Fluorid sodný je anorganická zlúčenina, soľ kyseliny fluorovodíkovej a sodíka. Je to biela kryštalická látka bez zápachu. Chemický vzorec fluoridu sodného je NaF. Chemická väzba – iónová.
Šírené v prírode
V prírode sa táto látka vyskytuje najmä vo forme minerálu williomit. Tento minerál predstavuje fluorid sodný v čistej forme. Môže mať veľmi krásnu farbu od karmínovo červenej, ružovej až po bezfarebnú. Je dosť krehký a pomerne nestabilný. Brilantnosť tohto minerálu pripomína lesk skla. Jeho ložiská sa nachádzajú v Severnej Amerike, Afrike a na polostrove Kola, ale vo všeobecnosti je pomerne vzácny.
Získané odvetvím
Fluorid sodný je pomerne užitočná zlúčenina, preto sa syntetizuje v priemyselnom meradle. Svetová produkcia je viac ako 10 000 ton ročne. Vo väčšine prípadov sú surovinou hexafluorokremičitany, ktoré sa získavajú aj umelo. Pri výrobe sú podrobené alkalickej hydrolýze, v dôsledku čoho sa v reakčnej zmesi uvoľňuje fluorid sodný. Stále je však potrebné ho oddeliť od nečistôt oxidu kremičitého a kremičitanu sodného. Dototo je často obyčajné filtrovanie.
Ale hexafluorokremičitany, aj keď sa tepelne rozložia alebo keď interagujú s uhličitanom sodným, môžu poskytnúť fluorid sodný. Môže sa použiť aj v priemyselnej syntéze.
Aj v priemysle existuje metóda na získanie fluoridu sodného zo sódy (uhličitanu sodného) a kyseliny fluorovodíkovej. V dôsledku ich interakcie s pomocou filtrovania je možné získať technicky čistý produkt:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Získanie v laboratóriu
V laboratóriu existujú aj iné spôsoby získania tejto zlúčeniny. Najjednoduchšia je reakcia neutralizácie hydroxidu sodného s kyselinou fluorovodíkovou. Ďalšia možnosť: interakcia hydroxidu sodného s fluoridom amónnym. Hydroxid sodný môže tiež poskytnúť fluorid pri interakcii s jednoduchým fluórom.
Teoreticky možno fluorid sodný získať aj z jednoduchých látok: sodíka a fluóru. Táto reakcia prebieha veľmi prudko, hoci v praxi sa uskutočňuje veľmi zriedkavo.
F2 + 2Na → 2NaF
Ďalším spôsobom získania je tepelný rozklad difluórhydrátu a niektorých komplexných solí. V tomto prípade sa získa produkt s veľmi vysokou čistotou.
Na(HF2) → NaF + HF
Pri oxidácii jednoduchého fluóru pomocou bromičnanu sodného alebo iných oxidačných činidiel obsahujúcich sodík ako produktmôže produkovať fluorid sodný.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Reakciou fluoridu boritého s hydridom sodným možno získať aj túto soľ.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Fyzikálne vlastnosti
Fluorid sodný je biela kryštalická pevná látka. Teplota topenia - 992 °C, teplota varu - 1700 °C. Nie horúce. Keďže chemická väzba fluoridu sodného je iónová, je vysoko rozpustný vo vode a ešte lepšie - vo fluorovodíku. Takmer nerozpustný v organických rozpúšťadlách. Nehygroskopický a netvorí kryštalické hydráty.
Chemické vlastnosti
Vo vodných roztokoch sa fluorid sodný disociuje a vytvára komplexnú zlúčeninu.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
Pri interakcii s kyselinou fluorovodíkovou vzniká difluórhydrát. Ale s nadbytkom fluorovodíka môžu vzniknúť ďalšie komplexné zlúčeniny, ktoré sa nazývajú hydrofluoridy sodné. Ich zloženie sa môže líšiť v závislosti od pomeru činidiel.
Ako môžete vidieť z chemického vzorca, fluorid sodný je typická soľ, takže ak sa v dôsledku reakcie vytvorí zrazenina alebo plyn, vstupuje do výmenných reakcií s inými soľami. Pri interakcii s kyselinami sa uvoľňuje plynný fluorovodík. A s hydroxidom lítnym sa vytvorí zrazenina fluoridu lítneho.
Fluorid sodnýmôže tvoriť ďalšie komplexné soli v závislosti od činidiel a reakčných podmienok.
Toxicita
Fluorid sodný je nebezpečná látka. Má tretí stupeň nebezpečenstva zo štyroch podľa normy NFPA 704. Smrteľná dávka pre človeka je 5-10 gramov. To je pomerne veľa, no aj menšie dávky fluoridu sodného škodia srdcovo-cievnemu systému. Otrava môže nastať tak vdýchnutím otráveného vzduchu, ako aj požitím tejto anorganickej zlúčeniny v potravinách. V druhom prípade môže dôjsť k podráždeniu žalúdka až po vred.
Aplikácia
Fluorid sodný má dobré antiseptické vlastnosti, preto sa niekedy pridáva do čistiacich prostriedkov. Z rovnakého dôvodu sa používa na spracovanie dreva. Roztok tejto soli pomáha v boji proti plesniam, hubám a hmyzu. Najčastejšie sa používa trojpercentný roztok. Dobre preniká do dreva a chráni ho pred hnilobou. Tento prostriedok má však nevýhodu, kvôli ktorej sa fluorid sodný používa zriedkavo - pri dažďoch sa ľahko vymýva z dreva, pretože táto soľ je vysoko rozpustná vo vode.
Používa sa aj pri syntéze niektorých chemických zlúčenín, najmä freónov a insekticídov. Ióny fluóru zastavujú glykolýzu (oxidáciu glukózy), takže fluorid sodný sa používa na biochemický výskum.
Často sa používa aj v hutníckom priemysle na čistenie kovových povrchov, ako aj pri ich tavení a spájkovaní. Látka sa niekedy pridáva do cementu, vďaka čomu je betón odolný vočivoči kyselinám a v mazivách na zlepšenie tepelne odolných vlastností.
Jeho najkontroverznejšie použitie je v zubných pastách. Pre zuby je fluorid sodný zdrojom fluoridu, ktorý je potrebný na dodanie pevnosti kostí a zubov a slúži aj ako prevencia pred zubným kazom. Ale pri vysokej spotrebe tohto prvku sa môžu vyskytnúť negatívne dôsledky. Preto sa stále diskutuje o použití fluoridu ako prísady do zubnej pasty.
Pozitívny vplyv fluoridu na organizmus
Fluór je v ľudskom tele pomerne dôležitý stopový prvok, bez ktorého nie je možný normálny život. Pre dospelého človeka je potrebné skonzumovať 0,03 mg fluoridu na kilogram telesnej hmotnosti denne. Dieťa potrebuje 5-krát viac.
Funkcie fluóru v tele sú veľmi rôznorodé. Prispieva k správnemu rastu a tvorbe kostí, vlasov a nechtov, keďže stabilizuje vápnik v procese mineralizácie. Toto je obzvlášť dôležité počas rastu a vývoja detí, ako aj zlomenín. Tento prvok je potrebný na udržanie imunity. Železo telo lepšie absorbuje, ak sa na tomto procese podieľa fluorid.
Pri nedostatku tohto prvku je oslabená zubná sklovina, zvyšuje sa riziko vzniku kazu. U detí sa v tomto prípade môžu objaviť defekty počas vývoja kostry. Dospelí sú vystavení riziku vzniku osteoporózy. Toto ochorenie sa vyznačuje nízkou hustotou kostí, ktorá zvyšuje krehkosť kostí.
Problémy s prebytočným fluoridom v tele
So zvýšeným obsahom fluóru vtelo môže vyvinúť fluorózu. Toto ochorenie sa vyznačuje množstvom nezvratných následkov. V počiatočných štádiách vývoja ochorenia trpí zubná sklovina. Na ňom sú škvrny rôznych tvarov a farieb. Škvrny sú ľahko diagnostikované zubným lekárom a pri včasnej liečbe sa dajú ľahko odstrániť. Na bielenie sa často používajú roztoky anorganických kyselín, roztok peroxidu vodíka alebo roztoky iných peroxidov. Po vybielení skloviny sa remineralizácia uskutoční roztokom glukonátu vápenatého. Pri liečbe ťažších foriem fluorózy sa odporúča užívať glukonát vápenatý perorálne až do ukončenia terapie. Ak pri fluoróze dôjde k erózii zubnej skloviny, potom sa použijú kompozitné materiály a tvar zubu sa obnoví, približne rovnaký ako pri výplni.
Preventívne pri tomto ochorení môžete znížiť príjem fluoridu v tele, ak je jeho koncentrácia v pitnej vode vysoká. K tomu zvyčajne nahrádzajú zdroj vody alebo jednoducho filtrujú. Zo stravy môžete odstrániť aj potraviny, ktoré obsahujú veľa fluóru: morské ryby, živočíšny olej, špenát. Pomôcť môže konzumácia vitamínov C a D a glukonátu vápenatého.
Ak je nadbytok fluoridu pozorovaný počas dlhého obdobia (10-20 rokov), kosti začnú trpieť. Vyskytuje sa osteoskleróza, pri ktorej na rozdiel od osteoporózy je hustota kostí vyššia ako normálna, čo vedie k zníženiu ich elasticity. Môže tiež spôsobiť časté zlomeniny. Ale nemali by ste sa báť. Takýto silný nadbytok fluóru v tele sa môže vyskytnúť len u ľudí pracujúcich naprodukcia fluoridu bez bezpečnostných opatrení.
Fuoridácia vody
Ako už bolo spomenuté vyššie, fluorid sa môže použiť na prevenciu zubného kazu. Z tohto dôvodu sa v polovici minulého storočia v niektorých krajinách začala používať fluoridácia vody z vodovodu. Jeho podstata pripomína chlórovanie. Do vody sa pridáva malé množstvo fluoridu sodného alebo inej zložky obsahujúcej fluór, aby mala určité vlastnosti. Dnes sú 2/3 všetkej vody v USA fluoridované.
Aby človek prijal potrebné množstvo fluóru, podľa Svetovej zdravotníckej organizácie by pitná voda mala obsahovať 0,5-1,0 mg fluoridu na liter. Bežná voda ale toto množstvo nie vždy obsahuje, preto si ho musíte umelo zvyšovať.
Fuoridácia vody nijako neovplyvňuje jej chuť ani vôňu. Vďaka tomuto procesu sa výrazne znižuje riziko vzniku zubného kazu, najmä u detí. Je to preto, že fluorid ničí baktérie, ktoré môžu rozpúšťať zubnú sklovinu a spôsobiť kaz.
Samozrejme, zvýšený obsah fluóru môže viesť k fluoróze, ale podľa smerodajných štúdií nemôže byť príčinou tejto patológie fluoridácia vody. Iné vedľajšie účinky takejto vody tiež nie sú pozorované. Aj keď v poslednej dobe sa začali objavovať niektoré nekvalitné štúdie, ktoré naznačujú opak. Získavanie popularity a mýtu, že fluoridácia vody je spôsob, ako sa zbaviť fluoridov, ktoré sú plytvaním hliníkových podnikov. Táto verzia však nebola potvrdená.
Použiťfluoridovaná voda sa neodporúča len pri niektorých ochoreniach: cukrovka, hormonálne poruchy, artritída, štítna žľaza, obličky a srdcové choroby.
V každom prípade vodu ľahko zbavíte prítomnosti fluóru. Filtre fungujúce na princípe reverznej osmózy odstránia takmer všetok fluór a destilácia z neho úplne prečistí vodu. Filtre pre domácnosť môžu tiež čiastočne alebo úplne zadržať fluór v sebe. Prechod vody cez oxid hlinitý, kostnú múčku alebo kostné uhlie môže tiež odstrániť fluorid z vody. Niektoré fluoridy (napríklad fluorid vápenatý) sú nerozpustné vo vode, takže na vyzrážanie všetkého fluóru možno použiť metódu zrážania. Často sa na to používa limetka.
Farmakologické aplikácie
Fluorid sodný je aktívnou zložkou niektorých liekov. Takéto tablety sa spravidla užívajú podľa predpisu lekára, niekedy si terapia vyžaduje špeciálne sledovanie a je sprevádzaná pravidelnými štúdiami dynamiky toku. Obchodné názvy fluórových prípravkov: "Fluorid sodný", "Natrium fluoratum" a "Ossin". Predpisujú sa pri nedostatku fluóru v tele, najmä pri osteoporóze.
Droga vo forme dražé a tabliet sa užíva perorálne. Takmer všetok fluorid je absorbovaný telom bez ohľadu na príjem potravy. Zvyčajne sa takáto terapia kombinuje s príjmom vápnika a horčíka, 1-1,5 g denne. To pomáha kostiam dôslednejšie mineralizovať.
Lenže droga je nebezpečná, ak preberá normu. V tomto prípade môže dôjsť k prebytku fluóru, čo vedie k fluoróze. opri užívaní liekov s obsahom fluoridu sodného je potrebné navštíviť zubára, aby sa predišlo vzniku fluorózy.
