Fluoruro di calcio, con formula chimica CaF₂, è un composto inorganico. Di seguito una sua introduzione dettagliata:
Informazioni di base
- Massa molare: 78,07 g/mol
- Densità: 3,18 g/cm³
- Aspetto: Il fluoruro di calcio puro è un cristallo incolore o una polvere bianca. I minerali naturali sono leggermente verdi o viola a causa delle impurità, e talvolta incolori e trasparenti con lucentezza vitrea. È fragile ed esibisce una notevole fluorescenza.
Storia della scoperta
Nel 1768, Andreas Sigismund Marggraf, un chimico tedesco, studiò la fluorite e scoprì che era diversa dal gesso e dalla barite, concludendo che non era un solfato. Nel frattempo, scoprì l'acido fluoridrico. Nel 1810, André-Marie Ampère, un fisico e chimico francese, suggerì che l'acido fluoridrico potesse contenere un elemento simile al cloro basandosi sulle sue ricerche sulle sue proprietà. Nel 1812, Humphry Davy diede a questo elemento il nome di fluoro. Nel 1886, Henri Moissan, un chimico francese, isolò per la prima volta il fluoro gassoso dalla fluorite e identificò il composto come fluoruro di calcio.
Occorrenza naturale
Il fluoruro di calcio esiste in natura come minerale fluorite (fluoruro), che è principalmente distribuito in Cina e Mongolia in Asia, Messico e Stati Uniti in Nord America, Sud Africa e Kenya in Africa, così come Spagna e Francia in Europa. I cristalli di fluorite possono assumere forme cubiche, ottaedriche e rombododecaedriche, e i suoi aggregati si presentano solitamente in forme granulari o massicce dense.
Metodi di preparazione
Preparazione in laboratorio
Generalmente si prepara facendo reagire il carbonato di calcio con acido fluoridrico, o trattando ripetutamente la polvere di fluorite con acido cloridrico concentrato o acido fluoridrico.
Preparazione industriale
Può essere prodotto utilizzando la fluorite come materia prima. In alternativa, si adotta la precipitazione diretta, con nitrato di calcio, cloruro di calcio e idrossido di calcio come fonti di calcio, e fluoruro di potassio, fluoruro di sodio, fluoruro di ammonio e acido fluoridrico come fonti di fluoro.
Campi di applicazione
Industria metallurgica
Viene utilizzato come fondente nell'industria della fusione dei metalli, ampiamente applicato nella produzione di acciaio basico a focolare aperto, ecc. È anche il mineralizzatore più ampiamente utilizzato ed efficace nella calcinazione del clinker.
Industria chimica
Viene utilizzato per produrre acido fluoridrico, fluoro elementare e vari fluoruri. Inoltre, serve come sostituto ottimale del freon e come supporto catalitico nella preparazione di fluorocarburi.
Industria dei materiali da costruzione
- Nell'industria della produzione del vetro, agisce come fondente per accelerare la fusione delle materie prime del vetro.
- Nell'industria della produzione di ceramiche, viene utilizzato come smalto ceramico per migliorare lo sviluppo del colore e le prestazioni di fusione.
- Nell'industria della produzione di cemento, può abbassare la temperatura di sinterizzazione della carica del forno.
Altre industrie
Viene studiato per l'applicazione in odontoiatria, ed è un eccellente materiale ottico con ampi usi in materiali ottici, materiali fluorescenti di matrice e biomateriali. Viene anche utilizzato nelle industrie della gioielleria e dell'artigianato.
Informazioni sulla sicurezza
Pericoli
Ha bassa tossicità ma è irritante. Il contatto con esso può irritare la pelle e gli occhi, e un contatto grave può causare corrosione della pelle e danni agli occhi. L'inalazione prolungata ed eccessiva può portare a un deposito permanente di fluoro nelle ossa, con conseguente fluorosi cronica.
Misure di emergenza
- In caso di contatto con la pelle: Rimuovere gli indumenti contaminati e sciacquare accuratamente l'area interessata con abbondante acqua corrente.
- In caso di contatto con gli occhi: Sollevare le palpebre e sciacquare con acqua corrente o soluzione salina normale, quindi consultare immediatamente un medico.
Misure protettive
Condurre operazioni chiuse con ventilazione locale aspirata durante la manipolazione. Indossare maschere antipolvere autopulenti con filtro, occhiali di sicurezza chimici, indumenti protettivi impermeabili contro sostanze tossiche e guanti in lattice.