Natri florua là một hợp chất vô cơ, là muối của axit flohydric và natri. Nó là một chất kết tinh màu trắng, không mùi. Công thức hóa học của natri florua là NaF. Liên kết hóa học - ion.
Lan tỏa trong tự nhiên
Trong tự nhiên, chất này tồn tại chủ yếu ở dạng khoáng vật williomit. Khoáng chất này đại diện cho natri florua ở dạng nguyên chất. Nó có thể có màu rất đẹp từ đỏ carmine, hồng đến không màu. Nó khá giòn và tương đối không ổn định. Độ sáng của khoáng chất này giống với độ sáng của thủy tinh. Tiền gửi của nó được tìm thấy ở Bắc Mỹ, Châu Phi và Bán đảo Kola, nhưng nhìn chung nó khá hiếm.
Thu được bởi ngành
Natri florua là một hợp chất khá hữu ích nên được tổng hợp ở quy mô công nghiệp. Sản lượng trên thế giới là hơn 10.000 tấn mỗi năm. Trong hầu hết các trường hợp, nguyên liệu thô là hexafluorosilicat, cũng được thu nhận nhân tạo. Trong quá trình sản xuất, chúng bị thủy phân bằng kiềm, do đó natri florua được giải phóng trong hỗn hợp phản ứng. Nhưng nó vẫn cần được tách khỏi các tạp chất của oxit silic và natri silicat. Làmđây thường chỉ là lọc đơn giản.
Nhưng hexafluorosilicat, ngay cả khi bị phân hủy nhiệt hoặc khi tương tác với natri cacbonat, có thể tạo ra natri florua. Nó cũng có thể được sử dụng trong tổng hợp công nghiệp.
Ngoài ra trong công nghiệp còn có một phương pháp thu được natri florua từ tro soda (natri cacbonat) và axit flohydric. Kết quả của sự tương tác của họ với sự trợ giúp của bộ lọc, có thể thu được một sản phẩm tinh khiết về mặt kỹ thuật:
Na2CO3+ HF → 2NaF + CO2+ H 2O
Phòng thí nghiệm Thu được
Trong phòng thí nghiệm, có nhiều cách khác để thu được hợp chất này. Đơn giản nhất là phản ứng trung hòa natri hydroxit với axit flohidric. Một lựa chọn khác: tương tác của natri hydroxit với amoni florua. Natri hydroxit cũng có thể tạo ra florua khi tương tác với flo đơn giản.
Về lý thuyết, natri florua cũng có thể thu được từ các chất đơn giản: natri và flo. Phản ứng này diễn ra rất dữ dội, mặc dù trong thực tế, nó được thực hiện rất hiếm khi.
F2+ 2Na → 2NaF
Một cách khác để thu được là sự phân hủy nhiệt của difluorohydrate và một số muối phức. Trong trường hợp này, sản phẩm có độ tinh khiết rất cao sẽ thu được.
Na (HF2) → NaF + HF
Khi oxi hóa flo đơn giản bằng natri bromat hoặc các chất oxi hóa khác có chứa natri tạo thành sản phẩmcó thể tạo ra natri florua.
F2+ NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4+ 2NaF + H 2O
Bằng cách cho bo triflorua phản ứng với natri hiđrua, muối này cũng có thể thu được.
BF3+ NaOH → Na3BO3+ NaF + H 2O
Tính chất vật lý
Natri florua là chất rắn kết tinh màu trắng. Điểm nóng chảy - 992 ° C, điểm sôi - 1700 ° C. Không nóng. Vì liên kết hóa học của natri florua là ion nên nó có khả năng hòa tan cao trong nước và thậm chí tốt hơn - trong hydro florua. Hầu như không tan trong dung môi hữu cơ. Không hút ẩm và không tạo thành hydrat kết tinh.
Tính chất hóa học
Trong dung dịch nước, natri florua phân ly và tạo thành một hợp chất phức tạp.
NaF + 4H2O → [Na (H2O)4]++ F-
Khi tương tác với axit flohydric, difluorohydrate được hình thành. Nhưng với lượng dư hydro florua, các hợp chất phức tạp khác có thể được hình thành, được gọi là natri hydrofluorid. Thành phần của chúng có thể khác nhau tùy thuộc vào tỷ lệ thuốc thử.
Như bạn có thể thấy từ công thức hóa học, natri florua là một muối điển hình, vì vậy nó sẽ tham gia phản ứng trao đổi với các muối khác nếu kết tủa hoặc khí được tạo thành do phản ứng. Khi tương tác với axit, hiđro florua ở thể khí được giải phóng. Và với lithi hydroxit, một kết tủa của lithi florua được tạo thành.
Natri floruacó thể tạo thành muối phức khác, tùy thuộc vào thuốc thử và điều kiện phản ứng.
Độc
Natri florua là một chất nguy hiểm. Nó có mức độ nguy hiểm thứ ba trong số bốn theo tiêu chuẩn NFPA 704. Liều lượng gây chết người là 5-10 gram. Điều này là khá nhiều, nhưng liều lượng nhỏ hơn natri florua gây hại cho hệ thống tim mạch. Ngộ độc có thể xảy ra cả khi hít phải không khí bị nhiễm độc và khi ăn phải hợp chất vô cơ này trong thực phẩm. Trong trường hợp thứ hai, kích ứng dạ dày có thể xảy ra, lên đến loét.
Đơn
Natri florua có đặc tính khử trùng tốt nên đôi khi được thêm vào chất tẩy rửa. Vì lý do tương tự, nó được sử dụng để chế biến gỗ. Dung dịch muối này giúp chống lại nấm mốc, nấm và côn trùng. Thông thường, một giải pháp ba phần trăm được sử dụng. Nó thâm nhập tốt vào gỗ và bảo vệ nó khỏi mục nát. Nhưng biện pháp khắc phục này có một nhược điểm, vì natri florua hiếm khi được sử dụng - nó dễ bị trôi ra khỏi gỗ khi mưa, vì muối này rất dễ hòa tan trong nước.
Nó cũng được sử dụng trong quá trình tổng hợp một số hợp chất hóa học, đặc biệt là freon và thuốc diệt côn trùng. Các ion flo làm ngừng quá trình đường phân (quá trình oxy hóa glucose), vì vậy natri florua được sử dụng để nghiên cứu sinh hóa.
Nó cũng thường được sử dụng trong ngành công nghiệp luyện kim để làm sạch bề mặt kim loại, cũng như trong quá trình nấu chảy và hàn của chúng. Chất này đôi khi được thêm vào xi măng, làm cho bê tông có khả năng chốngđối với axit và trong chất bôi trơn để cải thiện chất lượng chịu nhiệt.
Công dụng gây tranh cãi nhất của nó là trong kem đánh răng. Đối với răng, natri florua là một nguồn florua cần thiết để cung cấp cho xương và răng chắc khỏe, đồng thời cũng có tác dụng ngăn ngừa sâu răng. Nhưng với việc tiêu thụ nhiều nguyên tố này, những hậu quả tiêu cực có thể xảy ra. Do đó, vẫn còn tranh cãi về việc sử dụng florua làm chất phụ gia trong kem đánh răng.
Tác động tích cực của florua đối với cơ thể
Flo là một nguyên tố vi lượng khá quan trọng trong cơ thể con người, nếu không có nó thì cuộc sống bình thường là không thể. Người lớn cần tiêu thụ 0,03 mg florua cho mỗi kg trọng lượng cơ thể mỗi ngày. Đứa trẻ cần gấp 5 lần.
Các chức năng của flo trong cơ thể rất đa dạng. Nó góp phần vào sự phát triển và hình thành thích hợp của xương, tóc và móng tay, vì nó ổn định canxi trong quá trình khoáng hóa. Điều này đặc biệt quan trọng trong quá trình tăng trưởng và phát triển của trẻ em, cũng như gãy xương. Yếu tố này là cần thiết để duy trì khả năng miễn dịch. Cơ thể hấp thụ sắt tốt hơn nếu florua tham gia vào quá trình này.
Thiếu nguyên tố này, men răng bị suy yếu, nguy cơ sâu răng tăng cao. Ở trẻ em trong trường hợp này, các khuyết tật có thể xuất hiện trong quá trình phát triển của khung xương. Người lớn có nguy cơ bị loãng xương. Căn bệnh này có đặc điểm là mật độ xương thấp, làm tăng tính dễ gãy của xương.
Vấn đề với lượng florua dư thừa trong cơ thể
Với hàm lượng flo tăng lên trongcơ thể có thể bị nhiễm fluor. Căn bệnh này được đặc trưng bởi một số hậu quả không thể đảo ngược. Trong giai đoạn đầu của sự phát triển của bệnh, men răng bị ảnh hưởng. Trên đó có những đốm có hình dạng và màu sắc khác nhau. Các đốm có thể dễ dàng được chẩn đoán bởi nha sĩ và điều trị kịp thời, chúng có thể dễ dàng được loại bỏ. Để tẩy trắng, người ta thường sử dụng các dung dịch axit vô cơ, dung dịch hydro peroxit, hoặc các dung dịch của các peroxit khác. Sau khi làm trắng men, quá trình tái khoáng được thực hiện bằng dung dịch canxi gluconat. Trong điều trị các dạng nhiễm độc fluor nặng hơn, nên dùng canxi gluconat bằng đường uống cho đến khi kết thúc điều trị. Nếu men răng bị xói mòn xảy ra trong quá trình nhiễm fluor, thì vật liệu composite sẽ được sử dụng và hình dạng của răng được phục hồi, gần giống như khi trám răng.
Để phòng ngừa bệnh này, bạn có thể giảm lượng florua hấp thụ vào cơ thể nếu nồng độ của nó trong nước uống cao. Để làm điều này, họ thường thay thế nguồn nước hoặc đơn giản là lọc nó. Bạn cũng có thể loại bỏ các thực phẩm có chứa nhiều florua khỏi chế độ ăn uống: cá biển, dầu động vật, rau chân vịt. Ăn vitamin C và D và canxi gluconat có thể hữu ích.
Nếu quan sát thấy dư thừa florua trong một thời gian dài (10-20 năm), xương bắt đầu bị ảnh hưởng. Xơ xương xảy ra, trong đó, không giống như loãng xương, mật độ xương trở nên cao hơn bình thường, dẫn đến giảm độ đàn hồi của chúng. Nó cũng có thể gây ra gãy xương thường xuyên. Nhưng bạn không nên lo lắng. Tình trạng dư thừa flo trong cơ thể mạnh mẽ như vậy chỉ có thể xảy ra ở những người làm việcsản xuất florua mà không có biện pháp phòng ngừa an toàn.
Nước fluor hóa
Như đã nói ở trên, chất florua có thể được sử dụng để ngăn ngừa sâu răng. Vì lý do này, vào giữa thế kỷ trước, fluor hóa nước máy bắt đầu được sử dụng ở một số quốc gia. Bản chất của nó giống như quá trình clo hóa. Một lượng nhỏ natri florua hoặc một thành phần khác có chứa flo được thêm vào nước để tạo cho nó một số đặc tính nhất định. Ngày nay, 2/3 tổng lượng nước ở Hoa Kỳ bị nhiễm flo.
Để một người nhận được lượng flo cần thiết, theo Tổ chức Y tế Thế giới, nước uống nên chứa 0,5-1,0 mg florua mỗi lít. Nhưng nước thông thường không phải lúc nào cũng chứa lượng này, vì vậy bạn phải tăng nó lên một cách giả tạo.
Fluoridation của nước không ảnh hưởng đến mùi vị hoặc mùi của nó theo bất kỳ cách nào. Nhờ quá trình này, nguy cơ bị sâu răng giảm đi rất nhiều, đặc biệt là ở trẻ em. Điều này là do florua tiêu diệt vi khuẩn có thể làm tan men răng và gây sâu răng.
Tất nhiên, hàm lượng flo tăng lên có thể dẫn đến chứng nhiễm fluor, nhưng theo các nghiên cứu có thẩm quyền, hiện tượng fluor hóa trong nước không thể là nguyên nhân gây ra bệnh lý này. Các tác dụng phụ khác của nước như vậy cũng không được quan sát thấy. Mặc dù gần đây một số nghiên cứu chất lượng thấp đã bắt đầu xuất hiện cho thấy điều ngược lại. Ngày càng trở nên phổ biến và lầm tưởng rằng florit hóa trong nước là một cách để loại bỏ florua, chất thải của các doanh nghiệp nhôm. Nhưng phiên bản này không được xác nhận.
Sử dụngNước có chất fluoride không chỉ được khuyến khích dùng cho một số bệnh: tiểu đường, rối loạn nội tiết tố, viêm khớp, bệnh tuyến giáp, thận và tim.
Trong mọi trường hợp, nước rất dễ loại bỏ sự hiện diện của flo. Bộ lọc hoạt động theo nguyên tắc thẩm thấu ngược loại bỏ gần như toàn bộ flo, và quá trình chưng cất sẽ lọc sạch hoàn toàn nước khỏi nó. Các bộ lọc gia đình cũng có thể giữ lại một phần hoặc hoàn toàn flo trong bản thân chúng. Cho nước qua phèn chua, bột xương hoặc than xương cũng có thể loại bỏ florua khỏi nước. Một số florua (chẳng hạn như canxi florua) không tan trong nước, vì vậy có thể sử dụng phương pháp kết tủa để kết tủa hết flo. Vôi thường được sử dụng cho việc này.
Ứng dụng dược lý
Natri florua là thành phần hoạt chất trong một số loại thuốc. Theo quy định, những viên thuốc như vậy được dùng theo chỉ định của bác sĩ, đôi khi liệu pháp yêu cầu theo dõi đặc biệt và đi kèm với các nghiên cứu thường xuyên về động lực của dòng chảy. Tên thương mại của các chế phẩm chứa flo: "Natri florua", "Natrium fluoratum" và "Ossin". Chúng được kê đơn vì thiếu florua trong cơ thể, đặc biệt là đối với chứng loãng xương.
Thuốc ở dạng dragees và viên nén được dùng bằng đường uống. Hầu như tất cả florua đều được cơ thể hấp thụ, bất kể lượng thức ăn đưa vào cơ thể. Thông thường, liệu pháp như vậy được kết hợp với lượng canxi và magiê, 1-1,5 g mỗi ngày. Điều này giúp xương khoáng hóa ổn định hơn.
Nhưng loại thuốc này rất nguy hiểm khi vượt qua tiêu chuẩn. Trong trường hợp này, tình trạng dư thừa flo có thể xảy ra, dẫn đến hiện tượng nhiễm fluor. Tạidùng thuốc có chứa natri florua, cần phải đi khám nha sĩ để ngăn ngừa sự phát triển của bệnh nhiễm độc fluor.
