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氟化钙是什么物质? 1

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氟化钙(化学式:CaF2)是一种钙的氟化物,它是一种白色晶体,不容易溶解在水中,而单晶体则是透明的。氟化钙主要存在于萤石矿物中,也是氟元素的主要来源之一。此外,它还可以用于制取氟化氢、氟气、氟化物等重要的化学试剂,其年产量在1990年代后期达到50万吨。

氟化钙型结构是晶体结构中的一种重要结构。在立方体晶胞中,Ca2+离子与八个F-离子呈立方体配位,而F-离子则与四个Ca2+离子呈四面体配位。由于晶格中存在F-离子,所以氟化钙在矿物中常常呈现深色。

Calcium fluoride.jpg

氟化钙的性质是怎样的?

氟化钙的晶体结构属于等轴晶系,可以呈现立方体、八面体或者十二面体的形态。它可以是无色的结晶或者白色的粉末,在天然矿石中可能含有杂质,因此略带绿色或紫色。当加热时,氟化钙会发出光。其密度为3.18g/cm3,熔点为1423℃,沸点为2497℃,折光率为1.434。氟化钙具有低毒性,极难溶解于水,但可以溶解于盐酸、氢氟酸、硫酸、硝酸和铵盐溶液,而不溶解于丙酮。当与铝盐和铁盐溶液反应时,会形成络合物,与热的浓硫酸反应可以生成氢氟酸。此外,氟化钙还可以与多种金属氧化物形成低共熔物。

如何制备氟化钙?

在工业和实验室中,常使用氟化钙来制取氟化氢。具体方法是将氟化钙与浓硫酸在铅皿中反应,从而释放出氟化氢气体:

CaF2(s) + H2SO4(l) → CaSO4(s) + 2 HF(g)

另外一种制备氟化钙的方法是在酸性条件下,将含氟化物的流出液与氯化钙水溶液一起加入到反应体系中,从而沉淀出纯度大于98%的较大粒度的氟化钙颗粒,然后对颗粒进行回收。

氟化钙有什么用途?

氟化氢是化工中非常重要的中间体,可以用来制备氢氟酸,同时也是制取有机氟化合物、氟化物等多种化学试剂的原料。

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