Fluorid vápenatý (CaF2) je iontová sloučenina vápníku a fluoru. Je téměř nerozpustná ve vodě. V přírodě se vyskytuje nejčastěji jako fialový nebo zelenomodrý nerost fluorit (kazivec) a je zdrojem většiny světového fluoru. Tato pevná látka má plošně centrovanou krychlovou strukturu, kde je vápník umístěn mezi osm fluoridových aniontů a každý F− je obklopen čtyřmi ionty Ca2+.G. L. Miessler and D. A. Tarr “Inorganic Chemistry” 3rd Ed, Pearson/Prentice Hall publisher, . Přestože jako čistá látka je bezbarvý, jako minerál je zbarven díky přítomnosti F-center.
Využití
Zdroj fluorovodíku Přírodní CaF2 je základním zdrojem fluorovodíku, látky používané pro výrobu široké škály materiálů zejména jako příměs do barviv. Fluorovodík se z minerálu uvolňuje působením koncentrované kyseliny sírové:
CaF2(s) + H2SO4(l) → CaSO4(s) + 2 HF(g)
Výsledný fluorovodík se převádí na fluor, fluorouhlíky a rozličné fluoridy. Koncem 90. let 20. století se těžilo ročně 5 milionů tun CaF2.Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. .
Jiná použití Fluorid vápenatý se běžně používá jako materiál pro optické účely, jak pro oblast infračerveného, tak ultrafialového záření, protože záření těchto vlnových délek (0,15 až 9 µm) výborně propouští a má extrémně nízký index lomu. Navíc je tento materiál poměrně chemicky inertní, nepodléhá korozi. Nicméně při vlnových délkách okolo 157 nm, které jsou užitečné pro výrobce polovodičů, index lomu fluoridu vápenatého překračuje únosnou mez. Tento problém lze zmírnit optimalizací procesu růstu krystalu. Je to zvláště důležité, pokud jde o ultrafialový optický materiál pro integrované obvody vyráběné litograficky. Canon používá u některých svých čoček „L“ (Canon L lens) také uměle krystalizovaný fluorid vápenatý, který má nižší světelnou disperzi. U infračervených optických materiálů je fluorid vápenatý někdy znám jako obchodní značka Irtran-3 firmy Eastman Kodak, ale toto označení je zastaralé.
Fluorid vápenatý dopovaný uranem byl druhým vynalezeným typem pevnolátkového laseru (60. léta 20. století). Peter Sorokin a Mirek Stevenson z laboratoří IBM v Yorktown Heights (USA) představili laser pracující na vlnové délce 2,5 µm krátce po Maimanově rubínovém laseru.
CaF2 se používá také jako tavidlo pro zpracování železa, oceli a jejich slitin. Účinek je založen na podobném bodu tání, jako má železo, na schopnosti rozpouštět oxidy a na schopnosti smáčet oxidy a kovy.
Bezpečnost Fluoridy jsou pro člověka toxické, avšak CaF2 se považuje za poměrně neškodný, vzhledem k jeho nízké rozpustnosti. Situace je podobná jako u síranu barnatého, kde toxicita normálně spjatá s Ba2+ je potlačena velmi nízkou rozpustností síranu.
Reference
Literatura
Související články Laser Fotolitografie
Příbuzné látky Fluorid barnatý Fluorid hořečnatý Fluorid lithný Chlorid vápenatý
Externí odkazy
Hornické muzeum Harrachov Společnost Fluorit Teplice s.r.o.
Vápenatý Kategorie:Vápenaté sloučeniny