- 结构体
- 命名法
- 物产
- 物理状态
- 分子量
- 熔点
- 沸点
- 密度
- 折光率
- 溶解度
- 化学性质
- 自然界中的存在
- 应用领域
- -获得氟化合物时
- -牙齿护理
- CaF纳米粒子
- -用于光学设备的镜片
- 在相机中
- -冶金行业
- -在放射性或危险辐射探测器中
- -其他用途
- 参考文献
的氟化钙是无机固体包括钙原子(Ca)和两个氟原子(F)。其化学式为CaF 2,为结晶性灰白色固体。
在自然界中,它存在于萤石矿物或萤石中。它天然存在于骨骼和牙齿中。萤石矿物是获得其他氟化合物的主要来源。

固体CaF 2氟化钙。w:用户:Walkerma(2005年6月)。来源:Wikimedia Commons。
此外,CaF 2用于防止蛀牙,这就是为什么将CaF 2添加到牙医用来治愈牙齿的材料中的原因。实际上,氟化钙也被添加到饮用水(饮用水)中,因此人们可以从饮用和刷牙中受益。
CaF 2以大晶体的形式用于光学设备和照相机。它也用在小型设备中,用于检测一个人暴露于放射性的程度。
结构体
氟化钙的CaF 2是由钙Ca形成的离子化合物2+阳离子和两个氟化物˚F -阴离子。但是,某些信息源表明它们的链接具有一定的共价特征。

氟化钙CaF 2的结构。蓝色:钙;黄色氟。克劳迪奥·皮斯蒂利(Claudio Pistilli)。资料来源:维基共享资源。
命名法
氟化钙
物产
物理状态
无色至灰白色固体,具有立方晶体结构。

CaF 2的立方晶体结构。本杰bmm27。资料来源:维基共享资源。
分子量
78.07克/摩尔
熔点
1418℃
沸点
2533℃
密度
在20°C下为3.18 g / cm 3
折光率
1.4328
溶解度
在20°C不溶于水。在25°C下几乎不溶:0.002 g / 100 mL水。微溶于酸。
化学性质
它的氧化或还原性能非常弱,但是会发生这些反应。尽管通常情况下很少。
它对有机化学品和许多酸(包括HF氢氟酸)呈惰性。缓慢溶于硝酸HNO 3中。
不易燃。它不会与空气或水快速反应。
由于它对水的亲和力低,即使将其暴露在高湿度下,即使在正常室温下长达一个月也不会影响水。
在潮湿的情况下,其晶体壁在高于600°C的温度下会缓慢溶解。在干燥的环境中,它的使用温度可高达约1000°C,而不会受到明显影响。
自然界中的存在
氟化钙CaF 2自然存在于萤石矿物或萤石中。
尽管纯CaF 2是无色的,但萤石矿物通常因晶体结构中“孔”中捕获的电子的存在而着色。
这种矿物以其玻璃光泽和多种颜色(紫色,蓝色,绿色,黄色,无色,棕色,粉红色,黑色和红橙色)而备受推崇。据说是“世界上颜色最丰富的矿物”。

来自法国某矿山的萤石。图卢兹博物馆。资料来源:维基共享资源。

米兰自然博物馆的萤石(蓝色晶体)。乔万尼·达尔·奥尔托。资料来源:维基共享资源。

来自英国一家矿山的萤石。迪迪埃·德舒恩斯(Didier Descouens)。资料来源:维基共享资源。

来自法国某矿山的萤石。迪迪埃·德舒恩斯(Didier Descouens)。资料来源:维基共享资源。

来自美国矿山的萤石。作者:Jurema Oliveira。资料来源:维基共享资源。
在骨骼中也发现氟化钙的含量在0.2到0.65%之间,在牙釉质中也发现的含量为0.33-0.59%。
应用领域
-获得氟化合物时
萤石矿物CaF 2是全世界氟的基本或主要来源。它是制备几乎所有氟化合物的原料。
其中最重要的是氢氟酸HF,可从中制备其他氟化化合物。结果,氟化物离子˚F -从矿物通过与浓硫酸酸H反应释放2 SO 4:
CaF 2(固体)+ H 2 SO 4(液体)→CaSO 4(固体)+ 2 HF(气体)
-牙齿护理
CaF 2氟化钙是预防蛀牙的试剂。为此,它用于氟化饮用水(饮用水)。
此外,F的低浓度-氟化物在牙膏和漱口剂中使用(每百万0.1份的数量级)已显示出在预防龋齿的牙科护理产生深远的积极影响。

氟化钙有助于预防蛀牙。作者:Annalize Batista。资料来源:
CaF纳米粒子
尽管在牙膏和漱口水中使用了氟化物,但唾液中的钙(Ca)含量较低,这意味着无法在牙齿上尽可能有效地形成CaF 2沉积物。
这就是为什么已经设计出一种获得CaF 2粉末作为纳米颗粒的方法的原因。
为此,使用喷雾干燥器(来自英国喷雾干燥器),将两种溶液(氢氧化钙Ca(OH)2之一和氟化铵NH 4 F之一)混合,同时将它们喷雾到室内,热空气。
然后发生以下反应:
Ca(OH)2 + NH 4 F→CaF 2(固体)+ NH 4 OH
NH 4 OH随NH 3和H 2 O 挥发并保留CaF 2纳米颗粒。
它们具有较高的反应活性和较高的溶解度,从而使其更有效地使牙齿再矿化和用作防龋剂。
-用于光学设备的镜片
氟化钙用于制造光学元件,例如红外和紫外(UV)分光光度计的棱镜和窗口。
这些设备使我们能够测量材料通过时吸收的光量。
CaF 2在光谱的这种区域中是透明的,具有极低的折射率,并且与在1500-4000 cm - 1范围内的NaCl相比具有更高的分辨率。
由于其化学稳定性,它可以承受不利条件,因此不会侵蚀CaF 2光学元件。它也具有高硬度。
在相机中
一些照相相机制造商使用人工结晶的CaF 2镜头来减少光散射并获得出色的色彩失真校正。

某些相机配有氟化钙CaF 2镜头以减少色彩失真。比尔·埃伯森。资料来源:维基共享资源。
-冶金行业
CaF 2在冶金工业中用作助熔剂,因为它是不溶于水的钙的来源,因此在对氧敏感的应用中有效。
它用于熔融和加工液态的钢铁。这是基于这样的事实,即它的熔点与铁相似,并且可以溶解氧化物和金属。
-在放射性或危险辐射探测器中
CaF 2是热致发光材料。这意味着它可以吸收其晶体结构电子中的辐射,然后在加热时以光的形式释放出来。
该发出的光可以通过电信号来测量。该信号与材料接收到的辐射量成正比。这意味着接收到的辐射量越大,加热后发出的光量就越大。
这就是为什么在所谓的个人剂量计中使用CaF 2的原因,这些剂量计被暴露于危险辐射下并想知道他们在一段时间内收到多少辐射的人使用。
-其他用途
-在合成有机化合物的脱水和脱氢化学反应中用作催化剂。
-用于碱性焊条。与酸性电极相比,可获得更强的焊接效果。这些电极可用于制造船舶和高压钢容器。
-以极低的量(ppm或百万分之一)作为膳食补充剂。

人焊接。CaF 2氟化钙电极形成更牢固的焊缝。小威廉·普拉德 资料来源:维基共享资源。
参考文献
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- 美国国家医学图书馆。(2019)。氟化钙。从pubchem.ncbi.nlm.nih.gov中恢复。
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- 罗普(RC)(2013)。第17组(H,F,Cl,Br,I)碱土化合物。氟化钙。在碱土化合物百科全书中。从sciencedirect.com恢复。
- 棉花,阿尔伯特和威尔金森,杰弗里。(1980)。先进的无机化学。第四版。约翰·威利父子。
- Valkovic,V.(2000)。放射性测量。在环境中的放射性。热发光探测器(TLD)。从sciencedirect.com恢复。
