Фторид кальцію
Флуорид кальцію — тверда, прозора у чистому вигляді, неорганічна бінарна хімічна сполука з іонною кристалічною ґрадкою та хімічною формулою CaF2. У природі зустрічається у вигляді мінералу флюориту. Використовується у промисловисті як флюс в металургії, для виробництва плавикової кислоти, в оптиці. Нетоксичний.
Флуорид кальцію | |
---|---|
Назва за IUPAC | Кальцію флуорид |
Інші назви | кальцієва сіль плавикової кислоти, фтористий кальцій, плавиковий шпат |
Ідентифікатори | |
Номер CAS | 7789-75-5 |
PubChem | 24617 |
Номер EINECS | 232-188-7 |
DrugBank | DB15962 |
Назва MeSH | D01.146.325 і D01.303.350.300.150 |
ChEBI | 35437 |
RTECS | EW1760000 |
SMILES | [F-].[F-].[Ca+2][1] |
InChI | InChI=1S/Ca.2FH/h;2*1H/q+2;;/p-2 |
Номер Гмеліна | 18380 |
Властивості | |
Молекулярна формула | Ca F2 |
Молярна маса | 78,07 г/моль |
Зовнішній вигляд | безбарвна/біла кристалічна тверда речовина |
Запах | без запаху |
Густина | 3,181 г/см3[2] |
Тпл | 1418 |
Ткип | 2533 |
Розчинність | слаборозчинний в неорганічних кислотах нерозчинний в ацетоні |
Кислотність (pKa) | 1 |
Показник заломлення (nD) | 1,4338 (589 нм) |
Структура | |
Кристалічна структура | гранецентрована кубічна (див. текст), cF8 |
Fm3m, No. 225 | |
Координаційна геометрія |
Октаедральна (Na+) Октаедральна (Cl–) |
Небезпеки | |
ЛД50 | 4250 мг/кг (перорально, щурі) |
Індекс ЄС | не зазначений |
NFPA 704 | |
Температура спалаху | незаймистий |
Пов'язані речовини | |
Інші аніони | хлорид кальцію бромід кальцію йодид кальцію |
Інші катіони | флуорид берилію флуорид магнію флуорид стронцію флуорид барію флуорид радію |
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
Інструкція з використання шаблону | |
Примітки картки |
Знаходження в природі
В природі флуорид кальцію зустрічається у вигляді мінералу флюориту. Забарвлення мінералу буває найрізноманітнішим: найхарактерніша фіолетова і зелена, рідше — блакитна, жовта, рожева, часто перемежаються зелені і фіолетові смуги. Оптичний флюорит безбарвний. Блиск скляний. Просвічує або прозорий, темні різновиди просвічують, рідше непрозорі. Твердість 4, густина 3,2. Крихкий. Спайність досконала по октаедру. Сингонія кубічна. Форма кристалів — куби або октаедри. Характерні двійники проростання. Зазвичай мінерал утворює щільні або зернисті маси, або шестоваті і радіально-променисті агрегати.
Флюорит зустрічається, головним чином, як жильний мінерал в асоціації з кальцитом, баритом, кварцем, а також з сульфідами свинцю, цинку і інших металів, рідше — в пегматитах.
Промислова здобич флюориту ведеться з практично мономінеральних жил. Провідні світові постачальники флюориту — Мексика, Монголія, ПАР, Іспанія, Китай. Родовища флюориту є також у Франції, Німеччині, Великій Британії. Більше половини всього флюориту витрачається в хімічній промисловості для виробництва плавикової кислоти, з якої отримують органічні і неорганічні речовини, що фторують, а також штучний кріоліт для потреб алюмінієвої промисловості. Другий найбільший споживач флюориту — чорна металургія, де він використовується як флюс в плавильних печах.
У 19 столітті у Великій Британії як камінь декоративно-виробу широко застосовувався синювато-фіолетовий і зелений флюорит (Синій Джон, Зелений Джон). Оптичний флюорит в роки Другої світової війни був стратегічною сировиною, необхідною для виготовлення приладів нічного бачення.
Виробництво
Застосування
Фізичні та фізико-хімічні властивості
Безбарвні, крихкі діамагнітні кристали (в порошку — білі). Твердість за шкалою Мооса - 4. До температури 1150 °C стабільний α-CaF2 з кубічною градкою (а = 0,54626 нм, z=4, Fm3m), при температурі близько 1150 °C відбувається поліморфний перехід до невпорядкованої β-модифікації тетрагональної сингонії з температурою плавлення 1418 °C. Тиск пари при 1625°C = 1,0 мм. рт.ст., при 1850°C = 10 мм. рт. ст.[3]
Термодинамічні характеристики | |
---|---|
Стандартна ентальпія утворення ΔH(solid) (298 К, кДж/моль) | -1214,6 |
Стандартна енергія Гіббса утворення ΔG(solid) (298 К, кДж/моль) | -1161,9 |
Стандартна ентропія утворення S(solid) (298 К, Дж/(моль·K)) | 68,87 |
Стандартна мольна теплоємність Cp(solid) (298 К, Дж/(моль·K)) | 67,03 |
Стандартна ентальпія утворення ΔH(gas) (298 К, кДж/моль) | -784 |
Стандартна ентропія утворення S(gas) (298 К, Дж/(моль·K)) | 274 |
Стандартна мольна теплоємність Cp(gas) (298 К, Дж/(моль·K)) | 51 |
Ентальпія плавлення ΔHпл. (кДж/моль) | 29,7 |
Ентальпія кипіння ΔHкип. (кДж/моль) | 305 |
Ентальпія поліморфного переходу ΔHперех. (кДж/моль) | 4,77 |
Інші характеристики[4] | |
---|---|
Коефіцієнт теплопровідності (Вт/(м·K)) | 9,71 |
Коефіцієнт термічного розширення (К-1) | 18,5×10-6 |
Питома теплоємність (Дж/(кг·К)) | 854 |
Діелектрична стала (f = 1 Мгц) | 6,76 |
Модуль Юнга Е (ГПа) | 75,8 |
Модуль зсуву G (ГПа) | 33,77 |
Модуль обємної деформації К (ГПа) | 82,71 |
Межа пружності (МПа) | 36,54 |
Коефіцієнт Пуасона ν | 0,26 |
Погано розчиняється у воді (16 мг/л при 18 °C).
Структура
Лабораторне отримання та хімічні властивості
Біологічна функція
Цікаві факти
Див. також
Примітки
Джерела
- Химическая энциклопедия. - Т.5. - М.: Советская энциклопедия, 1999. - С. 111 (рос.)