氟化钠(NaF)7681-49-4的制备路途有哪些
氟化钠概述
氟化钠(NaF)是一种无机化合物，由钠(Na)和氟(F)元素构成，化学式为NaF。它是氟化物中稀有且紧张的化学物质，广泛使用于多个范畴，尤其在产业和医疗中具有紧张的作用。作为一种无色或白色结晶或粉末，氟化钠在很多化学反响中发扬着催化剂和反响介质的作用，同时也在水处理、氟化合物的构成以及牙科医治中取得广泛使用。
1. 基本属性
氟化钠作为一种稀有的无机化合物，具有以下主要物理和化学实质：
氟化钠称呼
中文名： 氟化钠
英文名： sodium fluoride
CAS号： 7681-49-4
氟化钠物理化学实质
密度： 1.02 g/mL at 20 °C
沸点： 1700 °C
熔点： 993 °C(lit.)
分子式： FNa
分子量： 41.98820
闪点： 1704°C
准确质量： 41.98820
外表性状： 白色无气味的粉末或晶体
蒸汽压： 1.4 mm Hg ( 0 °C)
折射率： 1.336
储存条件
储存注意事项储存于阴凉、干枯、透风精良的库房。库温不凌驾35℃，相对湿度不凌驾80%。包装密封。应与酸类、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有切合的质料收容泄漏物。
安定性
1.有毒，有腐化性。在100g水中的溶解度为4.0g(15℃)，5.0g(100℃)，不溶于乙醇。在水溶液中局部水解，故水溶液显碱性，饱和溶液的pH值为7.4。
2.安定性 安定
3.禁配物 强酸
4.聚合危害 不聚合
水溶解性 4 g/100 mL (25 oC)
2. 主要用处
氟化钠因其共同的化学实质，广泛使用于产业、农业、情况保护和医疗等范畴。以下是其主要用处：
2.1 水处理
氟化钠常用于水处理，特别是在饮用水氟化历程中。经过向自来水中添加氟化钠，可以好效地变小蛀牙的产生。这种氟化水的使用在举世范围内取得广泛推行，尤其是在一些水源中天然氟含量不敷的地区。
2.2 牙科保健
氟化钠是牙科医治中常用的氟源之一。经过涂抹氟化钠溶液，可以好效防备蛀牙的构成。氟化钠经过构成一层保护性氟化物层，加强牙齿的抗酸才能，克制细菌对牙釉质的腐化，从而起到抗龋齿作用。
2.3 金属外表处理
在金属加工行业，氟化钠常被用于金属外表的处理，尤其是铝的外表处理。氟化钠可以用来天生氟化铝保护膜，增长金属的抗腐化性，延伸其使用寿命。它也用于铝的熔融历程中，低落熔点和改良铝的活动性。
2.4 农业使用
氟化钠可用作某些农药的质料，尤其是氟化物农药的构成。其氟化基团具有较强的生物活性，可以对植物和害虫产生影响。氟化钠也可用于土壤的酸碱调治，但由于其氟离子的毒性，使用时必要十分警惕。
2.5 氟化合物的构成
氟化钠在天然和无机构成中具有紧张作用。它常用作构成氟化氢(HF)、氟化铝(AlF?)等氟化物的紧张质料。别的，氟化钠也用于构成一些氟代天然化合物，广泛使用于制药、农药和质料封建范畴。
2.6 制冷剂和干净剂
氟化钠还可作为某些产业制冷剂的质料，尤其是在冷却装备和空调体系中。别的，氟化钠还被用作某些干净剂的因素之一，尤其是在电子装备制造和金属加工的洗濯历程中，具有精良的干净作用。
3. 构成路途
氟化钠的构成办法相对简便，主要经过以下两种途径举行：
3.1 氯化钠与氟化氢反响
氟化钠的最稀有构成办法是使用氯化钠(NaCl)与氟化氢(HF)气体举行反响。该反响在低温下举行，反响产物为氟化钠和氯化氢气体。
这种办法通常在产业中范围化消费氟化钠。
3.2 钠与氟气反响
另一种构成氟化钠的办法是经过钠金属与氟气(F?)直接反响。在氟气的作用下，钠与氟产生化学反响，天生氟化钠。
此办法较为直接，但由于氟气的反响性较强，必要在严厉控制的条件下举行。
制备办法
1、氟硅酸纯碱法a、两步法第1步，用NH4HCO3和H2SiF6反响天生NH4F溶液和SiO2沉淀.反响式如下：H2SiF6+6NH4HCO3→SiO2+6NH4F+6CO2↑+H2O第2步，用Na2CO3与NH4F溶液反响制备NaF反响式如下：2NH4F+Na2CO3→2NaF+(NH4)2CO3b、一步法由氟硅酸一步消费氟化钠的工艺流程如下：反响式如下：
H2SiF6(l)+3Na2CO3(l)+(x-1)H2O(l)→SiO2?xH2O(s)+6NaF(s)+3CO2(g)具体工艺为：反响质料纯碱和氟硅酸摩尔比为n(Na2CO3)/n(H2SiF6)=6.0，反响温度为90~95℃，反响时间为90~120min，溶液pH为5.0~5.5。该工艺消费的产物外表好，质量也好。质料多接纳磷肥厂的副产物氟硅酸钠，价格较低并容易购得。消费历程化学反响平和，装备的腐化成绩较前几种办法要小得多。工艺条件控制得好时，二氧化硅质量接近白炭黑，可作为低价位次的白炭黑出售。“三废”排放方面，除了有二氧化碳气体逸出，无其他废水和固废消弭，属情况友好型的消费工艺。该工艺也是现在国内消费氟化钠的主要工艺。
2、氟化铵纯碱法
将纯碱和氟化铵分散溶解后按比例殽杂，并将殽杂物加热，升温至300℃，搅拌，直到把氨除尽为止。其反响式如下：Na2CO3+2NH4F→2NaF+CO2↑+2NH3↑该工艺优点是工艺简便，最大缺陷就是消费本钱太高，现在氟化铵的价格远高于氟化钠。
3、熔浸法
该法是氟化钠最早的消费办法。即将萤石、纯碱和石英砂在低温下(～900℃)煅烧，然后用水浸取，再经蒸发、结晶、干枯后即得制品。化学反响式：CaF2+Na2CO3+SiO2→NaF+CaSiO3+CO2↑该法的工艺流程表现如下：
此工艺对证料要求低，质料价格便宜。但产物的消费本钱却不低，主要缘故是该工艺有以下缺陷：1)是物料反响不完全，收率不高;2)氟化钠在水中的溶解度很小，且随温度厘革不大，招致浸取率很低;3)煅烧温度高，形成烧结块坚固，不易破坏，也形成浸取困难;4)能耗太高，招致消费本钱居高不下;5)消费历程情况沾染较大。该法已基本镌汰。
4、氢氟酸中和法
氢氟酸中和法是用纯碱或烧碱中和氢氟酸制得氟化钠。消费历程是：向铅制反响釜中到场质量分数40%的氢氟酸，再徐徐到场纯碱或烧碱液中和，直到反响液呈中性为止。然后经结晶、离心脱水、烘干，即得产物。反响式为：Na2CO3+2HF→2NaF+H2O+CO2↑工艺流程如下：
中和法也是较常接纳的办法，是一条较成熟的工艺。流程简便、产物质量安定。但存在装备腐化严峻的成绩，因此对装备材质的要求很高。中和法使用氢氟酸或氟化氢做质料，消费本钱较高，在现阶段已缺乏市场竞争力。
5、离子互换法
用氢氟酸处理钠离子互换柱，制取氟化钠。
6、氟硅酸改良办法：
(1)铵化反响碳酸氢铵和氟硅酸反响天生NH4F溶液和SiO2沉淀。反响式如下：H2SiF6+6NH4HCO3→6NH4F+SiO2↓+6CO2↑+4H2OSiO2经洗濯、干枯得白炭黑副产物;NH4F溶液用于制氟化钠。(2)制NaF由NH4F溶液制NaF有两种办法：一是用碳酸钠与NH4F反响，即氟化铵纯碱法;二是用氯化钠与NH4F反响，可称为氟化铵食盐法。两种办法的反响式如下：2NH4F+Na2CO3→2NaF+(NH4)2CO3NH4F+NaCl→NaF+NH4Cl
制取工艺流程如下：
7、磷肥副产氟硅酸氨化法
该武艺无沾染，干净工艺消费，工艺水全循环，合适磷肥厂含氟尾气处理后消费氟化钠产物。其化学反响式如下：H2SiF6+6NH3+2H2O→6NH4F+SiO2↓，NH4F+NaOH→NaF↓+NH3+H2O。
4. 使用注意事项
只管氟化钠在很多范畴具有广泛使用，但由于其化学实质，使用时必要特别警惕：
4.1 康健宁静
氟化钠具有毒性，尤其在摄入过量时，约莫惹起中毒反响。长时交往氟化钠会招致氟中毒，症状包含骨骼损伤、牙齿氟斑病等。因此，在使用氟化钠时，应佩带得当的一局部防护装备，如防护手套、护目镜和口罩。
4.2 情况宁静
氟化钠对情况有一定的危害，特别是在水源中。氟化钠进入水体后，约莫对水生生物形成毒性影响。因此，氟化钠的排放和处理必要严厉恪守情况保护法例，制止沾染水源和土壤。
4.3 用量控制
在水处理和牙科使用中，氟化钠的用量必要严厉控制。过量的氟化钠约莫招致不良康健效应，如氟中毒或氟斑牙。因此，在使用氟化钠时，应依据专业发起和标准举行得当的剂量控制。
5. 运输与存储
5.1 运输要求
氟化钠在运输历程中应依照伤害化学品的划定举行处理。运输包装应密封精良，制止漏洒。氟化钠应存放在干枯、透风、阴凉的场合，阔别火源和热源。在运输途中，要制止与酸类物质交往，避免产生化学反响。
5.2 存储条件
氟化钠应存储在密封的塑料或玻璃容器中，并安排在干枯、阴凉、透风精良的货仓。氟化钠应阔别酸、氧化剂和易燃物品，以制止产生伤害反响。货仓应制止阳光直射，且储存地区应阔别饮用水源、食品和儿童。
6. 总结
氟化钠是一种用处广泛、化学实质生动的无机化合物。它在水处理、牙科保健、金属外表处理、农业及氟化合物构成等范畴都有紧张使用。氟化钠的构成办法相对简便，主要经过氯化钠与氟化氢反响或钠与氟气反响来取得。只管氟化钠具有紧张的产业代价，但在使用、储存和运输历程中必要严厉恪守宁静划定，以制止对康健和情况形成潜伏危害。
经过公道控制使用和处理，氟化钠可以为各行业提供上心支持，同时也需接纳必要的宁静办法来确保其使用的宁静性。
