fluoridban. Szerves oldószerekben szinte oldhatatlan. Nem higroszkópos és nem képez kristályos hidrátokat.
Kémiai tulajdonságok
Vizes oldatokban a nátrium-fluorid disszociál, és összetett vegyületet képez.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
A hidrogén-fluoriddal való kölcsönhatás során difluorhidrát képződik. De feleslegben lévő hidrogén-fluoriddal más összetett vegyületek is képződhetnek, amelyeket nátrium-hidrofluoridoknak neveznek. Összetételük a reagensek arányától függően eltérő lehet.
Amint a kémiai képletből is látható, a nátrium-fluorid egy tipikus só, ezért cserereakciókba lép más sókkal, ha a reakció eredményeként csapadék vagy gáz képződik. A savakkal való kölcsönhatás során gáznemű hidrogén-fluorid szabadul fel. És lítium-hidroxiddal lítium-fluorid csapadék képződik.
Nátrium-fluorida reagensektől és a reakciókörülményektől függően más komplex sókat képezhetnek.
Toxikus
A nátrium-fluorid veszélyes anyag. Az NFPA 704 szabvány szerint a harmadik veszélyességi fokozattal rendelkezik, az emberre mért halálos dózis 5-10 gramm. Ez elég sok, de még kisebb adag nátrium-fluorid is károsítja a szív- és érrendszert. Mérgezés történhet a mérgezett levegő belélegzésével és ennek a szervetlen vegyületnek az élelmiszerben való lenyelésével. Ez utóbbi esetben gyomorirritáció léphet fel, akár fekély is előfordulhat.
Alkalmazás
A nátrium-fluorid jó fertőtlenítő tulajdonságokkal rendelkezik, ezért néha adják mosószerekhez. Ugyanezen okból fafeldolgozásra használják. Ennek a sónak az oldata segít a penész, gomba és rovarok elleni küzdelemben. Leggyakrabban három százalékos oldatot használnak. Jól behatol a fába és védi a bomlástól. Ennek az orvosságnak azonban van egy hátránya, ami miatt a nátrium-fluoridot ritkán használják – esőzéskor könnyen kimosódik a fából, mivel ez a só jól oldódik vízben.
Egyes kémiai vegyületek, különösen freonok és rovarölő szerek szintézisében is használják. A fluorionok leállítják a glikolízist (glükóz oxidációt), ezért a nátrium-fluoridot biokémiai kutatásokhoz használják.
A kohászati iparban is gyakran használják fémfelületek tisztítására, valamint olvasztása és forrasztása során. Az anyagot néha cementhez adják, így a beton ellenállóvá váliksavakra és kenőanyagokra a hőálló tulajdonságok javítása érdekében.
A legvitatottabb felhasználása a fogkrémekben. A fogak számára a nátrium-fluorid fluorforrás, amely a csontok és a fogak erősítéséhez szükséges, valamint a fogszuvasodás megelőzésére is szolgál. Ennek az elemnek a nagy fogyasztásával azonban negatív következmények léphetnek fel. Ezért még mindig vita folyik a fluor adalékanyagként való használatáról a fogkrémekben.
A fluorid pozitív hatása a szervezetre
A fluor igen fontos nyomelem az emberi szervezetben, enélkül normális élete lehetetlen. Felnőtt embernek testtömeg-kilogrammonként napi 0,03 mg fluor fogyasztása szükséges. A gyereknek ötször több kell.
A fluor funkciói a szervezetben nagyon sokrétűek. Hozzájárul a csontok, haj és köröm megfelelő növekedéséhez és képződéséhez, mivel stabilizálja a kalciumot a mineralizációs folyamatban. Ez különösen fontos a gyermekek növekedése és fejlődése során, valamint törések esetén. Ez az elem szükséges az immunitás fenntartásához. A vas jobban felszívódik a szervezetben, ha a fluor részt vesz ebben a folyamatban.
Ennek az elemnek a hiányával a fogzománc legyengül, nő a fogszuvasodás kockázata. Gyermekeknél ebben az esetben a csontváz fejlődése során hibák jelentkezhetnek. A felnőtteknél fennáll a csontritkulás kialakulásának veszélye. Ezt a betegséget alacsony csontsűrűség jellemzi, ami növeli a csontok törékenységét.
Problémák a túlzott fluoriddal a szervezetben
Megnövelt fluortartalommala szervezetben fluorózis alakulhat ki. Ezt a betegséget számos visszafordíthatatlan következmény jellemzi. A betegség kialakulásának kezdeti szakaszában a fogzománc szenved. Különböző formájú és színű foltok vannak rajta. A foltokat a fogorvos könnyen diagnosztizálja, és időben történő kezeléssel könnyen eltávolíthatók. A fehérítéshez gyakran használnak szervetlen savak oldatát, hidrogén-peroxid oldatát vagy más peroxidok oldatait. A zománc fehérítése után a remineralizálást kalcium-glükonát oldattal végezzük. A fluorózis súlyosabb formáinak kezelésében a terápia végéig a kalcium-glükonát szájon át történő bevétele javasolt. Ha a fluorózis során a fogzománc eróziója következik be, akkor kompozit anyagokat használnak, és helyreállítják a fog formáját, körülbelül ugyanúgy, mint a tömésnél.
Ennek a betegségnek a megelőzéseként csökkentheti a szervezet fluor bevitelét, ha az ivóvízben magas a koncentrációja. Ehhez általában kicserélik a vízforrást, vagy egyszerűen megszűrik. A sok fluoridot tartalmazó ételeket is ki lehet venni az étrendből: tengeri halat, állati olajat, spenótot. A C- és D-vitamin, valamint a kalcium-glükonát fogyasztása segíthet.
Ha hosszú időn keresztül (10-20 év) túlzott fluorid figyelhető meg, a csontok szenvedni kezdenek. Osteosclerosis fordul elő, amelyben a csontritkulástól eltérően a csontsűrűség a normálisnál magasabb lesz, ami rugalmasságuk csökkenéséhez vezet. Gyakori töréseket is okozhat. De nem kell aggódnia. Ilyen erős fluortöbblet a szervezetben csak azokon dolgozó embereknél fordulhat előfluorid előállítása biztonsági óvintézkedések nélkül.
Víz fluorozása
Amint fentebb említettük, a fluorid felhasználható a fogszuvasodás megelőzésére. Emiatt a múlt század közepén egyes országokban elkezdték alkalmazni a csapvíz fluorozását. Lényege a klórozásra emlékeztet. Kis mennyiségű nátrium-fluoridot vagy más fluort tartalmazó komponenst adnak a vízhez, hogy bizonyos tulajdonságokat adjon neki. Ma az Egyesült Államokban a víz 2/3-a fluorozott.
Ahhoz, hogy egy személy megkapja a szükséges mennyiségű fluort, az Egészségügyi Világszervezet szerint az ivóvíznek literenként 0,5-1,0 mg fluort kell tartalmaznia. De a közönséges víz nem mindig tartalmazza ezt a mennyiséget, ezért mesterségesen kell növelnie.
A víz fluorozása semmilyen módon nem befolyásolja annak ízét vagy illatát. Ennek a folyamatnak köszönhetően a fogszuvasodás kockázata nagymértékben csökken, különösen a gyermekek körében. Ennek az az oka, hogy a fluor elpusztítja a baktériumokat, amelyek feloldhatják a fogzománcot és fogszuvasodást okozhatnak.
Természetesen a megnövekedett fluortartalom fluorózishoz vezethet, de hiteles tanulmányok szerint a víz fluorozása nem okozhatja ezt a patológiát. Az ilyen víz egyéb mellékhatásai szintén nem figyelhetők meg. Bár a közelmúltban kezdtek megjelenni néhány alacsony színvonalú tanulmány, amelyek mást sugallnak. Egyre népszerűbb, és az a mítosz, hogy a víz fluorozása a fluoridok ártalmatlanításának egyik módja, ami az alumíniumipari vállalkozások pazarlása. De ezt a verziót nem erősítették meg.
Használjaa fluortartalmú víz csak bizonyos betegségek esetén nem ajánlott: cukorbetegség, hormonális zavarok, ízületi gyulladás, pajzsmirigy-, vese- és szívbetegségek.
A vízből mindenesetre könnyen megszabadulhat a fluor jelenlététől. A fordított ozmózis elvén működő szűrők szinte az összes fluort eltávolítják, a desztilláció pedig teljesen megtisztítja belőle a vizet. A háztartási szűrők részben vagy teljesen magukban is visszatarthatják a fluort. A víz timföldön, csontliszten vagy csontszenesen való átengedése a fluoridot is eltávolíthatja a vízből. Egyes fluoridok (például a kalcium-fluorid) vízben nem oldódnak, ezért a fluor teljes mennyiségének kicsapására kicsapási módszert lehet alkalmazni. Gyakran használnak meszet erre.
Farmakológiai alkalmazások
A nátrium-fluorid egyes gyógyszerek hatóanyaga. Általában az ilyen tablettákat az orvos által előírt módon veszik be, néha a terápia speciális ellenőrzést igényel, és az áramlás dinamikájának rendszeres tanulmányozása kíséri. A fluorkészítmények kereskedelmi nevei: „Nátrium-fluorid”, „Natrium fluoratum” és „Ossin”. A szervezet fluorhiánya miatt írják fel őket, különösen csontritkulás esetén.
A drazsé és tabletta formájában lévő gyógyszert szájon át kell bevenni. Szinte az összes fluort felszívja a szervezet, függetlenül a táplálékfelvételtől. Általában az ilyen terápiát napi 1-1,5 g kalcium és magnézium bevitelével kombinálják. Ez elősegíti a csontok egyenletesebb mineralizációját.
De a gyógyszer veszélyes átvenni a normát. Ebben az esetben túl sok fluor fordulhat elő, ami fluorózishoz vezethet. Nál nélnátrium-fluoridot tartalmazó gyógyszerek szedése esetén a fluorózis kialakulásának megelőzése érdekében fogorvoshoz kell fordulni.
