Fluorid sodný je anorganická sloučenina, sůl kyseliny fluorovodíkové a sodíku. Je to bílá krystalická látka bez zápachu. Chemický vzorec fluoridu sodného je NaF. Chemická vazba – iontová.
Šíření v přírodě
V přírodě se tato látka vyskytuje především ve formě minerálu williomit. Tento minerál představuje fluorid sodný v čisté formě. Může mít velmi krásnou barvu od karmínově červené, růžové až po bezbarvou. Je poměrně křehký a poměrně nestabilní. Brilantnost tohoto minerálu připomíná lesk skla. Jeho ložiska se nacházejí v Severní Americe, Africe a na poloostrově Kola, ale obecně je poměrně vzácná.
Získáno průmyslem
Fluorid sodný je poměrně užitečná sloučenina, takže se syntetizuje v průmyslovém měřítku. Světová produkce je přes 10 000 tun ročně. Surovinou jsou ve většině případů hexafluorokřemičitany, které se získávají i uměle. Při výrobě jsou podrobeny alkalické hydrolýze, v důsledku čehož se v reakční směsi uvolňuje fluorid sodný. Stále je však třeba jej oddělit od nečistot oxidu křemičitého a křemičitanu sodného. Dělattoto je často jen obyčejné filtrování.
Ale hexafluorokřemičitany, i když se tepelně rozloží nebo když interagují s uhličitanem sodným, mohou poskytovat fluorid sodný. Může být také použit v průmyslové syntéze.
Také v průmyslu existuje způsob získávání fluoridu sodného ze sody (uhličitanu sodného) a kyseliny fluorovodíkové. V důsledku jejich interakce s pomocí filtrace je možné získat technicky čistý produkt:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Získání v laboratoři
V laboratoři existují další způsoby, jak tuto sloučeninu získat. Nejjednodušší je reakce neutralizace hydroxidu sodného kyselinou fluorovodíkovou. Další možnost: interakce hydroxidu sodného s fluoridem amonným. Hydroxid sodný může také poskytnout fluorid při interakci s jednoduchým fluorem.
Teoreticky lze fluorid sodný získat také z jednoduchých látek: sodíku a fluoru. Tato reakce probíhá velmi prudce, i když v praxi se provádí velmi zřídka.
F2 + 2Na → 2NaF
Dalším způsobem získání je tepelný rozklad difluorhydrátu a některých komplexních solí. V tomto případě se získá produkt velmi vysoké čistoty.
Na(HF2) → NaF + HF
Při oxidaci jednoduchého fluoru bromičnanem sodným nebo jinými oxidačními činidly obsahujícími sodík jako produktmůže produkovat fluorid sodný.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Reakcí fluoridu boritého s hydridem sodným lze také získat tuto sůl.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Fyzikální vlastnosti
Fluorid sodný je bílá krystalická pevná látka. Bod tání - 992°C, bod varu - 1700°C. Ne horké. Protože chemická vazba fluoridu sodného je iontová, je vysoce rozpustný ve vodě a ještě lépe - ve fluorovodíku. Téměř nerozpustný v organických rozpouštědlech. Nehygroskopický a netvoří krystalické hydráty.
Chemické vlastnosti
Ve vodných roztocích se fluorid sodný disociuje a tvoří komplexní sloučeninu.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
Při interakci s kyselinou fluorovodíkovou vzniká difluorohydrát. Ale s přebytkem fluorovodíku mohou vznikat další komplexní sloučeniny, které se nazývají hydrofluoridy sodné. Jejich složení se může lišit v závislosti na poměru činidel.
Jak můžete vidět z chemického vzorce, fluorid sodný je typická sůl, takže pokud se v důsledku reakce vytvoří sraženina nebo plyn, vstupuje do výměnných reakcí s jinými solemi. Při interakci s kyselinami se uvolňuje plynný fluorovodík. A s hydroxidem lithným se vytvoří sraženina fluoridu lithného.
Fluorid sodnýmůže tvořit další komplexní soli v závislosti na činidlech a reakčních podmínkách.
Toxicita
Fluorid sodný je nebezpečná látka. Má třetí stupeň nebezpečnosti ze čtyř podle normy NFPA 704. Smrtelná dávka pro člověka je 5-10 gramů. To je poměrně hodně, ale i menší dávky fluoridu sodného škodí kardiovaskulárnímu systému. K otravě může dojít jak vdechováním otráveného vzduchu, tak i požitím této anorganické sloučeniny v potravě. V druhém případě může dojít k podráždění žaludku až k vředu.
Aplikace
Fluorid sodný má dobré antiseptické vlastnosti, proto se někdy přidává do detergentů. Ze stejného důvodu se používá pro zpracování dřeva. Roztok této soli pomáhá v boji proti plísním, houbám a hmyzu. Nejčastěji se používá tříprocentní roztok. Dobře proniká do dřeva a chrání ho před hnilobou. Tento prostředek má však nevýhodu, kvůli které se fluorid sodný používá jen zřídka - během dešťů se snadno vymývá ze dřeva, protože tato sůl je vysoce rozpustná ve vodě.
Využívá se také při syntéze některých chemických sloučenin, zejména freonů a insekticidů. Fluorové ionty zastavují glykolýzu (oxidaci glukózy), takže fluorid sodný se používá pro biochemický výzkum.
Často se také používá v metalurgickém průmyslu k čištění kovových povrchů a také při jejich tavení a pájení. Látka se někdy přidává do cementu, díky čemuž je beton odolnývůči kyselinám a v mazivech pro zlepšení tepelně odolných vlastností.
Jeho nejkontroverznější použití je v zubních pastách. Pro zuby je fluorid sodný zdrojem fluoru, který je nezbytný pro pevnost kostí a zubů a slouží také k prevenci kazu. Ale s vysokou spotřebou tohoto prvku mohou nastat negativní důsledky. Proto se stále diskutuje o použití fluoridu jako přísady do zubní pasty.
Pozitivní vliv fluoridů na tělo
Fluor je v lidském těle docela důležitý stopový prvek, bez kterého je normální život nemožný. Denně je u dospělého člověka potřeba zkonzumovat 0,03 mg fluoru na kilogram tělesné hmotnosti. Dítě potřebuje 5x více.
Funkce fluoru v těle jsou velmi rozmanité. Přispívá ke správnému růstu a tvorbě kostí, vlasů a nehtů, protože stabilizuje vápník v procesu mineralizace. To je zvláště důležité během růstu a vývoje dětí, stejně jako zlomenin. Tento prvek je nezbytný pro udržení imunity. Železo je lépe absorbováno tělem, pokud se tohoto procesu účastní fluor.
Při nedostatku tohoto prvku dochází k oslabení zubní skloviny, zvyšuje se riziko vzniku kazu. U dětí se v tomto případě mohou objevit vady během vývoje kostry. Dospělí jsou ohroženi rozvojem osteoporózy. Toto onemocnění se vyznačuje nízkou hustotou kostí, která zvyšuje křehkost kostí.
Problémy s přebytkem fluoridu v těle
Se zvýšeným obsahem fluoru vtělo může vyvinout fluorózu. Toto onemocnění je charakterizováno řadou nevratných následků. V počátečních fázích vývoje onemocnění trpí zubní sklovina. Na něm jsou skvrny různých tvarů a barev. Skvrny jsou snadno diagnostikovány zubním lékařem a při včasné léčbě je lze snadno odstranit. K bělení se často používají roztoky anorganických kyselin, roztok peroxidu vodíku nebo roztoky jiných peroxidů. Po vybělení skloviny se provede remineralizace roztokem glukonátu vápenatého. Při léčbě těžších forem fluorózy se doporučuje užívat glukonát vápenatý perorálně až do ukončení terapie. Pokud při fluoróze dojde k erozi zubní skloviny, pak se použijí kompozitní materiály a tvar zubu se obnoví, přibližně stejný jako u výplně.
Preventivně u tohoto onemocnění můžete snížit příjem fluoru v těle, pokud je jeho koncentrace v pitné vodě vysoká. K tomu obvykle vyměňují zdroj vody nebo jej jednoduše filtrují. Z jídelníčku můžete také odstranit potraviny, které obsahují hodně fluoru: mořské ryby, živočišný olej, špenát. Pomoci může konzumace vitamínů C a D a glukonátu vápenatého.
Pokud je nadbytek fluoru pozorován po dlouhou dobu (10-20 let), kosti začnou trpět. Dochází k osteoskleróze, při které se na rozdíl od osteoporózy hustota kostí stává vyšší než normální, což vede ke snížení jejich elasticity. Může také způsobit časté zlomeniny. Ale neměli byste si dělat starosti. Tak silný přebytek fluoru v těle se může objevit pouze u lidí pracujících naprodukce fluoridů bez bezpečnostních opatření.
Fuoridace vody
Jak bylo uvedeno výše, fluor lze použít k prevenci zubního kazu. Z tohoto důvodu se v polovině minulého století začala v některých zemích používat fluoridace kohoutkové vody. Svou podstatou připomíná chloraci. Do vody se přidává malé množství fluoridu sodného nebo jiné složky obsahující fluor, aby získala určité vlastnosti. Dnes jsou 2/3 veškeré vody v USA fluoridovány.
Aby člověk přijal potřebné množství fluoru, měla by pitná voda podle Světové zdravotnické organizace obsahovat 0,5-1,0 mg fluoru na litr. Obyčejná voda ale toto množství ne vždy obsahuje, takže ji musíte uměle zvýšit.
Fuoridace vody nijak neovlivňuje její chuť ani vůni. Díky tomuto procesu se výrazně snižuje riziko vzniku zubního kazu, zejména u dětí. Je to proto, že fluor ničí bakterie, které mohou rozpouštět zubní sklovinu a způsobovat kazy.
Samozřejmě zvýšený obsah fluoru může vést k fluoróze, ale podle autoritativních studií nemůže být fluoridace vody příčinou této patologie. Jiné vedlejší účinky takové vody také nejsou pozorovány. I když se v poslední době začaly objevovat některé nekvalitní studie, které naznačují opak. Získávání popularity a mýtu, že fluoridace vody je způsob, jak se zbavit fluoridů, které jsou plýtváním hliníkových podniků. Tato verze však nebyla potvrzena.
Použítfluoridovaná voda se nedoporučuje pouze u některých onemocnění: cukrovka, hormonální poruchy, artritida, onemocnění štítné žlázy, ledvin a srdce.
V každém případě lze vodu snadno zbavit přítomnosti fluoru. Filtry fungující na principu reverzní osmózy odstraňují téměř veškerý fluor a destilací se z něj voda zcela čistí. Filtry pro domácnost mohou také částečně nebo úplně zadržovat fluor v sobě. Procházení vody oxidem hlinitým, kostní moučkou nebo kostním uhlím může také odstranit fluor z vody. Některé fluoridy (jako je fluorid vápenatý) jsou nerozpustné ve vodě, takže k vysrážení veškerého fluoru lze použít srážecí metodu. Často se k tomu používá limetka.
Farmakologické aplikace
Fuorid sodný je aktivní složkou některých léků. Takové tablety se zpravidla užívají podle pokynů lékaře, někdy terapie vyžaduje zvláštní sledování a je doprovázena pravidelnými studiemi dynamiky proudění. Obchodní názvy fluorových přípravků: "Fluorid sodný", "Natrium fluoratum" a "Ossin". Předepisují se při nedostatku fluoru v těle, zejména při osteoporóze.
Lék ve formě dražé a tablet se užívá perorálně. Téměř veškerý fluor je vstřebáván tělem bez ohledu na příjem potravy. Obvykle se taková terapie kombinuje s příjmem vápníku a hořčíku, 1-1,5 g denně. To pomáhá kostem důsledněji mineralizovat.
Ale droga je nebezpečná, když přebírá normu. V tomto případě může dojít k přebytku fluoru, což vede k fluoróze. Vpři užívání léků obsahujících fluorid sodný je nutné navštívit zubního lékaře, aby se zabránilo rozvoji fluorózy.
