Fluoruro de calcio
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El fluoruro de calcio es un compuesto inorgánico de fórmula química CaF2. Este compuesto iónico de calcio y flúor se encuentra en la naturaleza como el mineral fluorita.
Sumario
Descripción
El fluoruro de calcio es un compuesto inorgánico de fórmula química CaF2. Este compuesto iónico de calcio y flúor se encuentra en la naturaleza como el mineral fluorita. Es la fuente de flúor más empleada en el mundo. Este sólido insoluble adopta una estructura cúbica en la que el calcio se coordina con ocho aniones fluoruro y cada ion F, está rodeado por cuatro cationes Ca2+.4 Aunque el material puro es incoloro, el mineral está a menudo profundamente coloreado debido a la presencia de electrones capturados, centros de color o centros F.
Usos
Es la principal fuente de flúor, se utiliza como componente del electrolito y agente fundente en metalúrgica del aluminio, fabricación de vidrio, lentes, lámparas fluorescentes industriales y equipos ópticos. Tiene aplicaciones dentales, componente de capas para soldadura y polvos soldantes, etc.
Propiedades
La fluorita puede ser comercializada en diferentes grados, el grado ácido se refiere al mineral que puede ser utilizado en la producción del HF, mientras que el grado metalúrgico es utilizado como fundente en acero o aluminio, el grado cerámico se refiere a la fluorita usada en la producción de vidrio y barnices opacos. En cualquiera de los caso se requiere que el mineral sea procesados mediante métodos que permitan alcanzar grados de pureza aceptables, actualmente esto se consigue gracias al uso combinado de procesos de separación con gravedad y flotación.
Preparación
El mineral fluorita es abundante, se halla bien distribuido, y sobre todo tiene interés como un precursor del ácido fluorhídrico. Por lo tanto, existe poca motivación para la preparación de CaF2. El CaF2 de alta pureza se puede obtener por tratamiento de carbonato de calcio con ácido fluorhídrico: CaCO3 + 2 HF → CaF2 + CO2 + H2O.
Fuente de ácido fluorhídrico y derivados
El CaF2 de origen natural es la principal fuente de fluoruro de hidrógeno, un compuesto químico básico utilizado para producir una amplia gama de materiales. El fluoruro se libera del mineral por la acción de ácido sulfúrico concentrado: CaF2 (s) + H2SO4 → CaSO4 (s) + 2 HF(g).
Aplicaciones
En el laboratorio, el fluoruro de calcio se utiliza habitualmente como un material ventana tanto para ondas infrarrojas como ultravioletas, ya que es transparente en estas regiones (longitud de onda desde 0,15 micras, hasta 9 micras) y muestra un índice de refracción extremadamente bajo. Además, el material es atacado por muy pocos reactivos. Para longitudes de onda tan cortas como 157 nm, longitud de onda habitualmente usada para fabricación de steppers (grabadores por pasos) semiconductores en la litografía de circuitos integrados, el índice de refracción del fluoruro de calcio muestra alguna no linealidad para altas densidades de potencia, lo que ha impedido su uso con este propósito.
También se utiliza como fundente en la fundición y procesamiento líquido del hierro, acero y sus compuestos. Su acción se basa en que su punto de fusión es similar al del hierro, de su capacidad para disolver los óxidos y de su capacidad de mojado de óxidos y metales.
Seguridad
Los fluoruros son tóxicos para los seres humanos, sin embargo el CaF2 se considera relativamente inocuo, debido a su insolubilidad extrema. La situación es análoga al BaSO4 , donde la toxicidad que normalmente se asocian con los iones Ba2+ es compensada por la muy baja solubilidad de su derivado sulfato.
Producción del Fluoruro De Calcio (fluorita)
Los principales países que extraen el mineral (fluorita) son:
