فلوريد الصوديوم مركب غير عضوي ، ملح حامض الهيدروفلوريك والصوديوم. إنها مادة بلورية بيضاء عديمة الرائحة. الصيغة الكيميائية لفلوريد الصوديوم هي NaF. رابطة كيميائية - أيونية.
منتشر في الطبيعة
في الطبيعة ، توجد هذه المادة بشكل رئيسي في شكل معدن ويليوميت. يمثل هذا المعدن فلوريد الصوديوم في شكله النقي. يمكن أن يكون لها لون جميل للغاية من الأحمر القرمزي والوردي إلى عديم اللون. إنه هش للغاية وغير مستقر نسبيًا. تألق هذا المعدن يشبه تألق الزجاج. توجد رواسبها في أمريكا الشمالية وإفريقيا وشبه جزيرة كولا ، ولكنها بشكل عام نادرة جدًا.
حصلت عليها الصناعة
فلوريد الصوديوم مركب مفيد إلى حد ما ، لذلك يتم تصنيعه على نطاق صناعي. يبلغ الإنتاج العالمي أكثر من 10000 طن سنويًا. في معظم الحالات ، تكون المواد الخام عبارة عن سداسي فلورو سيليكات ، والتي يتم الحصول عليها أيضًا بشكل مصطنع. في الإنتاج ، يتعرضون للتحلل المائي القلوي ، ونتيجة لذلك يتم إطلاق فلوريد الصوديوم في خليط التفاعل. لكنها لا تزال بحاجة إلى فصلها عن شوائب أكسيد السيليكون وسيليكات الصوديوم. يفعلهذا غالبًا ما يكون مجرد ترشيح عادي.
لكن سداسي فلوروسيليكات ، حتى عندما تتحلل حرارياً أو عند التفاعل مع كربونات الصوديوم ، يمكن أن تعطي فلوريد الصوديوم. يمكن استخدامه أيضًا في التوليف الصناعي.
يوجد أيضًا في الصناعة طريقة للحصول على فلوريد الصوديوم من رماد الصودا (كربونات الصوديوم) وحمض الهيدروفلوريك. نتيجة لتفاعلهم بمساعدة التصفية ، من الممكن الحصول على منتج نقي تقنيًا:
Na2CO3+ HF → 2NaF + CO2+ H 2O
الحصول على المختبر
في المختبر ، توجد طرق أخرى للحصول على هذا المركب. أبسط هو تفاعل معادلة هيدروكسيد الصوديوم مع حمض الهيدروفلوريك. خيار آخر: تفاعل هيدروكسيد الصوديوم مع فلوريد الأمونيوم. يمكن أن يعطي هيدروكسيد الصوديوم الفلورايد أيضًا عند التفاعل مع الفلور البسيط.
نظريًا ، يمكن أيضًا الحصول على فلوريد الصوديوم من مواد بسيطة: الصوديوم والفلور. يحدث هذا التفاعل بعنف شديد ، على الرغم من أنه نادرًا ما يتم تنفيذه في الممارسة العملية.
F2+ 2Na → 2NaF
طريقة أخرى للحصول عليها هي التحلل الحراري للديفلوروهيدرات وبعض الأملاح المعقدة. في هذه الحالة يتم الحصول على منتج عالي النقاوة.
Na (HF2) → NaF + HF
عند أكسدة الفلور البسيط ببرومات الصوديوم أو مؤكسدات أخرى تحتوي على الصوديوم كمنتجقد ينتج فلوريد الصوديوم.
F2+ NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4+ 2NaF + H 2O
من خلال تفاعل ثلاثي فلوريد البورون مع هيدريد الصوديوم ، يمكن أيضًا الحصول على هذا الملح.
BF3+ NaOH → Na3BO3+ NaF + H 2O
الخصائص الفيزيائية
فلوريد الصوديوم مادة صلبة بلورية بيضاء. نقطة الانصهار - 992 درجة مئوية ، نقطة الغليان - 1700 درجة مئوية. ليست ساخنة. نظرًا لأن الرابطة الكيميائية لفلوريد الصوديوم أيونية ، فهي شديدة الذوبان في الماء ، بل وأفضل - في فلوريد الهيدروجين. يكاد يكون غير قابل للذوبان في المذيبات العضوية. غير مسترطب ولا يشكل هيدرات بلورية.
الخصائص الكيميائية
في المحاليل المائية ، يتفكك فلوريد الصوديوم ويشكل مركبًا معقدًا.
NaF + 4H2O → [Na (H2O)4]++ F-
عند التفاعل مع حمض الهيدروفلوريك ، يتشكل ثنائي فلورو هيدرات. ولكن مع وجود فائض من فلوريد الهيدروجين ، يمكن تكوين مركبات معقدة أخرى تسمى هيدروفلوريد الصوديوم. قد يختلف تكوينها اعتمادًا على نسبة الكواشف.
كما ترون من الصيغة الكيميائية ، فلوريد الصوديوم هو ملح نموذجي ، لذلك يدخل في تفاعلات متبادلة مع أملاح أخرى إذا تم تكوين راسب أو غاز نتيجة التفاعل. عند التفاعل مع الأحماض ، يتم إطلاق فلوريد الهيدروجين الغازي. ومع هيدروكسيد الليثيوم يتكون راسب من فلوريد الليثيوم.
فلوريد الصوديومقد تشكل أملاحًا معقدة أخرى ، اعتمادًا على الكواشف وظروف التفاعل.
السمية
فلوريد الصوديوم مادة خطرة. يحتوي على المستوى الثالث من الخطر من أصل أربعة وفقًا لمعيار NFPA 704. والجرعة المميتة للإنسان هي 5-10 جرام. هذا كثير جدًا ، ولكن حتى الجرعات الصغيرة من فلوريد الصوديوم تضر بجهاز القلب والأوعية الدموية. يمكن أن يحدث التسمم عن طريق استنشاق الهواء المسموم ، وعن طريق تناول هذا المركب غير العضوي في الطعام. في الحالة الأخيرة يمكن أن يحدث تهيج في المعدة قد يصل إلى قرحة.
التطبيق
يحتوي فلوريد الصوديوم على خصائص مطهرة جيدة ، لذلك يضاف أحيانًا إلى المنظفات. للسبب نفسه ، يتم استخدامه لمعالجة الأخشاب. يساعد محلول هذا الملح في مكافحة العفن والفطريات والحشرات. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام محلول بنسبة ثلاثة بالمائة. يخترق الخشب جيدًا ويحميه من التعفن. لكن هذا العلاج له عيب ، بسبب ندرة استخدام فلوريد الصوديوم - يسهل غسله من الخشب أثناء هطول الأمطار ، لأن هذا الملح قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء.
يستخدم أيضًا في تصنيع بعض المركبات الكيميائية ، وخاصة الفريونات والمبيدات الحشرية. توقف أيونات الفلورين تحلل الجلوكوز (أكسدة الجلوكوز) ، لذلك يستخدم فلوريد الصوديوم في الأبحاث الكيميائية الحيوية.
غالبًا ما تستخدم أيضًا في صناعة المعادن لتنظيف الأسطح المعدنية ، وكذلك أثناء صهرها ولحامها. تضاف المادة أحيانًا إلى الأسمنت ، مما يجعل الخرسانة مقاومة لهاإلى الأحماض وفي مواد التشحيم لتحسين الصفات المقاومة للحرارة.
استخدامه الأكثر إثارة للجدل هو معاجين الأسنان. بالنسبة للأسنان ، يعتبر فلوريد الصوديوم مصدرًا للفلورايد الضروري لتقوية العظام والأسنان ، كما يعمل على منع التسوس. ولكن مع ارتفاع استهلاك هذا العنصر ، يمكن أن تحدث عواقب سلبية. لذلك ، لا يزال هناك جدل حول استخدام الفلورايد كمادة مضافة في معجون الأسنان.
التأثير الإيجابي للفلورايد على الجسم
الفلور عنصر مهم جدًا في جسم الإنسان ، وبدونه تصبح حياته الطبيعية مستحيلة. من الضروري تناول 0.03 مجم من الفلورايد لكل كيلوجرام من وزن الجسم يوميًا للبالغين. يحتاج الطفل 5 مرات أكثر.
وظائف الفلور في الجسم متنوعة للغاية. يساهم في النمو السليم وتكوين العظام والشعر والأظافر ، حيث يعمل على استقرار الكالسيوم في عملية التمعدن. هذا مهم بشكل خاص أثناء نمو الأطفال وتطورهم ، وكذلك أثناء الكسور. هذا العنصر ضروري للحفاظ على المناعة. يمتص الجسم الحديد بشكل أفضل إذا كان الفلوريد متورطًا في هذه العملية.
مع نقص هذا العنصر ، يضعف مينا الأسنان ، ويزداد خطر التسوس. عند الأطفال في هذه الحالة ، قد تظهر عيوب أثناء نمو الهيكل العظمي. يتعرض البالغون لخطر الإصابة بهشاشة العظام. يتميز هذا المرض بانخفاض كثافة العظام مما يزيد من هشاشة العظام.
مشاكل زيادة الفلوريد في الجسم
مع زيادة محتوى الفلور فيهاقد يصاب الجسم بالفلور. يتميز هذا المرض بعدد من النتائج التي لا رجعة فيها. في المراحل الأولى من تطور المرض ، يعاني مينا الأسنان. توجد عليها بقع بأشكال وألوان مختلفة. يمكن لطبيب الأسنان تشخيص البقع بسهولة ، ومع العلاج في الوقت المناسب ، يمكن إزالتها بسهولة. للتبييض ، غالبًا ما تستخدم محاليل الأحماض غير العضوية أو محلول بيروكسيد الهيدروجين أو محاليل بيروكسيدات أخرى. بعد تبييض المينا ، تتم إعادة التمعدن بمحلول جلوكونات الكالسيوم. في علاج الأشكال الأكثر شدة من التسمم بالفلور ، يوصى بتناول غلوكونات الكالسيوم عن طريق الفم حتى نهاية العلاج. في حالة حدوث تآكل في مينا الأسنان أثناء التسمم بالفلور ، يتم استخدام المواد المركبة واستعادة شكل السن ، كما هو الحال مع الحشو.
كإجراء وقائي من هذا المرض يمكن تقليل تناول الفلوريد في الجسم إذا كان تركيزه في مياه الشرب عالياً. للقيام بذلك ، عادة ما يحلوا محل مصدر المياه أو يقومون ببساطة بترشيحه. يمكنك أيضًا إزالة الأطعمة التي تحتوي على نسبة عالية من الفلورايد من النظام الغذائي: أسماك البحر والزيوت الحيوانية والسبانخ. قد يساعد تناول فيتامينات C و D وجلوكونات الكالسيوم.
إذا لوحظ وجود الفلوريد الزائد على مدى فترة طويلة (10-20 سنة) ، تبدأ العظام بالمعاناة. يحدث تصلب العظام ، حيث ، على عكس هشاشة العظام ، تصبح كثافة العظام أعلى من المعتاد ، مما يؤدي إلى انخفاض مرونتها. يمكن أن يتسبب أيضًا في حدوث كسور متكررة. لكن لا داعي للقلق. مثل هذا الفائض القوي من الفلور في الجسم يمكن أن يحدث فقط في الأشخاص الذين يعملونإنتاج الفلوريد دون احتياطات السلامة.
فلورة المياه
كما ذكرنا أعلاه ، يمكن استخدام الفلورايد لمنع التسوس. لهذا السبب ، في منتصف القرن الماضي ، بدأ استخدام فلورة مياه الصنبور في بعض البلدان. جوهره يشبه الكلورة. يتم إضافة كمية صغيرة من فلوريد الصوديوم أو أي مكون آخر يحتوي على الفلور إلى الماء لإعطائه خصائص معينة. اليوم ، ثلثي المياه في الولايات المتحدة مفلورة.
لكي يحصل الشخص على الكمية المطلوبة من الفلور ، وفقًا لمنظمة الصحة العالمية ، يجب أن تحتوي مياه الشرب على 0.5-1.0 مجم من الفلورايد لكل لتر. لكن الماء العادي لا يحتوي دائما على هذه الكمية ، لذلك عليك زيادتها بشكل مصطنع.
فلورة الماء لا تؤثر على طعمها ورائحتها بأي شكل من الأشكال. بفضل هذه العملية ، يتم تقليل مخاطر التسوس بشكل كبير ، خاصة بين الأطفال. هذا لأن الفلورايد يدمر البكتيريا التي يمكن أن تذوب مينا الأسنان وتسبب تسوس الأسنان.
بالطبع ، يمكن أن تؤدي زيادة محتوى الفلور إلى التسمم بالفلور ، ولكن وفقًا لدراسات موثوقة ، لا يمكن أن تكون فلورة المياه هي سبب هذه الحالة المرضية. لم يتم ملاحظة الآثار الجانبية الأخرى لهذه المياه. على الرغم من أن بعض الدراسات منخفضة الجودة بدأت تظهر مؤخرًا تشير إلى خلاف ذلك. اكتساب شعبية وأسطورة أن فلورة المياه هي وسيلة للتخلص من الفلورايد ، والتي هي مضيعة لمؤسسات الألمنيوم. لكن لم يتم تأكيد هذا الإصدار.
استخدامالماء المفلور لا ينصح به فقط لأمراض معينة: السكري ، الاضطرابات الهرمونية ، التهاب المفاصل ، الغدة الدرقية ، أمراض الكلى والقلب.
على كل حال الماء سهل للتخلص من وجود الفلور. تعمل المرشحات على مبدأ التناضح العكسي على إزالة الفلور بالكامل تقريبًا ، وتنقية التقطير الماء منه تمامًا. يمكن أيضًا أن تحتفظ المرشحات المنزلية بالفلور جزئيًا أو كليًا. يمكن أن يؤدي تمرير الماء عبر الألومينا أو وجبة العظام أو الفحم العظمي أيضًا إلى إزالة الفلورايد من الماء. بعض الفلوريدات (مثل فلوريد الكالسيوم) غير قابلة للذوبان في الماء ، لذلك يمكن استخدام طريقة الترسيب لترسيب كل الفلور. غالبًا ما يستخدم الجير لهذا الغرض.
التطبيقات الدوائية
فلوريد الصوديوم عنصر فعال في بعض الأدوية. كقاعدة عامة ، يتم تناول هذه الأقراص على النحو الذي يحدده الطبيب ، وفي بعض الأحيان يتطلب العلاج مراقبة خاصة ويرافقه دراسات منتظمة لديناميكيات التدفق. الأسماء التجارية لمستحضرات الفلور: "فلوريد الصوديوم" و "Natrium fluoratum" و "Ossin". يتم وصفها بسبب نقص الفلوريد في الجسم ، وخاصة لهشاشة العظام.
يؤخذ الدواء على شكل سوائل وأقراص عن طريق الفم. يمتص الجسم كل الفلوريد تقريبًا ، بغض النظر عن تناول الطعام. عادة ، يتم الجمع بين هذا العلاج مع تناول الكالسيوم والمغنيسيوم ، 1-1.5 جم يوميًا. هذا يساعد العظام على التمعدن بشكل أكثر تناسقًا.
لكن المخدرات خطيرة للاستيلاء على القاعدة. في هذه الحالة ، قد يحدث فائض من الفلور ، مما يؤدي إلى التسمم بالفلور. فيعند تناول الأدوية التي تحتوي على فلوريد الصوديوم ، من الضروري مراجعة طبيب الأسنان لمنع تطور التسمم بالفلور.
