Նատրիումի ֆտորիդը անօրգանական միացություն է, ֆտորաթթվի և նատրիումի աղ։ Այն սպիտակ, առանց հոտի բյուրեղային նյութ է։ Նատրիումի ֆտորիդի քիմիական բանաձևը NaF է: Քիմիական կապ՝ իոնային։
Տարածվել բնության մեջ
Բնության մեջ այս նյութը գոյություն ունի հիմնականում վիլիոմիտ հանքանյութի տեսքով։ Այս հանքանյութը ներկայացնում է նատրիումի ֆտորիդն իր մաքուր տեսքով: Այն կարող է ունենալ շատ գեղեցիկ գույն՝ կարմինային կարմիրից, վարդագույնից մինչև անգույն։ Այն բավականին փխրուն է և համեմատաբար անկայուն։ Այս հանքանյութի փայլը հիշեցնում է ապակու փայլը: Նրա հանքավայրերը գտնվում են Հյուսիսային Ամերիկայում, Աֆրիկայում և Կոլա թերակղզում, բայց ընդհանուր առմամբ դա բավականին հազվադեպ է:
Ստացված է արդյունաբերության կողմից
Նատրիումի ֆտորիդը բավականին օգտակար միացություն է, ուստի այն սինթեզվում է արդյունաբերական մասշտաբով։ Համաշխարհային արտադրությունը կազմում է տարեկան ավելի քան 10000 տոննա։ Շատ դեպքերում հումքը հեքսաֆտորսիլիկատներն են, որոնք նույնպես ստացվում են արհեստական ճանապարհով։ Արտադրության մեջ դրանք ենթարկվում են ալկալային հիդրոլիզի, որի արդյունքում ռեակցիոն խառնուրդում արտազատվում է նատրիումի ֆտորիդ։ Բայց այն դեռ պետք է առանձնացնել սիլիցիումի օքսիդի և նատրիումի սիլիկատի կեղտերից։ Արեքսա հաճախ պարզապես պարզ զտում է:
Բայց hexafluorosilicates, նույնիսկ երբ ջերմային քայքայվել կամ երբ փոխազդեցության նատրիումի կարբոնատի հետ, կարող է տալ նատրիումի ֆտորիդ: Այն կարող է օգտագործվել նաև արդյունաբերական սինթեզում։
Նաև արդյունաբերության մեջ կա սոդայի մոխիրից (նատրիումի կարբոնատ) և ֆտորաթթվից նատրիումի ֆտորիդ ստանալու մեթոդ։ Զտման օգնությամբ դրանց փոխազդեցության արդյունքում հնարավոր է ձեռք բերել տեխնիկապես մաքուր արտադրանք՝
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Լաբորատոր ստացում
Լաբորատորիայում այս միացությունը ստանալու այլ եղանակներ կան: Ամենապարզը նատրիումի հիդրօքսիդի չեզոքացման ռեակցիան է ֆտորաթթվի հետ։ Մեկ այլ տարբերակ՝ նատրիումի հիդրօքսիդի փոխազդեցությունը ամոնիումի ֆտորիդի հետ։ Նատրիումի հիդրօքսիդը կարող է նաև ֆտոր տալ, երբ փոխազդում է պարզ ֆտորի հետ:
Տեսականորեն նատրիումի ֆտորիդը կարելի է ստանալ նաև պարզ նյութերից՝ նատրիումից և ֆտորից։ Այս ռեակցիան ընթանում է շատ բուռն, թեև գործնականում այն շատ հազվադեպ է իրականացվում։
F2 + 2Na → 2NaF
Ստանալու մեկ այլ եղանակ է դիֆտորհիդրատի և որոշ բարդ աղերի ջերմային տարրալուծումը: Այս դեպքում ստացվում է շատ բարձր մաքրության արտադրանք։
Na(HF2) → NaF + HF
Պարզ ֆտորը նատրիումի բրոմատով կամ որպես արտադրանք պարունակող նատրիում պարունակող այլ օքսիդիչներով օքսիդացնելիսկարող է արտադրել նատրիումի ֆտորիդ։
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Բորի տրիֆտորիդը նատրիումի հիդրիդով փոխազդելով՝ այս աղը նույնպես կարելի է ստանալ։
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Ֆիզիկական հատկություններ
Նատրիումի ֆտորիդը սպիտակ բյուրեղային պինդ է: Հալման ջերմաստիճանը՝ 992°C, եռմանը՝ 1700°C։ Ոչ տաք: Քանի որ նատրիումի ֆտորիդի քիմիական կապը իոնային է, այն շատ լուծելի է ջրում և նույնիսկ ավելի լավ՝ ֆտորաջրածնի մեջ: Գրեթե անլուծելի է օրգանական լուծիչներում: Ոչ հիգրոսկոպիկ է և չի առաջացնում բյուրեղային հիդրատներ:
Քիմիական հատկություններ
Ջրային լուծույթներում նատրիումի ֆտորիդը տարանջատվում և կազմում է բարդ միացություն:
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
Ֆտորաթթվի հետ փոխազդեցության ժամանակ առաջանում է դիֆտորհիդրատ։ Բայց ֆտորաջրածնի ավելցուկով կարող են առաջանալ այլ բարդ միացություններ, որոնք կոչվում են նատրիումի հիդրոֆտորիդներ։ Նրանց բաղադրությունը կարող է տարբեր լինել՝ կախված ռեագենտների հարաբերակցությունից։
Ինչպես երևում է քիմիական բանաձևից, նատրիումի ֆտորիդը տիպիկ աղ է, ուստի այն փոխանակման ռեակցիաների մեջ է մտնում այլ աղերի հետ, եթե ռեակցիայի արդյունքում առաջանում է նստվածք կամ գազ։ Թթուների հետ փոխազդեցության ժամանակ արտազատվում է գազային ջրածնի ֆտորիդ։ Իսկ լիթիումի հիդրօքսիդով առաջանում է լիթիումի ֆտորիդի նստվածք։
Նատրիումի ֆտորիդկարող է առաջացնել այլ բարդ աղեր՝ կախված ռեակտիվներից և ռեակցիայի պայմաններից:
Թունավորություն
Նատրիումի ֆտորիդը վտանգավոր նյութ է։ Այն ունի վտանգի երրորդ աստիճանը չորսից՝ համաձայն NFPA 704 ստանդարտի, մարդկանց համար մահացու չափաբաժինը 5-10 գրամ է։ Սա բավականին շատ է, բայց նատրիումի ֆտորիդի նույնիսկ ավելի փոքր չափաբաժինները վնասում են սրտանոթային համակարգը: Թունավորումը կարող է առաջանալ ինչպես թունավորված օդի ներշնչման, այնպես էլ սննդի մեջ այս անօրգանական միացության ներթափանցման արդյունքում: Վերջին դեպքում կարող է առաջանալ ստամոքսի գրգռում, ընդհուպ մինչև խոց։
Դիմում
Նատրիումի ֆտորիդը լավ հակասեպտիկ հատկություն ունի, ուստի այն երբեմն ավելացնում են լվացող միջոցներին: Նույն պատճառով այն օգտագործվում է փայտի մշակման համար։ Այս աղի լուծույթն օգնում է պայքարել բորբոսի, սնկերի և միջատների դեմ: Ամենից հաճախ օգտագործվում է երեք տոկոս լուծում: Այն լավ ներթափանցում է փայտի մեջ և պաշտպանում այն քայքայվելուց։ Բայց այս միջոցն ունի մի թերություն, որի պատճառով նատրիումի ֆտորիդը հազվադեպ է օգտագործվում՝ այն հեշտությամբ լվացվում է փայտից անձրևների ժամանակ, քանի որ այս աղը շատ լուծելի է ջրում։
Այն օգտագործվում է նաև որոշ քիմիական միացությունների, մասնավորապես ֆրեոնների և միջատասպանների սինթեզում: Ֆտորի իոնները դադարեցնում են գլիկոլիզը (գլյուկոզայի օքսիդացում), ուստի նատրիումի ֆտորիդն օգտագործվում է կենսաքիմիական հետազոտությունների համար։
Հաճախ օգտագործվում է նաև մետալուրգիական արդյունաբերության մեջ՝ մետաղական մակերեսները մաքրելու, ինչպես նաև դրանց հալման և զոդման ժամանակ։ Նյութը երբեմն ավելացվում է ցեմենտի մեջ՝ դարձնելով բետոն դիմացկունթթուների և քսանյութերի մեջ՝ ջերմակայուն որակները բարելավելու համար։
Դրա ամենահակասական օգտագործումը ատամի մածուկների մեջ է: Ատամների համար նատրիումի ֆտորիդը ֆտորի աղբյուր է, որն անհրաժեշտ է ոսկորներին և ատամներին ամրություն հաղորդելու համար, ինչպես նաև ծառայում է կարիեսի կանխարգելմանը։ Բայց այս տարրի մեծ սպառման դեպքում կարող են առաջանալ բացասական հետևանքներ: Հետևաբար, դեռևս բանավեճեր կան ատամի մածուկներում որպես հավելանյութ ֆտորի օգտագործման վերաբերյալ:
Ֆտորի դրական ազդեցությունն օրգանիզմի վրա
Ֆտորը բավականին կարևոր հետքատարր է մարդու օրգանիզմում, առանց որի անհնար է նրա բնականոն կյանքը։ Չափահաս մարդու համար անհրաժեշտ է օրական օգտագործել 0,03 մգ ֆտորիդ մեկ կգ մարմնի քաշի համար։ Երեխային պետք է 5 անգամ ավել։
Ֆտորի գործառույթներն օրգանիզմում շատ բազմազան են։ Այն նպաստում է ոսկորների, մազերի և եղունգների պատշաճ աճին և ձևավորմանը, քանի որ կայունացնում է կալցիումը հանքայնացման գործընթացում: Սա հատկապես կարևոր է երեխաների աճի և զարգացման, ինչպես նաև կոտրվածքների ժամանակ: Այս տարրը անհրաժեշտ է անձեռնմխելիությունը պահպանելու համար։ Երկաթը ավելի լավ է ներծծվում օրգանիզմի կողմից, եթե այս գործընթացում ներգրավված է ֆտորիդ։
Այս տարրի պակասի դեպքում ատամի էմալը թուլանում է, մեծանում է կարիեսի վտանգը։ Երեխաների մոտ այս դեպքում կմախքի զարգացման ընթացքում կարող են առաջանալ թերություններ։ Մեծահասակները օստեոպորոզի զարգացման վտանգի տակ են: Այս հիվանդությունը բնութագրվում է ոսկրերի ցածր խտությամբ, ինչը մեծացնում է ոսկրերի փխրունությունը։
Ավելորդ ֆտորի հետ կապված խնդիրներ մարմնում
Ֆտորի ավելացված պարունակությամբմարմնում կարող է զարգանալ ֆտորոզ: Այս հիվանդությունը բնութագրվում է մի շարք անդառնալի հետեւանքներով. Հիվանդության զարգացման սկզբնական փուլերում տուժում է ատամի էմալը։ Դրա վրա կան տարբեր ձևերի և գույների բծեր։ Բծերը հեշտությամբ ախտորոշվում են ատամնաբույժի կողմից, իսկ ժամանակին բուժվելու դեպքում դրանք հեշտությամբ կարելի է հեռացնել։ Սպիտակեցման համար հաճախ օգտագործվում են անօրգանական թթուների, ջրածնի պերօքսիդի կամ այլ պերօքսիդների լուծույթներ։ Էմալը սպիտակեցնելուց հետո ռեմիներալիզացիան իրականացվում է կալցիումի գլյուկոնատի լուծույթով։ Ֆտորոզի ավելի ծանր ձևերի բուժման ժամանակ խորհուրդ է տրվում բանավոր ընդունել կալցիումի գլյուկոնատ մինչև թերապիայի ավարտը: Եթե ֆտորոզի ժամանակ առաջանում է ատամի էմալի էրոզիա, ապա օգտագործվում են կոմպոզիտային նյութեր և վերականգնվում է ատամի ձևը, մոտավորապես նույնը, ինչ լցոնման դեպքում։
Որպես այս հիվանդության կանխարգելիչ միջոց՝ դուք կարող եք նվազեցնել ֆտորի ընդունումը օրգանիզմում, եթե դրա կոնցենտրացիան խմելու ջրում բարձր է: Դա անելու համար նրանք սովորաբար փոխարինում են ջրի աղբյուրը կամ պարզապես զտում են այն: Դիետայից կարելի է հեռացնել նաեւ շատ ֆտոր պարունակող մթերքները՝ ծովային ձուկ, կենդանական յուղ, սպանախ։ C և D վիտամիններ և կալցիումի գլյուկոնատ ուտելը կարող է օգնել։
Եթե երկար ժամանակ (10-20 տարի) նկատվում է ֆտորի ավելցուկ, ոսկորները սկսում են տուժել: Առաջանում է օստեոսկլերոզ, որի դեպքում, ի տարբերություն օստեոպորոզի, ոսկրերի խտությունը դառնում է նորմայից բարձր, ինչը հանգեցնում է դրանց առաձգականության նվազմանը։ Այն կարող է նաև հաճախակի կոտրվածքներ առաջացնել: Բայց դուք չպետք է անհանգստանաք: Ֆտորի նման ուժեղ ավելցուկ մարմնում կարող է առաջանալ միայն այն մարդկանց մոտ, ովքեր աշխատում ենֆտորի արտադրություն՝ առանց անվտանգության նախազգուշական միջոցների։
Ջրի ֆտորացում
Ինչպես նշվեց վերևում, ֆտորը կարող է օգտագործվել կարիեսի կանխարգելման համար: Այդ իսկ պատճառով անցած դարի կեսերին որոշ երկրներում սկսեցին օգտագործել ծորակի ջրի ֆտորացումը։ Դրա էությունը հիշեցնում է քլորացումը։ Փոքր քանակությամբ նատրիումի ֆտորիդ կամ ֆտոր պարունակող մեկ այլ բաղադրիչ ավելացվում է ջրի մեջ՝ որոշակի հատկություններ տալու համար։ Այսօր ԱՄՆ-ում ջրի ամբողջ 2/3-ը ֆտորացված է։
Որպեսզի մարդն ստանա անհրաժեշտ քանակությամբ ֆտոր, ըստ Առողջապահության համաշխարհային կազմակերպության, խմելու ջուրը պետք է պարունակի 0,5-1,0 մգ ֆտոր մեկ լիտրում։ Բայց սովորական ջուրը միշտ չէ, որ պարունակում է այս քանակությունը, ուստի պետք է այն արհեստականորեն ավելացնել։
Ջրի ֆտորացումը որևէ կերպ չի ազդում նրա համի և հոտի վրա։ Այս գործընթացի շնորհիվ մեծապես նվազում է կարիեսի վտանգը հատկապես երեխաների մոտ։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ֆտորը ոչնչացնում է բակտերիաները, որոնք կարող են լուծարել ատամի էմալը և առաջացնել կարիես:
Իհարկե, ֆտորի ավելացված պարունակությունը կարող է հանգեցնել ֆտորոզի, սակայն, ըստ հեղինակավոր ուսումնասիրությունների, ջրի ֆտորացումը չի կարող լինել այս պաթոլոգիայի պատճառ։ Նման ջրի այլ կողմնակի ազդեցությունները նույնպես չեն նկատվում։ Թեև վերջերս որոշ անորակ ուսումնասիրություններ են սկսել ի հայտ գալ, որոնք այլ բան են հուշում։ Հանրաճանաչություն ձեռք բերելը և առասպելը, որ ջրի ֆտորացումը ֆտորիդների հեռացման միջոց է, որոնք ալյումինի ձեռնարկությունների վատնում են: Բայց այս տարբերակը չհաստատվեց։
ՕգտագործելՖտորացված ջուրը խորհուրդ չի տրվում միայն որոշ հիվանդությունների դեպքում՝ շաքարախտ, հորմոնալ խանգարումներ, արթրիտ, վահանաձև գեղձի, երիկամների և սրտի հիվանդություններ։
Ամեն դեպքում, ջուրը հեշտ է ազատվել ֆտորի առկայությունից։ Հակադարձ օսմոսի սկզբունքով գործող զտիչները հեռացնում են գրեթե ողջ ֆտորը, իսկ թորումը ամբողջությամբ մաքրում է ջուրը դրանից: Կենցաղային զտիչները կարող են նաև մասամբ կամ ամբողջությամբ պահպանել ֆտորը իրենց մեջ: Ջուրը կավահողով, ոսկրային ալյուրով կամ ոսկրային ածխաջրով անցնելը կարող է նաև ջրից հեռացնել ֆտորիդը: Որոշ ֆտորիդներ (օրինակ՝ կալցիումի ֆտորիդը) անլուծելի են ջրում, ուստի տեղումների մեթոդը կարող է օգտագործվել ամբողջ ֆտորը նստեցնելու համար: Դրա համար հաճախ օգտագործում են կրաքարը։
Դեղաբանական կիրառություններ
Նատրիումի ֆտորիդը որոշ դեղամիջոցների ակտիվ բաղադրիչ է: Որպես կանոն, նման պլանշետները ընդունվում են բժշկի նշանակմամբ, երբեմն թերապիան պահանջում է հատուկ մոնիտորինգ և ուղեկցվում է հոսքի դինամիկայի կանոնավոր ուսումնասիրություններով: Ֆտորային պատրաստուկների առևտրային անվանումները՝ «Նատրիումի ֆտորիդ», «Նատրիում ֆտորատում» և «Օսին»։ Դրանք նշանակվում են մարմնում ֆտորի պակասի, մասնավորապես՝ օստեոպորոզի դեպքում։
Դեղը դրաժեի և հաբերի տեսքով ընդունվում է բանավոր: Գրեթե ամբողջ ֆտորը ներծծվում է օրգանիզմի կողմից՝ անկախ սննդի ընդունումից։ Որպես կանոն, նման թերապիան զուգորդվում է կալցիումի և մագնեզիումի ընդունման հետ՝ օրական 1-1,5 գ: Սա օգնում է ոսկորներին ավելի հետևողականորեն հանքայնացնել:
Բայց դեղը վտանգավոր է նորման ընդունելը: Այս դեպքում կարող է առաջանալ ֆտորի ավելցուկ՝ հանգեցնելով ֆտորոզի։ ժամընատրիումի ֆտորիդ պարունակող դեղամիջոցներ ընդունելով՝ անհրաժեշտ է այցելել ատամնաբույժ՝ ֆտորոզի զարգացումը կանխելու համար։