Naatriumfluoriid on anorgaaniline ühend, vesinikfluoriidhappe ja naatriumi sool. See on valge lõhnatu kristalne aine. Naatriumfluoriidi keemiline valem on NaF. Keemiline side – ioonne.
Levike looduses
Looduses esineb see aine peamiselt mineraalse Williomiidi kujul. See mineraal esindab puhtal kujul naatriumfluoriidi. Sellel võib olla väga ilus värv karmiinpunasest, roosast kuni värvitu. See on üsna habras ja suhteliselt ebastabiilne. Selle mineraali sära meenutab klaasi sära. Selle leiukohti leidub Põhja-Ameerikas, Aafrikas ja Koola poolsaarel, kuid üldiselt on see üsna haruldane.
Saadud tööstusharu poolt
Naatriumfluoriid on üsna kasulik ühend, seega sünteesitakse seda tööstuslikus mastaabis. Maailma toodang on üle 10 000 tonni aastas. Enamasti on tooraineks heksafluorosilikaadid, mida saadakse ka kunstlikult. Tootmises allutatakse need leeliselisele hüdrolüüsile, mille tulemusena eraldub reaktsioonisegus naatriumfluoriid. Kuid see tuleb siiski eraldada ränioksiidi ja naatriumsilikaadi lisanditest. Teesee on sageli lihts alt filtreerimine.
Kuid heksafluorosilikaadid võivad isegi termiliselt lagunedes või naatriumkarbonaadiga suhtlemisel anda naatriumfluoriidi. Seda saab kasutada ka tööstuslikul sünteesil.
Ka tööstuses on meetod naatriumfluoriidi saamiseks soodast (naatriumkarbonaat) ja vesinikfluoriidhappest. Nende koosmõjul filtreerimise abil on võimalik saada tehniliselt puhas toode:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Laboratooriumi saamine
Laboris on selle ühendi saamiseks muid viise. Lihtsaim on naatriumhüdroksiidi neutraliseerimise reaktsioon vesinikfluoriidhappega. Teine võimalus: naatriumhüdroksiidi koostoime ammooniumfluoriidiga. Naatriumhüdroksiid võib anda fluoriidi ka koostoimel lihtsa fluoriga.
Teoorias võib naatriumfluoriidi saada ka lihtsatest ainetest: naatriumist ja fluorist. See reaktsioon kulgeb väga äged alt, kuigi praktikas toimub see väga harva.
F2 + 2Na → 2NaF
Teine moodus selle saamiseks on difluorohüdraadi ja mõnede komplekssoolade termiline lagundamine. Sel juhul saadakse väga kõrge puhtusastmega toode.
Na(HF2) → NaF + HF
Lihtfluori oksüdeerimisel naatriumbromaadi või muude naatriumi sisaldavate oksüdeerijategavõib tekitada naatriumfluoriidi.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Bortrifluoriidi reageerimisel naatriumhüdriidiga on võimalik saada ka see sool.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Füüsikalised omadused
Naatriumfluoriid on valge kristalne tahke aine. Sulamistemperatuur - 992°C, keemistemperatuur - 1700°C. Pole kuum. Kuna naatriumfluoriidi keemiline side on ioonne, lahustub see hästi vees ja veelgi parem - vesinikfluoriidis. Orgaanilistes lahustites peaaegu lahustumatu. Mittehügroskoopne ega moodusta kristalseid hüdraate.
Keemilised omadused
Vesilahustes naatriumfluoriid dissotsieerub ja moodustab kompleksse ühendi.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
Vesinikfluoriidhappega suhtlemisel moodustub difluorohüdraat. Kuid vesinikfluoriidi liia korral võivad tekkida muud kompleksühendid, mida nimetatakse naatriumvesinikfluoriidideks. Nende koostis võib olenev alt reaktiivide vahekorrast erineda.
Nagu näete keemilisest valemist, on naatriumfluoriid tüüpiline sool, mistõttu sademe või gaasi moodustumisel osaleb see teiste sooladega vahetusreaktsioonides. Hapetega suhtlemisel eraldub gaasiline vesinikfluoriid. Ja liitiumhüdroksiidiga moodustub liitiumfluoriidi sade.
Naatriumfluoriidvõivad sõltuv alt reagentidest ja reaktsioonitingimustest moodustada muid komplekssooli.
Toksilisus
Naatriumfluoriid on ohtlik aine. Sellel on kolmas ohutase neljast vastav alt standardile NFPA 704. Surmav doos inimesele on 5-10 grammi. Seda on üsna palju, kuid isegi väiksemad naatriumfluoriidi annused kahjustavad südame-veresoonkonna süsteemi. Mürgistus võib tekkida nii mürgitatud õhu sissehingamisel kui ka selle anorgaanilise ühendi allaneelamisel toidus. Viimasel juhul võib tekkida maoärritus kuni haavandini.
Rakendus
Naatriumfluoriidil on head antiseptilised omadused, seetõttu lisatakse seda mõnikord pesuvahenditele. Samal põhjusel kasutatakse seda puidu töötlemiseks. Selle soola lahus aitab võidelda hallituse, seente ja putukatega. Kõige sagedamini kasutatakse kolmeprotsendilist lahust. See tungib hästi puitu ja kaitseb seda lagunemise eest. Kuid sellel vahendil on puudus, mille tõttu naatriumfluoriidi kasutatakse harva – see pestakse vihma ajal puidust kergesti välja, kuna see sool lahustub vees hästi.
Seda kasutatakse ka teatud keemiliste ühendite, eelkõige freoonide ja insektitsiidide sünteesil. Fluorioonid peatavad glükolüüsi (glükoosi oksüdatsiooni), mistõttu kasutatakse biokeemilistes uuringutes naatriumfluoriidi.
Seda kasutatakse sageli ka metallurgiatööstuses metallpindade puhastamiseks, samuti nende sulatamisel ja jootmisel. Mõnikord lisatakse ainet tsemendile, muutes betooni vastupidavakshapetele ja määrdeainetele kuumuskindlate omaduste parandamiseks.
Selle kõige vastuolulisem kasutamine on hambapastades. Hammaste jaoks on naatriumfluoriid fluoriidi allikas, mis on vajalik luude ja hammaste tugevuse andmiseks ning aitab ka kaariese ennetamiseks. Kuid selle elemendi suure tarbimise korral võivad tekkida negatiivsed tagajärjed. Seetõttu vaieldakse endiselt fluoriidi kasutamise üle hambapasta lisandina.
Fluoriidi positiivne mõju kehale
Fluor on inimkehas üsna oluline mikroelement, ilma milleta on tema normaalne elu võimatu. Täiskasvanu jaoks on vaja päevas tarbida 0,03 mg fluori kilogrammi kehakaalu kohta. Laps vajab 5 korda rohkem.
Fluori funktsioonid organismis on väga mitmekesised. See aitab kaasa luude, juuste ja küünte õigele kasvule ja moodustumisele, kuna stabiliseerib k altsiumi mineraliseerumisprotsessis. See on eriti oluline laste kasvu ja arengu ajal, samuti luumurdude korral. See element on vajalik immuunsuse säilitamiseks. Raud imendub kehas paremini, kui selles protsessis osaleb fluor.
Selle elemendi puudumisel nõrgeneb hambaemail, suureneb kaariese oht. Lastel võivad sel juhul luustiku arengu käigus ilmneda defektid. Täiskasvanutel on oht haigestuda osteoporoosi. Seda haigust iseloomustab madal luutihedus, mis suurendab luude haprust.
Probleemid liigse fluoriidiga kehas
Suurendatud fluorisisaldusegakehal võib tekkida fluoroos. Seda haigust iseloomustavad mitmed pöördumatud tagajärjed. Haiguse arengu algstaadiumis kannatab hambaemail. Sellel on erineva kuju ja värvi laigud. Hambaarst tuvastab laigud kergesti ja õigeaegse ravi korral on need kergesti eemaldatavad. Pleegitamiseks kasutatakse sageli anorgaaniliste hapete lahuseid, vesinikperoksiidi lahust või teiste peroksiidide lahuseid. Pärast emaili valgendamist viiakse läbi remineraliseerimine k altsiumglükonaadi lahusega. Raskemate fluoroosivormide ravis on soovitatav k altsiumglükonaati võtta suu kaudu kuni ravi lõpuni. Kui fluoroosi ajal tekib hambaemaili erosioon, siis kasutatakse komposiitmaterjale ja taastatakse hamba kuju, ligikaudu sama, mis täidisega.
Selle haiguse ennetava meetmena saate vähendada fluoriidi tarbimist organismis, kui selle kontsentratsioon joogivees on kõrge. Selleks asendavad nad tavaliselt veeallika või lihts alt filtreerivad selle. Samuti võid dieedist välja jätta toiduained, mis sisaldavad rohkelt fluori: merekala, loomne õli, spinat. C- ja D-vitamiini ning k altsiumglükonaadi söömine võib aidata.
Kui fluoriidi ülemäärast täheldatakse pikema aja jooksul (10-20 aastat), hakkavad luud kannatama. Tekib osteoskleroos, mille puhul erinev alt osteoporoosist muutub luutihedus normaalsest suuremaks, mis viib nende elastsuse vähenemiseni. See võib põhjustada ka sagedasi luumurde. Kuid te ei peaks muretsema. Nii tugev liigne fluorisisaldus kehas võib tekkida ainult töötavatel inimestelfluoriidi tootmine ilma ettevaatusabinõudeta.
Vee fluorimine
Nagu eespool mainitud, saab fluoriidi kasutada kaariese ennetamiseks. Sel põhjusel hakati mõnes riigis eelmise sajandi keskel kasutama kraanivee fluorimist. Selle olemus meenutab kloorimist. Teatud omaduste andmiseks lisatakse veele väike kogus naatriumfluoriidi või mõnda muud fluori sisaldavat komponenti. Tänapäeval on 2/3 kogu veest USA-s fluoritud.
Selleks, et inimene saaks vajaliku koguse fluori, peaks Maailma Terviseorganisatsiooni hinnangul joogivesi sisaldama 0,5-1,0 mg fluori liitri kohta. Kuid tavaline vesi ei sisalda alati seda kogust, seega peate seda kunstlikult suurendama.
Vee fluorimine ei mõjuta kuidagi selle maitset ega lõhna. Tänu sellele protsessile väheneb kaariese oht oluliselt, eriti laste seas. Seda seetõttu, et fluoriid hävitab bakterid, mis võivad hambaemaili lahustada ja põhjustada hambaauke.
Muidugi võib suurenenud fluorisisaldus põhjustada fluoroosi, kuid autoriteetsete uuringute kohaselt ei saa vee fluorimine olla selle patoloogia põhjuseks. Sellise vee muid kõrv altoimeid ei täheldata. Kuigi viimasel ajal on hakanud ilmuma mõned madala kvaliteediga uuringud, mis viitavad vastupidisele. Kogub populaarsust ja müüt, et vee fluorimine on viis fluoriidide kõrvaldamiseks, mis on alumiiniumiettevõtete raiskamine. Kuid seda versiooni ei kinnitatud.
Kasutafluoritud vett ei soovitata kasutada ainult teatud haiguste korral: diabeet, hormonaalsed häired, artriit, kilpnäärme-, neeru- ja südamehaigused.
Igal juhul on vett fluorisisaldusest lihtne eemaldada. Pöördosmoosi põhimõttel töötavad filtrid eemaldavad peaaegu kogu fluori ning destilleerimine puhastab sellest vee täielikult. Kodumajapidamises kasutatavad filtrid võivad ka osaliselt või täielikult fluori endas kinni hoida. Veest läbi alumiiniumoksiidi, kondijahu või luusöe laskmine võib samuti fluoriidi veest eemaldada. Mõned fluoriidid (nt k altsiumfluoriid) on vees lahustumatud, seega saab kogu fluori sadestamiseks kasutada sadestamismeetodit. Selleks kasutatakse sageli lupja.
Farmakoloogilised rakendused
Naatriumfluoriid on mõne ravimi toimeaine. Reeglina võetakse selliseid tablette vastav alt arsti ettekirjutusele, mõnikord nõuab ravi spetsiaalset jälgimist ja sellega kaasnevad regulaarsed vooludünaamika uuringud. Fluoripreparaatide kaubanimetused: "Naatriumfluoriid", "Natrium fluoratum" ja "Ossin". Need on ette nähtud fluoripuuduse korral organismis, eriti osteoporoosi korral.
Dražeede ja tablettide kujul olev ravim võetakse suu kaudu. Peaaegu kogu fluoriid imendub kehasse, olenemata toidu tarbimisest. Tavaliselt kombineeritakse sellist ravi k altsiumi ja magneesiumi tarbimisega 1-1,5 g päevas. See aitab luudel järjekindlam alt mineraliseeruda.
Aga ravim on ohtlik normi üle võtta. Sel juhul võib tekkida liigne fluorisisaldus, mis põhjustab fluoroosi. Kellnaatriumfluoriidi sisaldavate ravimite võtmisel on fluoroosi tekke vältimiseks vaja pöörduda hambaarsti poole.
