Natrijev fluorid je anorganska spojina, sol fluorovodikove kisline in natrija. Je bela kristalna snov brez vonja. Kemična formula natrijevega fluorida je NaF. Kemična vez - ionska.
Širenje v naravi
V naravi ta snov obstaja predvsem v obliki minerala williomit. Ta mineral predstavlja natrijev fluorid v svoji čisti obliki. Lahko ima zelo lepo barvo od karmin rdeče, rožnate do brezbarvne. Je precej krhka in relativno nestabilna. Sijaj tega minerala spominja na sijaj stekla. Njena nahajališča najdemo v Severni Ameriki, Afriki in na polotoku Kola, vendar je na splošno precej redka.
Pridobljeno v industriji
Natrijev fluorid je precej uporabna spojina, zato se sintetizira v industrijskem obsegu. Svetovna proizvodnja je več kot 10.000 ton na leto. V večini primerov so surovine heksafluorosilikati, ki jih pridobivamo tudi umetno. V proizvodnji so podvrženi alkalni hidrolizi, zaradi katere se v reakcijski mešanici sprosti natrijev fluorid. Še vedno pa ga je treba ločiti od nečistoč silicijevega oksida in natrijevega silikata. Naredito je pogosto preprosto filtriranje.
Toda heksafluorosilikati, tudi ko se toplotno razgradijo ali pri interakciji z natrijevim karbonatom, lahko dajo natrijev fluorid. Lahko se uporablja tudi v industrijski sintezi.
Tudi v industriji obstaja metoda za pridobivanje natrijevega fluorida iz sode (natrijevega karbonata) in fluorovodikove kisline. Kot rezultat njihove interakcije s pomočjo filtriranja je mogoče dobiti tehnično čist izdelek:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Laboratorijsko pridobivanje
V laboratoriju obstajajo drugi načini za pridobitev te spojine. Najpreprostejša je reakcija nevtralizacije natrijevega hidroksida s fluorovodikovo kislino. Druga možnost: interakcija natrijevega hidroksida z amonijevim fluoridom. Natrijev hidroksid lahko pri interakciji s preprostim fluorom daje tudi fluorid.
Teoretično je natrijev fluorid mogoče pridobiti tudi iz preprostih snovi: natrija in fluora. Ta reakcija poteka zelo burno, čeprav se v praksi izvaja zelo redko.
F2 + 2Na → 2NaF
Drug način pridobivanja je toplotna razgradnja difluorohidrata in nekaterih kompleksnih soli. V tem primeru dobimo produkt zelo visoke čistosti.
Na(HF2) → NaF + HF
Pri oksidaciji preprostega fluora z natrijevim bromatom ali drugimi oksidanti, ki vsebujejo natrij kot produktlahko proizvaja natrijev fluorid.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Z reakcijo borovega trifluorida z natrijevim hidridom lahko dobimo tudi to sol.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Fizične lastnosti
Natrijev fluorid je bela kristalinična trdna snov. Tališče - 992°C, vrelišče - 1700°C. Ni vroče. Ker je kemična vez natrijevega fluorida ionska, je zelo topen v vodi in še bolje - v vodikovem fluoridu. Skoraj netopen v organskih topilih. Nehigroskopičen in ne tvori kristalnih hidratov.
Kemijske lastnosti
V vodnih raztopinah natrijev fluorid disociira in tvori kompleksno spojino.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
Pri interakciji s fluorovodikovo kislino nastane difluorohidrat. Toda s presežkom vodikovega fluorida lahko nastanejo druge kompleksne spojine, ki jih imenujemo natrijevi fluoridi. Njihova sestava se lahko razlikuje glede na razmerje reagentov.
Kot lahko vidite iz kemijske formule, je natrijev fluorid tipična sol, zato vstopi v izmenjevalne reakcije z drugimi solmi, če se kot posledica reakcije tvori oborina ali plin. Pri interakciji s kislinami se sprošča plinasti vodikov fluorid. Z litijevim hidroksidom nastane oborina litijevega fluorida.
Natrijev fluoridlahko tvori druge kompleksne soli, odvisno od reagentov in reakcijskih pogojev.
strupenost
Natrijev fluorid je nevarna snov. Ima tretjo stopnjo nevarnosti od štirih po standardu NFPA 704. Smrtonosni odmerek za ljudi je 5-10 gramov. To je precej, a tudi manjši odmerki natrijevega fluorida škodujejo srčno-žilnemu sistemu. Zastrupitev se lahko pojavi tako pri vdihavanju zastrupljenega zraka kot pri zaužitju te anorganske spojine s hrano. V slednjem primeru lahko pride do draženja želodca, vse do razjede.
Prijava
Natrijev fluorid ima dobre antiseptične lastnosti, zato ga včasih dodajajo detergentom. Iz istega razloga se uporablja za predelavo lesa. Raztopina te soli pomaga v boju proti plesni, glivam in žuželkam. Najpogosteje se uporablja triodstotna raztopina. Dobro prodre v les in ga ščiti pred propadanjem. Toda to zdravilo ima pomanjkljivost, zaradi katere se natrijev fluorid redko uporablja - med dežjem se zlahka spere iz lesa, saj je ta sol zelo topna v vodi.
Uporablja se tudi pri sintezi nekaterih kemičnih spojin, zlasti freonov in insekticidov. Fluorovi ioni ustavijo glikolizo (oksidacijo glukoze), zato se natrijev fluorid uporablja za biokemične raziskave.
Pogosto se uporablja tudi v metalurški industriji za čiščenje kovinskih površin, pa tudi pri njihovem taljenju in spajkanju. Snov se včasih doda cementu, zaradi česar je beton odporen nana kisline in v maziva za izboljšanje toplotno odpornih lastnosti.
Njegova najbolj kontroverzna uporaba je v zobnih pastah. Za zobe je natrijev fluorid vir fluorida, ki je potreben za krepitev kosti in zob, služi pa tudi za preprečevanje kariesa. Toda z veliko porabo tega elementa lahko pride do negativnih posledic. Zato še vedno poteka razprava o uporabi fluorida kot dodatka v zobni pasti.
Pozitiven učinek fluorida na telo
Fluor je precej pomemben element v sledovih v človeškem telesu, brez katerega je njegovo normalno življenje nemogoče. Za odraslo osebo je treba dnevno zaužiti 0,03 mg fluorida na kilogram telesne teže. Otrok potrebuje 5-krat več.
Funkcije fluora v telesu so zelo raznolike. Prispeva k pravilni rasti in tvorbi kosti, las in nohtov, saj stabilizira kalcij v procesu mineralizacije. To je še posebej pomembno med rastjo in razvojem otrok, pa tudi pri zlomih. Ta element je potreben za vzdrževanje imunosti. Železo telo bolje absorbira, če je v ta proces vključen fluor.
Ob pomanjkanju tega elementa je zobna sklenina oslabljena, tveganje za nastanek kariesa se poveča. Pri otrocih se v tem primeru lahko pojavijo napake med razvojem okostja. Pri odraslih obstaja tveganje za razvoj osteoporoze. Za to bolezen je značilna nizka gostota kosti, kar poveča krhkost kosti.
Težave s presežkom fluorida v telesu
S povečano vsebnostjo fluora vtelo lahko razvije fluorozo. Za to bolezen so značilne številne nepopravljive posledice. V začetnih fazah razvoja bolezni trpi zobna sklenina. Na njem so lise različnih oblik in barv. Zobozdravnik zlahka diagnosticira madeže, s pravočasnim zdravljenjem pa jih je mogoče enostavno odstraniti. Za beljenje se pogosto uporabljajo raztopine anorganskih kislin, raztopina vodikovega peroksida ali raztopine drugih peroksidov. Po beljenju sklenine se izvede remineralizacija z raztopino kalcijevega glukonata. Pri zdravljenju hujših oblik fluoroze je do konca terapije priporočljivo jemati kalcijev glukonat peroralno. Če med fluorozo pride do erozije zobne sklenine, se uporabijo kompozitni materiali in oblika zoba se obnovi, približno enaka kot pri plombi.
Kot preventivni ukrep za to bolezen lahko zmanjšate vnos fluorida v telo, če je njegova koncentracija v pitni vodi visoka. Da bi to naredili, običajno zamenjajo vodni vir ali ga preprosto filtrirajo. Iz prehrane lahko odstranite tudi živila, ki vsebujejo veliko fluora: morske ribe, živalsko olje, špinačo. Uživanje vitaminov C in D ter kalcijevega glukonata lahko pomaga.
Če opazimo presežek fluora v daljšem obdobju (10-20 let), začnejo trpeti kosti. Pojavi se osteoskleroza, pri kateri za razliko od osteoporoze postane kostna gostota višja od običajne, kar vodi do zmanjšanja njihove elastičnosti. Prav tako lahko povzroči pogoste zlome. Ampak ne bi smeli skrbeti. Tako močan presežek fluora v telesu se lahko pojavi le pri ljudeh, ki delajo naproizvodnja fluorida brez varnostnih ukrepov.
Fluoriranje vode
Kot že omenjeno, se fluorid lahko uporablja za preprečevanje kariesa. Zaradi tega so sredi prejšnjega stoletja v nekaterih državah začeli uporabljati fluoriranje vode iz pipe. Njegovo bistvo spominja na kloriranje. Vodi se doda majhna količina natrijevega fluorida ali druge komponente, ki vsebuje fluor, da ji da določene lastnosti. Danes je 2/3 vse vode v ZDA fluorirane.
Da bi človek prejel zahtevano količino fluora, mora po navedbah Svetovne zdravstvene organizacije pitna voda vsebovati 0,5-1,0 mg fluorida na liter. Toda navadna voda ne vsebuje vedno te količine, zato jo morate umetno povečati.
Fluoriranje vode na noben način ne vpliva na njen okus ali vonj. Zahvaljujoč temu procesu se močno zmanjša tveganje za nastanek kariesa, zlasti pri otrocih. To je zato, ker fluor uničuje bakterije, ki lahko raztopijo zobno sklenino in povzročijo karies.
Seveda lahko povečana vsebnost fluora povzroči fluorozo, vendar po avtoritativnih študijah fluoridacija vode ne more biti vzrok za to patologijo. Drugih stranskih učinkov takšne vode tudi ni opaziti. Čeprav so se v zadnjem času začele pojavljati nekatere nizkokakovostne študije, ki kažejo drugače. Pridobivanje priljubljenosti in mit, da je fluoriranje vode način za odstranjevanje fluoridov, ki so odpadki podjetij iz aluminija. Toda ta različica ni bila potrjena.
Uporabifluorirana voda ni priporočljiva samo za nekatere bolezni: sladkorno bolezen, hormonske motnje, artritis, bolezni ščitnice, ledvic in srca.
V vsakem primeru se z vodo zlahka znebite prisotnosti fluora. Filtri, ki delujejo po principu reverzne osmoze, odstranijo skoraj ves fluor, destilacija pa popolnoma očisti vodo iz njega. Gospodinjski filtri lahko tudi delno ali v celoti zadržijo fluor v sebi. Prehajanje vode skozi aluminijev oksid, kostno moko ali kostno oglje lahko odstrani tudi fluorid iz vode. Nekateri fluoridi (kot je kalcijev fluorid) so netopni v vodi, zato je mogoče uporabiti metodo obarjanja za obarjanje celotnega fluora. Za to se pogosto uporablja apno.
Farmakološke aplikacije
Natrijev fluorid je aktivna sestavina nekaterih zdravil. Praviloma se takšne tablete jemljejo, kot jih je predpisal zdravnik, včasih zdravljenje zahteva posebno spremljanje in ga spremljajo redne študije dinamike pretoka. Trgovska imena fluorovih pripravkov: "Natrijev fluorid", "Natrium fluoratum" in "Ossin". Predpisani so zaradi pomanjkanja fluorida v telesu, zlasti pri osteoporozi.
Zdravilo v obliki dražejev in tablet se jemlje peroralno. Skoraj ves fluor se absorbira v telo, ne glede na vnos hrane. Običajno se takšna terapija kombinira z vnosom kalcija in magnezija, 1-1,5 g na dan. To pomaga kostem, da se mineralizirajo bolj dosledno.
Toda zdravilo je nevarno, da prevzame normo. V tem primeru lahko pride do presežka fluora, kar vodi v fluorozo. Prijemljete zdravila, ki vsebujejo natrijev fluorid, je nujen obisk zobozdravnika, da preprečite razvoj fluoroze.
