フッ化ナトリウムとフッ化カルシウムの違い

フッ化ナトリウムとフッ化カルシウムは、周期表第1族元素と第2族元素に属するフッ化物鉱物です。天然には鉱物の形で存在するが、工業用として商業的にも生産されている。しかし、天然型のフッ化ナトリウムは比較的希少で、フッ化カルシウムは非常に豊富に存在する。これがフッ化ナトリウムとフッ化カルシウムの決定的な違いといえるでしょう。どちらもフッ素を含む結晶性固体であるが、工業的な用途は大きく異なり、幅広い用途に使用されている。

フッ化ナトリウムは何ですか？

フッ化ナトリウムは分子式NaFで表される無色の無機イオン化合物です。塩化ナトリウムと同様に水に溶けて、Na+とF-をそれぞれ生成します。

NaF(s) → Na+(aq) + F-(aq)

フッ化ナトリウムは、天然には「カルコサイト」と呼ばれる鉱物の中に存在しますが、これは比較的稀で、深く形成されたカルコサイト斜長石中に見出すことができます。

塩化ナトリウムは、フッ化カリウム（KF）よりも安価で吸湿性が低いため、多くの工業用途で最も広く使用されているフッ化物イオン源の一つです。

絨毛膜

フッ化カルシウムは何ですか？

フッ化カルシウムは分子式CaF2で表される白色で水に溶けない無機イオン性の化学固体化合物です。 蛍石とも呼ばれ、天然には蛍石という鉱物として存在し、不純物により黒っぽい色をしています。鉱物の蛍石は多くの場所で見つけることができ、それは HF の前駆体として使用されます。しかし、一部の工業プロセスでは、純粋で混じりけのないフッ化カルシウムが必要とされます。そのため、炭酸カルシウムとフッ化水素を用いて高純度のCaF2が工業的に生産されています。

CaCO3+2 HF→CaF2+CO2+H2O

フッ化カルシウム

フッ化ナトリウムとフッ化カルシウムの違い

フッ化ナトリウム・フッ化カルシウムの化学構造

フッ化ナトリウム

フッ化ナトリウムはイオン結晶で、立方体のモチーフで結晶化します。その構造は、Na+とF-の両方が八面体の配位サイトを持ち、その格子間隔はおよそ462pmに等しい。この長さは、塩化ナトリウムの長さよりかなり長い。

フッ化カルシウム

フッ化カルシウムは天然には蛍石として存在し、Ca2+が8つのF中心の箱の中で8つの配位中心として働く立方体の構造で結晶化する。各F-centreは4つのCa2+centreと協調している。一般に完全充填結晶は無色だが、この鉱物はFセンターの存在により、濃い色を呈している。

CaF2（蛍石）の単細胞構造を下図に示します。

フッ化ナトリウム・フッ化カルシウムの用途

フッ化ナトリウム

フッ化ナトリウムは、医療や化学産業で広く使用されています。医療分野では、医療用画像診断や骨粗鬆症の治療などに使用されています。化学工業では、冶金の合成・抽出工程、洗浄剤、植物性昆虫の胃薬として使用されています。

また、水処理にも使用される。フッ素添加された水は、水のフッ化物含有量を増やすために飲料水に加えられる。いくつかの国では、いくつかの食品に添加される。

フッ化カルシウム

天然に存在するCaF2も、商業的に生産されるCaF2も、多くの産業用途において同様に重要である。蛍石鉱物の中に自然に存在し、フッ化水素**プロセスの主原料となる。蛍石鉱物は濃硫酸と反応し、フッ化水素を生成する。

CaF2＋濃H2SO4→CaSO4（固体）＋2HF