Fluorid vápenatý

Fluorid vápenatý
	Krystalická mřížka
	Práškový fluorid vápenatý
Obecné
Systematický název	Fluorid vápenatý
Anglický název	Calcium fluoride
Německý název	Calciumfluorid
Sumární vzorec	CaF2
Vzhled	Bílá krystalická látka
Identifikace
Registrační číslo CAS	7789-75-5
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	232-188-7
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 g (18 °C); 0,001 7 g/100 g (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
	; GHS07; Varování
R-věty	Žádné nejsou
S-věty	Žádné nejsou
Teplota vznícení	Není vznětlivý
	Není-li uvedeno jinak, jsou použity; jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

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.

Využití

Zdroj fluorovodíku

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

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 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

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

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

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

Literatura

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

Související články

Příbuzné látky

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu fluorid vápenatý na Wikimedia Commons
Hornické muzeum Harrachov
Společnost Fluorit Teplice s.r.o.

[pubchem_cid_84512-1] 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.

[2]

[1]

[3]