CaF2 (фторид кальция)

Физические свойства

Фторид кальция при стандартных условиях представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, хотя природный флюорит может иметь различные оттенки (фиолетовый, зелёный, жёлтый) из-за примесей. Температура плавления составляет 1418 °C, а температура кипения — 2533 °C. Плотность равна 3,18 г/см³.

Фторид кальция плохо растворим в воде: при 20 °C его растворимость составляет всего 0,0016 г на 100 г воды. Однако он хорошо растворяется в кислотах, особенно в плавиковой кислоте. Кристаллическая решётка фторида кальция имеет кубическую структуру.

Вещество обладает низким показателем преломления света и высокой прозрачностью в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах, что делает его ценным материалом в оптике.

Получение

Фторид кальция может быть получен несколькими способами:

1. Взаимодействие оксида кальция с плавиковой кислотой:
   • CaO + 2HF → CaF₂ + H₂O
2. Реакция хлорида кальция с фторидом натрия:
   • CaCl₂ + 2NaF → CaF₂ + 2NaCl

Природный источник:
Основным источником фторида кальция является минерал флюорит, который добывают в карьерах. После добычи его очищают от примесей.

Применение

Фторид кальция используется в металлургии:

• Флюс:
  • Применяется для снижения температуры плавления руд и шлаков.
  • Помогает удалять примеси из расплавленных металлов.
• Производство алюминия:
  • Используется в процессе электролиза для получения алюминия из бокситов.

Фторид кальция используется в оптической промышленности:

• Линзы и призмы:
  • Применяется для изготовления линз и призм, прозрачных в ультрафиолетовом (УФ) и инфракрасном (ИК) диапазонах.
  • Используется в спектроскопии, лазерных технологиях и оптических приборах.
• Окна для УФ и ИК диапазонов:
  • Используется для создания окон и фильтров, пропускающих УФ и ИК излучение.
  • Применяется в научных исследованиях и промышленных установках.

Фторид кальция используется в химической промышленности:

• Производство фтороводорода (HF):
  • Служит сырьём для получения фтороводорода, который используется в производстве фторсодержащих соединений.
• Катализаторы:
  • Применяется как катализатор в органическом синтезе.

Фторид кальция используется в электронике:

• Полупроводники:
  • Применяется в производстве полупроводниковых материалов и устройств.
  • Используется как подложка для выращивания тонких плёнок.
• Лазерные технологии:
  • Добавляется в состав лазерных кристаллов для улучшения их свойств.

Фторид кальция применяется в медицине:

• Стоматология:
  • Используется в зубных пастах и стоматологических материалах для укрепления зубной эмали.
• Лекарственные препараты:
  • Входит в состав препаратов для лечения дефицита кальция и фтора.

Фторид кальция используется в производстве керамики и стекла:

• Специальные стёкла:
  • Добавляется в состав специальных стёкол для улучшения их оптических свойств.
• Керамика:
  • Используется для изготовления керамических материалов с улучшенными механическими свойствами.