Fluorid vápenatý

chemická sloučenina
(přesměrováno z CaF2)

Fluorid vápenatý (CaF2) je iontová sloučenina vápníku a fluoru. Je téměř nerozpustná ve vodě. V přírodě se vyskytuje nejčastěji jako fialový nebo zelenomodrý nerost fluorit (kazivec) a je zdrojem většiny světového fluoru. Tato pevná látka má plošně centrovanou krychlovou strukturu, kde je vápník umístěn mezi osm fluoridových aniontů a každý F je obklopen čtyřmi ionty Ca2+.[2] Přestože jako čistá látka je bezbarvý, jako minerál je zbarven díky přítomnosti F-center.

Fluorid vápenatý
Krystalická mřížka
Krystalická mřížka
Práškový fluorid vápenatý
Práškový fluorid vápenatý
Obecné
Systematický názevFluorid vápenatý
Anglický názevCalcium fluoride
Německý názevCalciumfluorid
Sumární vzorecCaF2
VzhledBílá krystalická látka
Identifikace
Registrační číslo CAS7789-75-5
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)232-188-7
Číslo RTECSEW1760000
Vlastnosti
Molární hmotnost78,08 g/mol
Teplota tání1 360 °C
Teplota varu2 500 °C
Hustota3,18 g/cm3
Rozpustnost ve vodě0,001 6 g/100 g (18 °C)
0,001 7 g/100 g (26 °C)
Součin rozpustnosti2,69×10−11
Relativní permitivita εr7,36
Měrná magnetická susceptibilita−4,26 Sm−1
Struktura
Krystalová strukturaKrychlová plošně centrovaná
Hrana krystalové mřížkya=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 cp0,887 JK−1g−1
Bezpečnost
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
[1]
Varování[1]
R-větyŽádné nejsou
S-větyŽádné nejsou
Teplota vzníceníNení vznětlivý
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Některá data mohou pocházet z datové položky.

Využití

editovat

Zdroj fluorovodíku

editovat

Přírodní CaF2 je základním zdrojem fluorovodíku, látky používané pro výrobu široké škály materiálů zejména jako příměs do barviv. 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.[3]

Jiná použití

editovat

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, 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 IBMYorktown 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

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.

Reference

editovat

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

  1. a b Calcium fluoride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. G. L. Miessler and D. A. Tarr “Inorganic Chemistry” 3rd Ed, Pearson/Prentice Hall publisher, ISBN 0-13-035471-6.
  3. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.

Literatura

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

Související články

editovat

Příbuzné látky

editovat

Externí odkazy

editovat