Natriumfluoride is een anorganische verbinding, een zout van fluorwaterstofzuur en natrium. Het is een witte, geurloze kristallijne substantie. De chemische formule van natriumfluoride is NaF. Chemische binding - ionisch.
Verspreid in de natuur
In de natuur komt deze stof voornamelijk voor in de vorm van het mineraal williomiet. Dit mineraal vertegenwoordigt natriumfluoride in zijn pure vorm. Het kan een heel mooie kleur hebben van karmijnrood, roze tot kleurloos. Het is vrij broos en relatief onstabiel. De schittering van dit mineraal lijkt op de schittering van glas. Zijn afzettingen zijn te vinden in Noord-Amerika, Afrika en het Kola-schiereiland, maar over het algemeen is het vrij zeldzaam.
Verkregen door industrie
Natriumfluoride is een vrij nuttige verbinding, dus het wordt op industriële schaal gesynthetiseerd. De wereldproductie bedraagt meer dan 10.000 ton per jaar. De grondstoffen zijn in de meeste gevallen hexafluorsilicaten, die ook kunstmatig worden gewonnen. Bij de productie worden ze onderworpen aan alkalische hydrolyse, waardoor natriumfluoride in het reactiemengsel vrijkomt. Maar het moet nog steeds worden gescheiden van onzuiverheden van siliciumoxide en natriumsilicaat. Doendit is vaak gewoon filteren.
Maar hexafluorsilicaten kunnen, zelfs wanneer ze thermisch worden afgebroken of in wisselwerking staan met natriumcarbonaat, natriumfluoride geven. Het kan ook worden gebruikt in industriële synthese.
Ook in de industrie is er een methode om natriumfluoride te verkrijgen uit natriumcarbonaat (natriumcarbonaat) en fluorwaterstofzuur. Als resultaat van hun interactie met behulp van filtering, is het mogelijk om een technisch zuiver product te verkrijgen:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Laboratorium behalen
In het laboratorium zijn er andere manieren om deze verbinding te verkrijgen. De eenvoudigste is de reactie van neutralisatie van natriumhydroxide met fluorwaterstofzuur. Een andere optie: de interactie van natriumhydroxide met ammoniumfluoride. Natriumhydroxide kan ook fluoride geven bij interactie met eenvoudig fluor.
In theorie kan natriumfluoride ook worden verkregen uit eenvoudige stoffen: natrium en fluor. Deze reactie verloopt zeer heftig, hoewel deze in de praktijk zeer zelden wordt uitgevoerd.
F2 + 2Na → 2NaF
Een andere manier om dit te verkrijgen is de thermische ontleding van difluorhydraat en enkele complexe zouten. In dit geval wordt een product van zeer hoge zuiverheid verkregen.
Na(HF2) → NaF + HF
Bij het oxideren van eenvoudig fluor met natriumbromaat of andere oxidatiemiddelen die natrium als product bevattenkan natriumfluoride produceren.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Door boortrifluoride te laten reageren met natriumhydride, kan dit zout ook worden verkregen.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Fysieke eigenschappen
Natriumfluoride is een witte kristallijne vaste stof. Smeltpunt - 992°C, kookpunt - 1700°C. Niet heet. Omdat de chemische binding van natriumfluoride ionisch is, is het zeer goed oplosbaar in water, en zelfs beter - in waterstoffluoride. Bijna onoplosbaar in organische oplosmiddelen. Niet-hygroscopisch en vormt geen kristallijne hydraten.
Chemische eigenschappen
In waterige oplossingen dissocieert natriumfluoride en vormt een complexe verbinding.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
Bij interactie met fluorwaterstofzuur wordt difluorhydraat gevormd. Maar met een overmaat aan waterstoffluoride kunnen andere complexe verbindingen worden gevormd, die natriumfluoriden worden genoemd. Hun samenstelling kan verschillen afhankelijk van de verhouding van de reagentia.
Zoals je kunt zien aan de chemische formule, is natriumfluoride een typisch zout, dus het gaat in uitwisselingsreacties met andere zouten als er een neerslag of gas wordt gevormd als gevolg van de reactie. Bij interactie met zuren komt gasvormig waterstoffluoride vrij. En met lithiumhydroxide wordt een neerslag van lithiumfluoride gevormd.
Natriumfluoridekan andere complexe zouten vormen, afhankelijk van de reagentia en reactieomstandigheden.
Toxiciteit
Natriumfluoride is een gevaarlijke stof. Het heeft het derde niveau van gevaar van de vier volgens de norm NFPA 704. De dodelijke dosis voor mensen is 5-10 gram. Dit is best veel, maar zelfs kleinere doses natriumfluoride zijn schadelijk voor het cardiovasculaire systeem. Vergiftiging kan zowel optreden door inademing van vergiftigde lucht als door inname van deze anorganische verbinding in voedsel. In het laatste geval kan maagirritatie optreden, tot een maagzweer aan toe.
Toepassing
Natriumfluoride heeft goede antiseptische eigenschappen, daarom wordt het soms aan wasmiddelen toegevoegd. Om dezelfde reden wordt het gebruikt voor houtverwerking. Een oplossing van dit zout helpt schimmels, schimmels en insecten te bestrijden. Meestal wordt een oplossing van drie procent gebruikt. Het dringt goed door in het hout en beschermt het tegen bederf. Maar deze remedie heeft een nadeel, waardoor natriumfluoride zelden wordt gebruikt - het wordt gemakkelijk uit het hout gewassen tijdens regen, omdat dit zout zeer goed oplosbaar is in water.
Het wordt ook gebruikt bij de synthese van sommige chemische verbindingen, met name freons en insecticiden. Fluorionen stoppen glycolyse (glucose-oxidatie), dus natriumfluoride wordt gebruikt voor biochemisch onderzoek.
Het wordt ook vaak gebruikt in de metallurgische industrie voor het reinigen van metalen oppervlakken, evenals tijdens het smelten en solderen. De stof wordt soms aan cement toegevoegd, waardoor beton bestand is tegenaan zuren en in smeermiddelen om de hittebestendige eigenschappen te verbeteren.
Het meest controversiële gebruik is in tandpasta's. Voor tanden is natriumfluoride een bron van fluoride, dat nodig is om botten en tanden stevigheid te geven en ook om cariës te voorkomen. Maar bij een hoge consumptie van dit element kunnen er negatieve gevolgen optreden. Daarom is er nog steeds discussie over het gebruik van fluoride als additief in tandpasta.
Het positieve effect van fluoride op het lichaam
Fluor is een vrij belangrijk sporenelement in het menselijk lichaam, zonder welke een normaal leven onmogelijk is. Het is noodzakelijk om voor een volwassene 0,03 mg fluoride per kilogram lichaamsgewicht per dag te consumeren. Het kind heeft 5 keer meer nodig.
De functies van fluor in het lichaam zijn zeer divers. Het draagt bij aan de juiste groei en vorming van botten, haar en nagels, omdat het calcium stabiliseert tijdens het mineralisatieproces. Dit is vooral belangrijk tijdens de groei en ontwikkeling van kinderen, evenals fracturen. Dit element is nodig om de immuniteit te behouden. IJzer wordt beter door het lichaam opgenomen als fluoride bij dit proces betrokken is.
Bij een gebrek aan dit element wordt het tandglazuur verzwakt en neemt het risico op cariës toe. Bij kinderen kunnen in dit geval defecten optreden tijdens de ontwikkeling van het skelet. Volwassenen lopen het risico osteoporose te krijgen. Deze ziekte wordt gekenmerkt door een lage botdichtheid, waardoor de botfragiliteit toeneemt.
Problemen met overtollig fluoride in het lichaam
Met een verhoogd geh alte aan fluor inhet lichaam kan fluorose ontwikkelen. Deze ziekte wordt gekenmerkt door een aantal onomkeerbare gevolgen. In de beginfase van de ontwikkeling van de ziekte lijdt tandglazuur. Op het zijn er vlekken van verschillende vormen en kleuren. Vlekken kunnen gemakkelijk door een tandarts worden gediagnosticeerd en met een tijdige behandeling kunnen ze gemakkelijk worden verwijderd. Voor het bleken worden vaak oplossingen van anorganische zuren, een oplossing van waterstofperoxide of oplossingen van andere peroxiden gebruikt. Na het bleken van het glazuur wordt remineralisatie uitgevoerd met een oplossing van calciumgluconaat. Bij de behandeling van ernstigere vormen van fluorose wordt aanbevolen calciumgluconaat oraal in te nemen tot het einde van de therapie. Als erosie van tandglazuur optreedt tijdens fluorose, dan worden composietmaterialen gebruikt en wordt de vorm van de tand hersteld, ongeveer hetzelfde als bij vulling.
Als preventieve maatregel voor deze ziekte kunt u de inname van fluoride in het lichaam verminderen als de concentratie ervan in het drinkwater hoog is. Om dit te doen, vervangen ze meestal de waterbron of filteren ze deze gewoon. Voedingsmiddelen die veel fluoride bevatten kun je ook uit de voeding halen: zeevis, dierlijke olie, spinazie. Het eten van vitamine C en D en calciumgluconaat kan helpen.
Als gedurende een lange periode (10-20 jaar) teveel fluoride wordt waargenomen, beginnen botten te lijden. Er treedt osteosclerose op, waarbij, in tegenstelling tot osteoporose, de botdichtheid hoger wordt dan normaal, wat leidt tot een afname van hun elasticiteit. Het kan ook frequente fracturen veroorzaken. Maar u hoeft zich geen zorgen te maken. Zo'n sterke overmaat aan fluor in het lichaam kan alleen voorkomen bij mensen die werken aanfluorideproductie zonder veiligheidsmaatregelen.
Waterfluoridering
Zoals hierboven vermeld, kan fluoride worden gebruikt om cariës te voorkomen. Om deze reden werd in het midden van de vorige eeuw in sommige landen fluoridering van kraanwater gebruikt. De essentie lijkt op chlorering. Een kleine hoeveelheid natriumfluoride of een ander bestanddeel dat fluor bevat, wordt aan water toegevoegd om het bepaalde eigenschappen te geven. Vandaag is 2/3 van al het water in de VS gefluorideerd.
Om ervoor te zorgen dat een persoon de vereiste hoeveelheid fluor krijgt, moet volgens de Wereldgezondheidsorganisatie drinkwater 0,5-1,0 mg fluoride per liter bevatten. Maar gewoon water bevat niet altijd deze hoeveelheid, dus je moet het kunstmatig verhogen.
Waterfluoridering heeft op geen enkele manier invloed op de smaak of geur. Dankzij dit proces wordt het risico op cariës sterk verminderd, vooral bij kinderen. Dit komt omdat fluoride bacteriën vernietigt die tandglazuur kunnen oplossen en gaatjes kunnen veroorzaken.
Natuurlijk kan een verhoogd fluorgeh alte leiden tot fluorose, maar volgens gezaghebbende studies kan fluoridering van water niet de oorzaak zijn van deze pathologie. Andere bijwerkingen van dergelijk water worden ook niet waargenomen. Hoewel recentelijk enkele onderzoeken van lage kwaliteit zijn verschenen die anders suggereren. Aan populariteit winnen en de mythe dat fluoridering van water een manier is om fluoriden kwijt te raken, wat een verspilling is van aluminiumbedrijven. Maar deze versie is niet bevestigd.
GebruikGefluorideerd water wordt niet alleen aanbevolen voor bepaalde ziekten: diabetes, hormonale stoornissen, artritis, schildklier-, nier- en hartaandoeningen.
Water is in ieder geval makkelijk om de aanwezigheid van fluor kwijt te raken. Filters die werken volgens het principe van omgekeerde osmose verwijderen bijna alle fluor en destillatie zuivert het water er volledig uit. Huishoudfilters kunnen zelf ook gedeeltelijk of volledig fluor vasthouden. Water door aluminiumoxide, beendermeel of beenderkool leiden, kan ook fluoride uit het water verwijderen. Sommige fluoriden (zoals calciumfluoride) zijn onoplosbaar in water, dus een precipitatiemethode kan worden gebruikt om al het fluor neer te slaan. Hiervoor wordt vaak limoen gebruikt.
Farmacologische toepassingen
Natriumfluoride is een actief ingrediënt in sommige medicijnen. In de regel worden dergelijke tabletten ingenomen zoals voorgeschreven door een arts, soms vereist de therapie speciale monitoring en gaat deze gepaard met regelmatige studies van de stroomdynamiek. Handelsnamen van fluorpreparaten: "Natriumfluoride", "Natrium fluoratum" en "Ossin". Ze worden voorgeschreven bij een gebrek aan fluoride in het lichaam, in het bijzonder bij osteoporose.
Het medicijn in de vorm van dragees en tabletten wordt oraal ingenomen. Vrijwel alle fluoride wordt door het lichaam opgenomen, ongeacht de voedselinname. Meestal wordt een dergelijke therapie gecombineerd met de inname van calcium en magnesium, 1-1,5 g per dag. Dit helpt de botten om consistenter te mineraliseren.
Maar de drug is gevaarlijk om de norm over te nemen. In dit geval kan een overmaat aan fluor optreden, wat leidt tot fluorose. BijAls u geneesmiddelen gebruikt die natriumfluoride bevatten, is het noodzakelijk om naar een tandarts te gaan om de ontwikkeling van fluorose te voorkomen.
