Le fluorure de sodium est un composé inorganique, un sel d'acide fluorhydrique et de sodium. C'est une substance cristalline blanche et inodore. La formule chimique du fluorure de sodium est NaF. Liaison chimique - ionique.
Propagation dans la nature
Dans la nature, cette substance existe principalement sous la forme de minéral williomite. Ce minéral représente le fluorure de sodium sous sa forme pure. Il peut avoir une très belle couleur allant du rouge carmin, du rose à l'incolore. Il est assez fragile et relativement instable. La brillance de ce minéral ressemble à la brillance du verre. Ses gisements se trouvent en Amérique du Nord, en Afrique et dans la péninsule de Kola, mais en général, il est assez rare.
Obtenu par l'industrie
Le fluorure de sodium est un composé plutôt utile, il est donc synthétisé à l'échelle industrielle. La production mondiale est de plus de 10 000 tonnes par an. Dans la plupart des cas, les matières premières sont des hexafluorosilicates, qui sont également obtenus artificiellement. En production, ils sont soumis à une hydrolyse alcaline, à la suite de laquelle du fluorure de sodium est libéré dans le mélange réactionnel. Mais il doit encore être séparé des impuretés d'oxyde de silicium et de silicate de sodium. Faireil s'agit souvent d'un simple filtrage.
Mais les hexafluorosilicates, même lorsqu'ils sont décomposés thermiquement ou lorsqu'ils interagissent avec le carbonate de sodium, peuvent donner du fluorure de sodium. Il peut également être utilisé en synthèse industrielle.
Également dans l'industrie, il existe une méthode pour obtenir du fluorure de sodium à partir de carbonate de soude (carbonate de sodium) et d'acide fluorhydrique. Grâce à leur interaction à l'aide du filtrage, il est possible d'obtenir un produit techniquement pur:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Obtention du laboratoire
En laboratoire, il existe d'autres moyens d'obtenir ce composé. La plus simple est la réaction de neutralisation de la soude avec de l'acide fluorhydrique. Autre option: l'interaction de l'hydroxyde de sodium avec le fluorure d'ammonium. L'hydroxyde de sodium peut également donner du fluorure lorsqu'il interagit avec du fluor simple.
En théorie, le fluorure de sodium peut également être obtenu à partir de substances simples: le sodium et le fluor. Cette réaction se produit très violemment, bien qu'en pratique elle soit très rarement réalisée.
F2 + 2Na → 2NaF
Une autre façon d'obtenir est la décomposition thermique du difluorohydrate et de certains sels complexes. Dans ce cas, on obtient un produit d'une très grande pureté.
Na(HF2) → NaF + HF
Lors de l'oxydation du fluor simple avec du bromate de sodium ou d'autres oxydants contenant du sodium comme produitpeut produire du fluorure de sodium.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
En faisant réagir du trifluorure de bore avec de l'hydrure de sodium, ce sel peut également être obtenu.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Propriétés physiques
Le fluorure de sodium est un solide cristallin blanc. Point de fusion - 992°C, point d'ébullition - 1700°C. Pas chaud. La liaison chimique du fluorure de sodium étant ionique, il est très soluble dans l'eau et, mieux encore, dans le fluorure d'hydrogène. Presque insoluble dans les solvants organiques. Non hygroscopique et ne forme pas d'hydrates cristallins.
Propriétés chimiques
Dans les solutions aqueuses, le fluorure de sodium se dissocie et forme un composé complexe.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
Lors de l'interaction avec l'acide fluorhydrique, du difluorohydrate se forme. Mais avec un excès de fluorure d'hydrogène, d'autres composés complexes peuvent se former, appelés hydrofluorures de sodium. Leur composition peut être différente selon le rapport des réactifs.
Comme vous pouvez le voir dans la formule chimique, le fluorure de sodium est un sel typique, il entre donc dans des réactions d'échange avec d'autres sels si un précipité ou un gaz se forme à la suite de la réaction. Lors de l'interaction avec des acides, du fluorure d'hydrogène gazeux est libéré. Et avec l'hydroxyde de lithium, un précipité de fluorure de lithium se forme.
Fluorure de sodiumpeut former d'autres sels complexes, selon les réactifs et les conditions de réaction.
Toxicité
Le fluorure de sodium est une substance dangereuse. Il a le troisième niveau de danger sur quatre selon la norme NFPA 704. La dose létale pour l'homme est de 5 à 10 grammes. C'est beaucoup, mais des doses encore plus faibles de fluorure de sodium nuisent au système cardiovasculaire. L'empoisonnement peut se produire à la fois par inhalation d'air empoisonné et par ingestion de ce composé inorganique dans les aliments. Dans ce dernier cas, une irritation de l'estomac peut survenir, pouvant aller jusqu'à un ulcère.
Demande
Le fluorure de sodium a de bonnes propriétés antiseptiques, il est donc parfois ajouté aux détergents. Pour la même raison, il est utilisé pour la transformation du bois. Une solution de ce sel aide à combattre les moisissures, les champignons et les insectes. Le plus souvent, une solution à trois pour cent est utilisée. Il pénètre bien dans le bois et le protège de la pourriture. Mais ce remède a un inconvénient, à cause duquel le fluorure de sodium est rarement utilisé - il est facilement lavé du bois pendant les pluies, car ce sel est très soluble dans l'eau.
Il est également utilisé dans la synthèse de certains composés chimiques, notamment les fréons et les insecticides. Les ions fluor arrêtent la glycolyse (oxydation du glucose), le fluorure de sodium est donc utilisé pour la recherche biochimique.
Il est également souvent utilisé dans l'industrie métallurgique pour nettoyer les surfaces métalliques, ainsi que lors de leur fusion et de leur brasage. La substance est parfois ajoutée au ciment, ce qui rend le béton résistant auxaux acides et dans les lubrifiants pour améliorer les qualités de résistance à la chaleur.
Son utilisation la plus controversée est dans les dentifrices. Pour les dents, le fluorure de sodium est une source de fluorure, nécessaire pour renforcer les os et les dents, et sert également à prévenir les caries. Mais avec une consommation élevée de cet élément, des conséquences négatives peuvent survenir. Par conséquent, il y a toujours un débat sur l'utilisation du fluor comme additif dans le dentifrice.
L'effet positif du fluorure sur le corps
Le fluor est un oligo-élément assez important dans le corps humain, sans lequel sa vie normale est impossible. Il faut consommer 0,03 mg de fluor par kilogramme de poids corporel par jour pour un adulte. L'enfant a besoin de 5 fois plus.
Les fonctions du fluor dans le corps sont très diverses. Il contribue à la bonne croissance et à la formation des os, des cheveux et des ongles, car il stabilise le calcium dans le processus de minéralisation. Ceci est particulièrement important pendant la croissance et le développement des enfants, ainsi que les fractures. Cet élément est nécessaire pour maintenir l'immunité. Le fer est mieux absorbé par l'organisme si le fluorure est impliqué dans ce processus.
Avec un manque de cet élément, l'émail des dents est affaibli, le risque de carie augmente. Chez les enfants dans ce cas, des défauts peuvent apparaître lors du développement du squelette. Les adultes sont à risque de développer de l'ostéoporose. Cette maladie se caractérise par une faible densité osseuse, ce qui augmente la fragilité osseuse.
Problèmes d'excès de fluorure dans le corps
Avec une teneur accrue en fluor dansle corps peut développer une fluorose. Cette maladie se caractérise par un certain nombre de conséquences irréversibles. Aux premiers stades du développement de la maladie, l'émail des dents en souffre. Il y a des taches de différentes formes et couleurs. Les taches sont facilement diagnostiquées par un dentiste et, avec un traitement rapide, elles peuvent être facilement éliminées. Pour le blanchiment, des solutions d'acides inorganiques, une solution de peroxyde d'hydrogène ou des solutions d'autres peroxydes sont souvent utilisées. Après blanchiment de l'émail, une reminéralisation est réalisée avec une solution de gluconate de calcium. Dans le traitement des formes plus sévères de fluorose, il est recommandé de prendre du gluconate de calcium par voie orale jusqu'à la fin du traitement. Si l'érosion de l'émail dentaire se produit pendant la fluorose, des matériaux composites sont utilisés et la forme de la dent est restaurée, à peu près la même qu'avec le remplissage.
Comme mesure préventive contre cette maladie, vous pouvez réduire l'apport de fluorure dans le corps si sa concentration dans l'eau potable est élevée. Pour ce faire, ils remplacent généralement la source d'eau ou la filtrent simplement. Vous pouvez également supprimer de l'alimentation les aliments qui contiennent beaucoup de fluorure: poisson de mer, huile animale, épinards. Manger des vitamines C et D et du gluconate de calcium peut aider.
Si un excès de fluorure est observé sur une longue période (10-20 ans), les os commencent à souffrir. L'ostéosclérose se produit, dans laquelle, contrairement à l'ostéoporose, la densité osseuse devient supérieure à la normale, ce qui entraîne une diminution de leur élasticité. Il peut également provoquer des fractures fréquentes. Mais vous ne devriez pas vous inquiéter. Un tel excès de fluor dans le corps ne peut se produire que chez les personnes travaillant surproduction de fluorure sans précautions de sécurité.
Fluoration de l'eau
Comme mentionné ci-dessus, le fluor peut être utilisé pour prévenir les caries. Pour cette raison, au milieu du siècle dernier, la fluoration de l'eau du robinet a commencé à être utilisée dans certains pays. Son essence ressemble à la chloration. Une petite quantité de fluorure de sodium ou d'un autre composant contenant du fluor est ajoutée à l'eau pour lui donner certaines propriétés. Aujourd'hui, 2/3 de toute l'eau aux États-Unis est fluorée.
Pour qu'une personne reçoive la quantité requise de fluor, selon l'Organisation mondiale de la santé, l'eau potable doit contenir 0,5 à 1,0 mg de fluor par litre. Mais l'eau ordinaire ne contient pas toujours cette quantité, vous devez donc l'augmenter artificiellement.
La fluoration de l'eau n'affecte en rien son goût ou son odeur. Grâce à ce procédé, le risque de carie est fortement réduit, notamment chez les enfants. En effet, le fluor détruit les bactéries qui peuvent dissoudre l'émail des dents et provoquer des caries.
Bien sûr, une teneur accrue en fluor peut entraîner une fluorose, mais, selon des études faisant autorité, la fluoration de l'eau ne peut pas être la cause de cette pathologie. D'autres effets secondaires de cette eau ne sont pas non plus observés. Bien que récemment, certaines études de faible qualité aient commencé à apparaître qui suggèrent le contraire. Gagne en popularité et le mythe selon lequel la fluoration de l'eau est un moyen d'éliminer les fluorures, qui sont un gaspillage des entreprises d'aluminium. Mais cette version n'a pas été confirmée.
Utiliserl'eau fluorée n'est recommandée que pour certaines maladies: diabète, troubles hormonaux, arthrite, maladies thyroïdiennes, rénales et cardiaques.
Dans tous les cas, l'eau est facile à éliminer de la présence de fluor. Les filtres fonctionnant sur le principe de l'osmose inverse éliminent presque tout le fluor et la distillation en purifie complètement l'eau. Les filtres domestiques peuvent également retenir partiellement ou complètement le fluor en eux-mêmes. Passer de l'eau à travers de l'alumine, de la farine d'os ou du charbon d'os peut également éliminer le fluorure de l'eau. Certains fluorures (tels que le fluorure de calcium) sont insolubles dans l'eau, de sorte qu'une méthode de précipitation peut être utilisée pour précipiter tout le fluor. La chaux est souvent utilisée pour cela.
Applications pharmacologiques
Le fluorure de sodium est un ingrédient actif de certains médicaments. En règle générale, ces comprimés sont pris conformément aux prescriptions d'un médecin. Parfois, le traitement nécessite une surveillance particulière et s'accompagne d'études régulières de la dynamique des flux. Noms commerciaux des préparations fluorées: "Fluorure de sodium", "Natrium fluoratum" et "Ossin". Ils sont prescrits en cas de manque de fluorure dans l'organisme, notamment pour l'ostéoporose.
Le médicament sous forme de dragées et de comprimés est pris par voie orale. Quasiment tout le fluor est absorbé par l'organisme, quel que soit l'apport alimentaire. En règle générale, une telle thérapie est associée à l'apport de calcium et de magnésium, 1 à 1,5 g par jour. Cela aide les os à se minéraliser de manière plus cohérente.
Mais la drogue est dangereuse pour prendre le pas sur la norme. Dans ce cas, un excès de fluor peut survenir, entraînant une fluorose. Àprenant des médicaments contenant du fluorure de sodium, il est nécessaire de consulter un dentiste pour prévenir le développement de la fluorose.
