Il fluoruro di sodio è un composto inorganico, un sale di acido fluoridrico e sodio. È una sostanza cristallina bianca, inodore. La formula chimica del fluoruro di sodio è NaF. Legame chimico - ionico.
Diffusione nella natura
In natura, questa sostanza esiste principalmente sotto forma di minerale williomite. Questo minerale rappresenta il fluoruro di sodio nella sua forma pura. Può avere un colore molto bello da rosso carminio, rosa a incolore. È piuttosto fragile e relativamente instabile. La brillantezza di questo minerale ricorda la brillantezza del vetro. I suoi depositi si trovano in Nord America, Africa e nella penisola di Kola, ma in generale è piuttosto raro.
Ottenuto dal settore
Il fluoruro di sodio è un composto piuttosto utile, quindi è sintetizzato su scala industriale. La produzione mondiale è di oltre 10.000 tonnellate all'anno. Nella maggior parte dei casi, le materie prime sono esafluorosilicati, anch'essi ottenuti artificialmente. Nella produzione, sono sottoposti a idrolisi alcalina, a seguito della quale il fluoruro di sodio viene rilasciato nella miscela di reazione. Ma deve ancora essere separato dalle impurità di ossido di silicio e silicato di sodio. Farequesto è spesso solo un semplice filtraggio.
Ma gli esafluorosilicati, anche quando si decompongono termicamente o quando interagiscono con il carbonato di sodio, possono dare fluoruro di sodio. Può essere utilizzato anche nella sintesi industriale.
Anche nell'industria esiste un metodo per ottenere il fluoruro di sodio dal carbonato di sodio (carbonato di sodio) e dall'acido fluoridrico. Grazie alla loro interazione con l'ausilio del filtraggio, è possibile ottenere un prodotto tecnicamente puro:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Ottenimento in laboratorio
In laboratorio, ci sono altri modi per ottenere questo composto. La più semplice è la reazione di neutralizzazione dell'idrossido di sodio con acido fluoridrico. Un' altra opzione: l'interazione dell'idrossido di sodio con il fluoruro di ammonio. L'idrossido di sodio può anche dare fluoro quando interagisce con il fluoro semplice.
In teoria, il fluoruro di sodio può essere ottenuto anche da sostanze semplici: sodio e fluoro. Questa reazione procede molto violentemente, anche se in pratica avviene molto raramente.
FA2 + 2Na → 2NaF
Un altro modo per ottenerlo è la decomposizione termica del difluoroidrato e di alcuni sali complessi. In questo caso si ottiene un prodotto di altissima purezza.
Na(HF2) → NaF + HF
Quando si ossida il fluoro semplice con bromato di sodio o altri ossidanti contenenti sodio come prodottopuò produrre fluoruro di sodio.
FA2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Reagendo il trifluoruro di boro con l'idruro di sodio, si può ottenere anche questo sale.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Proprietà fisiche
Il fluoruro di sodio è un solido cristallino bianco. Punto di fusione - 992°C, punto di ebollizione - 1700°C. Non caldo. Poiché il legame chimico del fluoruro di sodio è ionico, è altamente solubile in acqua e, ancora meglio, in acido fluoridrico. Quasi insolubile in solventi organici. Non igroscopico e non forma idrati cristallini.
Proprietà chimiche
In soluzioni acquose, il fluoruro di sodio si dissocia e forma un composto complesso.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
Quando si interagisce con l'acido fluoridrico, si forma difluoroidrato. Ma con un eccesso di acido fluoridrico si possono formare altri composti complessi, chiamati idrofluoruri di sodio. La loro composizione può variare a seconda del rapporto tra i reagenti.
Come puoi vedere dalla formula chimica, il fluoruro di sodio è un sale tipico, quindi entra in reazioni di scambio con altri sali se si forma un precipitato o un gas a seguito della reazione. Quando si interagisce con gli acidi, viene rilasciato acido fluoridrico gassoso. E con l'idrossido di litio si forma un precipitato di fluoruro di litio.
Fluoruro di sodiopuò formare altri sali complessi, a seconda dei reagenti e delle condizioni di reazione.
Tossicità
Il fluoruro di sodio è una sostanza pericolosa. Ha il terzo livello di pericolo su quattro secondo lo standard NFPA 704. La dose letale per l'uomo è di 5-10 grammi. Questo è abbastanza, ma anche dosi più piccole di fluoruro di sodio danneggiano il sistema cardiovascolare. L'avvelenamento può verificarsi sia per inalazione di aria avvelenata, sia per ingestione di questo composto inorganico negli alimenti. In quest'ultimo caso, può verificarsi irritazione allo stomaco, fino a un'ulcera.
Applicazione
Il fluoruro di sodio ha buone proprietà antisettiche, quindi a volte viene aggiunto ai detersivi. Per lo stesso motivo viene utilizzato per la lavorazione del legno. Una soluzione di questo sale aiuta a combattere muffe, funghi e insetti. Molto spesso viene utilizzata una soluzione al tre percento. Penetra bene nel legno e lo protegge dalla decomposizione. Ma questo rimedio ha uno svantaggio, a causa del quale il fluoruro di sodio viene usato raramente: viene facilmente lavato via dal legno durante le piogge, poiché questo sale è altamente solubile in acqua.
Si usa anche nella sintesi di alcuni composti chimici, in particolare freon e insetticidi. Gli ioni fluoro bloccano la glicolisi (ossidazione del glucosio), quindi il fluoruro di sodio viene utilizzato per la ricerca biochimica.
Viene spesso utilizzato anche nell'industria metallurgica per la pulizia delle superfici metalliche, nonché durante la loro fusione e saldatura. La sostanza viene talvolta aggiunta al cemento, rendendo il calcestruzzo resistenteagli acidi e nei lubrificanti per migliorare le qualità di resistenza al calore.
Il suo uso più controverso è nei dentifrici. Per i denti, il fluoruro di sodio è una fonte di fluoro, necessario per dare forza alle ossa e ai denti e serve anche a prevenire la carie. Ma con un consumo elevato di questo elemento possono verificarsi conseguenze negative. Pertanto, c'è ancora dibattito sull'uso del fluoro come additivo nel dentifricio.
L'effetto positivo del fluoro sul corpo
Il fluoro è un oligoelemento piuttosto importante nel corpo umano, senza il quale la sua vita normale è impossibile. È necessario consumare 0,03 mg di fluoro per chilogrammo di peso corporeo al giorno per un adulto. Il bambino ha bisogno di 5 volte di più.
Le funzioni del fluoro nel corpo sono molto diverse. Contribuisce alla corretta crescita e formazione di ossa, capelli e unghie, poiché stabilizza il calcio nel processo di mineralizzazione. Ciò è particolarmente importante durante la crescita e lo sviluppo dei bambini, così come le fratture. Questo elemento è necessario per mantenere l'immunità. Il ferro viene assorbito meglio dall'organismo se il fluoro è coinvolto in questo processo.
Con la mancanza di questo elemento, lo sm alto dei denti si indebolisce, aumenta il rischio di carie. Nei bambini in questo caso possono comparire difetti durante lo sviluppo dello scheletro. Gli adulti sono a rischio di sviluppare l'osteoporosi. Questa malattia è caratterizzata da una bassa densità ossea, che aumenta la fragilità ossea.
Problemi con eccesso di fluoro nel corpo
Con un maggiore contenuto di fluoro inil corpo può sviluppare fluorosi. Questa malattia è caratterizzata da una serie di conseguenze irreversibili. Nelle fasi iniziali dello sviluppo della malattia, lo sm alto dei denti soffre. Su di esso ci sono macchie di diverse forme e colori. I punti sono facilmente diagnosticati da un dentista e, con un trattamento tempestivo, possono essere facilmente rimossi. Per lo sbiancamento vengono spesso utilizzate soluzioni di acidi inorganici, una soluzione di perossido di idrogeno o soluzioni di altri perossidi. Dopo aver sbiancato lo sm alto, si procede alla rimineralizzazione con una soluzione di gluconato di calcio. Nel trattamento delle forme più gravi di fluorosi, si raccomanda di assumere il gluconato di calcio per via orale fino alla fine della terapia. Se durante la fluorosi si verifica l'erosione dello sm alto dei denti, vengono utilizzati materiali compositi e viene ripristinata la forma del dente, all'incirca la stessa dell'otturazione.
Come misura preventiva per questa malattia, puoi ridurre l'assunzione di fluoro nel corpo se la sua concentrazione nell'acqua potabile è elevata. Per fare ciò, di solito sostituiscono la fonte d'acqua o semplicemente la filtrano. Puoi anche rimuovere dalla dieta gli alimenti che contengono molto fluoro: pesce di mare, olio animale, spinaci. Mangiare vitamine C e D e gluconato di calcio può aiutare.
Se si osserva un eccesso di fluoro per un lungo periodo (10-20 anni), le ossa iniziano a soffrire. Si verifica l'osteosclerosi, in cui, a differenza dell'osteoporosi, la densità ossea diventa superiore al normale, il che porta a una diminuzione della loro elasticità. Può anche causare fratture frequenti. Ma non dovresti preoccuparti. Un così forte eccesso di fluoro nel corpo può verificarsi solo nelle persone che lavoranoproduzione di fluoro senza precauzioni di sicurezza.
Fluorazione dell'acqua
Come accennato in precedenza, il fluoro può essere utilizzato per prevenire la carie. Per questo motivo, a metà del secolo scorso, in alcuni paesi iniziò ad essere utilizzata la fluorizzazione dell'acqua del rubinetto. La sua essenza ricorda la clorazione. Una piccola quantità di fluoruro di sodio o un altro componente contenente fluoro viene aggiunta all'acqua per conferirle determinate proprietà. Oggi, 2/3 di tutta l'acqua negli Stati Uniti è fluorata.
Affinché una persona riceva la quantità necessaria di fluoro, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, l'acqua potabile dovrebbe contenere 0,5-1,0 mg di fluoro per litro. Ma l'acqua normale non sempre contiene questa quantità, quindi devi aumentarla artificialmente.
La fluorizzazione dell'acqua non ne altera in alcun modo il gusto o l'odore. Grazie a questo processo, il rischio di carie è notevolmente ridotto, soprattutto tra i bambini. Questo perché il fluoro distrugge i batteri che possono dissolvere lo sm alto dei denti e causare carie.
Certo, un aumento del contenuto di fluoro può portare alla fluorosi, ma, secondo autorevoli studi, la fluorizzazione dell'acqua non può essere la causa di questa patologia. Anche altri effetti collaterali di tale acqua non sono osservati. Anche se recentemente hanno cominciato ad apparire alcuni studi di bassa qualità che suggeriscono il contrario. Guadagnare popolarità e il mito secondo cui la fluorizzazione dell'acqua è un modo per sm altire i fluoruri, che sono uno spreco delle imprese di alluminio. Ma questa versione non è stata confermata.
Usal'acqua fluorata non è consigliata solo per alcune malattie: diabete, disturbi ormonali, artrite, tiroide, malattie renali e cardiache.
In ogni caso, l'acqua elimina facilmente la presenza di fluoro. I filtri che funzionano secondo il principio dell'osmosi inversa rimuovono quasi tutto il fluoro e la distillazione ne purifica completamente l'acqua. I filtri domestici possono anche trattenere parzialmente o completamente il fluoro in se stessi. Anche il passaggio dell'acqua attraverso l'allumina, la farina di ossa o il carbone di ossa può rimuovere il fluoro dall'acqua. Alcuni fluoruri (come il fluoruro di calcio) sono insolubili in acqua, quindi è possibile utilizzare un metodo di precipitazione per precipitare tutto il fluoro. Lime è spesso usato per questo.
Applicazioni farmacologiche
Il fluoruro di sodio è un ingrediente attivo in alcuni farmaci. Di norma, tali compresse vengono assunte come prescritto da un medico, a volte la terapia richiede un monitoraggio speciale ed è accompagnata da studi regolari della dinamica del flusso. Denominazioni commerciali dei preparati a base di fluoro: "fluoruro di sodio", "Natrium fluoratum" e "Ossin". Sono prescritti per la mancanza di fluoro nel corpo, in particolare per l'osteoporosi.
Il farmaco sotto forma di confetti e compresse viene assunto per via orale. Quasi tutto il fluoro viene assorbito dall'organismo, indipendentemente dall'assunzione di cibo. Tipicamente, tale terapia è combinata con l'assunzione di calcio e magnesio, 1-1,5 g al giorno. Questo aiuta le ossa a mineralizzarsi in modo più coerente.
Ma la droga è pericolosa per prendere il sopravvento sulla norma. In questo caso, può verificarsi un eccesso di fluoro, che porta alla fluorosi. Inprendendo medicinali contenenti fluoruro di sodio, è necessario consultare un dentista per prevenire lo sviluppo della fluorosi.
