7681-49-4
中文名稱
氟化鈉
英文名稱
Sodium fluoride
CAS
7681-49-4
EINECS 編號
231-667-8
分子式
FNa
MDL 編號
MFCD00003524
分子量
41.99
MOL 文件
7681-49-4.mol
更新日期
2024/12/19 11:13:05
7681-49-4 結(jié)構(gòu)式
基本信息
中文別名
氟化鈉氟化鈉
氟化鈉 SODIUM FLUORIDE
氟化鈉, PURATRONIC|R, 99.995% (METALS BASIS EXCLUDING K),
氟化鈉, 99.99% (METALS BASIS)
氟化鈉, OPTICAL GRADE
氟化鈉, ACS, 99% MIN
英文別名
BETZ 0673FLUORIDE STANDARD
MERCARE SODIUM FLUORIDE
Alcoa sodium fluoride
alcoasodiumfluoride
Antibulit
Cavi-trol
Chemifluor
credo
Credoduraphat
Dentalfluoro
Disodium difluoride
disodiumdifluoride
Duraphat
F1-tabs
FDA 0101
fda0101
Floridine
Florinse
Florocid
所屬類別一
食品添加劑: 營養(yǎng)強化劑: 礦物質(zhì)類 所屬類別二
無機化工產(chǎn)品: 無機鹽: Ch氟化合物物理化學性質(zhì)
外觀性質(zhì)白色粉末或結(jié)晶,無臭。
外觀性狀無色發(fā)亮晶體或白色粉末,屬四方晶系,有正六面或八面體結(jié)晶。 微溶于醇;溶于水,水溶液呈酸性,溶于氫氟酸而成氟化氫鈉。
溶解性溶于水,微溶于醇。
熔點993 °C(lit.)
沸點1700 °C
密度1.02 g/mL at 20 °C
蒸氣壓1.4 mm Hg ( 0 °C)
折射率1.336
閃點1704°C
儲存條件2-8°C
溶解度H2O: 0.5 M at 20 °C, clear, colorless
形態(tài)powder
比重2.558
顏色白色至灰白色
PH值7.0-10.0 (25℃, 0.5M in H2O)
氣味 (Odor)Odorless
水溶解性4 g/100 mL (25 ºC)
敏感性吸濕性
Merck14,8618
穩(wěn)定性穩(wěn)定的。遇水水解。與無機酸反應生成劇毒的氟化氫。與玻璃不相容。
CAS 數(shù)據(jù)庫7681-49-4(CAS DataBase Reference)
NIST化學物質(zhì)信息Sodium fluoride(7681-49-4)
EPA化學物質(zhì)信息Sodium fluoride (7681-49-4)
安全數(shù)據(jù)
警示詞危險
危險性描述H301-H315-H319
危險品標志T
危險類別碼R25-R32-R36/38
危險品運輸編號UN 1690 6.1/PG 3
WGK Germany1
RTECS號WB0350000
F10
Hazard NoteToxic/Hygroscopic
TSCAYes
危險等級6.1
包裝類別III
海關(guān)編碼28261920
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù)7681-49-4(Hazardous Substances Data)
應用領(lǐng)域
用途一
用作消毒劑、防腐劑、殺蟲劑,也用于搪瓷、木材防腐、醫(yī)藥、冶金及制氟化物等用途二
在微量分析中測定鈧、光電比色中測定磷及鋼鐵分析試劑、掩蔽劑、防腐劑用途三
主要用于機械刀片和刨刀的鑲鋼以增強焊接強度。其次用作木材防腐劑、釀造業(yè)殺菌劑,農(nóng)業(yè)殺蟲劑(須染上藍色)、醫(yī)用防腐劑、焊接助熔劑、飲水的氟處理劑。還用于其他氟化物和酪蛋白膠、氟化鈉牙膏的生產(chǎn),以及黏結(jié)劑、造紙和冶金行業(yè)。在元素氟生產(chǎn)中,用于除去微量氟化氫。此外,還用于搪瓷和制藥等工業(yè)。用途四
作食品強化劑。我國規(guī)定可用于食鹽,最大使用量為0.1g/kg。用途五
作木材防腐劑,醫(yī)藥防腐劑,焊接助熔劑及造紙工業(yè)、本公司生產(chǎn)的產(chǎn)品是牙膏特定級;也可作飲用水的凈水劑 ;制革工業(yè)的生皮和表皮處理;輕金屬冶煉精練和保護層;膠合劑防腐;和沸騰鋼的制造。參考質(zhì)量標準
國家標準GB 4293—84▼
▲
指標名稱
指標
一級
二級
三級
氟化鈉(NaF)/%≥
98
95
84
氧化硅(SiO2)/%≤
0.5
1.0
-
碳酸鈉(Na2CO3)/%≤
0.5
1.0
2.0
硫酸鹽(SO42-)/%≤
0.3
0.5
2.0
酸度(HF)/%≤
0.1
0.1
0.1
水不溶物/%≤
0.7
3
10
水分(H2O)/%≤
0.5
1.0
1.5
制備方法
方法一
中和法在反應器中加入純堿(用母液溶解),然后將配成的30%氫氟酸溶液用泵打入反應器中,至Ph值達8~9時即停止加酸,攪拌使其反應,至Ph>8~9時,再加酸至Ph 8~9,如無二氧化碳氣泡逸出即為終點。反應料液靜置1h后,經(jīng)離心分離、干燥、粉碎,制得氟化鈉成品。其2HF+Na2CO3→2NaF+H2+CO2↑
熔浸法將螢石、純堿和石英砂在800~900℃下煅燒,然后用水浸取,過濾,把濾液再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥后,制得氟化鈉成品。其
CaF2+Na2CO3+SiO2→2NaF+CaSiO3+CO2↑
氟硅酸鈉法將磷肥廠廢氣制得的氟硅酸鈉和碳酸鈉按1:2的摩爾比混合,在約80℃反應,析出氟化鈉結(jié)晶和硅膠,然后加入氫氧化鈉,將硅膠變成可溶性硅酸鹽(Na2O·2SiO2~Na2O·3SiO2)溶解。再經(jīng)過濾、干燥,制得氟化鈉成品。其
Na2SiF6+2Na2CO3+H2O→6NaF+SiO2·H2O+2CO2
方法二
熔浸法將螢石、純堿和石英砂,在高溫(800~900℃)下煅燒,然后用水浸取,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥得成品。
CaF2+Na2CO3+SiO2→2NaF+CaSi03+C02↑
中和法
用純堿或燒堿中和氫氟酸而得,
2HF+Na2CO3→2NaF+H2O+CO2↑
在中和鍋內(nèi)用母液溶解純堿,然后加入30%的氫氟酸中和至pH值8~9,且有CO2氣體逸出為止,氫氟酸中往往含有氟硅酸雜質(zhì),中和后生成氟硅酸鈉;在90~95℃:下加熱1h,氟硅酸鈉即分解:
Na2SiF6+2Na2CO3→6NaF+SiO2+2C02↑
中和過程中pH值不得低于8,不然氟硅酸鈉難被堿分解,中和液靜置1h,清液經(jīng)濃縮后冷卻析出氟化鈉結(jié)晶,再經(jīng)離心分離、干燥、粉碎得成品。
氟硅酸鈉法
由濕法磷酸和磷肥副產(chǎn)的氟硅酸,按常規(guī)方法可制得99.87%的氟硅酸鈉。在84~95℃和0.15MPa的條件下反應160~180min、過量5%~8%的堿性溶液(pH值為8~9)中,生成氟化鈉。
Na2SiF6+2Na2Co3→6NaF+SiO2+2C02↑
中和液靜置澄清后,清液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,分離后用50~60℃的熱水洗滌,間接干燥得成品。
7681-49-4(安全特性,毒性,儲運)
儲運特性
庫房通風低溫干燥; 與氧化劑、食品添加劑分開存放刺激數(shù)據(jù)
眼睛- 兔子 20 毫克/ 24小時 中度毒性分級
高毒急性毒性
口服- 大鼠 LD50: 52 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50: 57 毫克/ 公斤可燃性危險特性
不燃; 遇酸放出有毒氟化氫氣體; 受熱產(chǎn)生有毒氟化物和氧化鈉煙霧類別
農(nóng)藥職業(yè)標準
TLV-TWA 2.5 毫克(氟)/ 立方米; STEL 5 毫克(氟)/ 立方米常見問題列表
離子化合物
氟化鈉是一種離子化合物,分子式為NaF。室溫下為無色晶體或白色固體,無臭味;水溶液呈弱堿性,溶于氫氟酸而成氟化氫鈉,能腐蝕玻璃。氟化鈉是一種重要的氟化鹽,廣泛用于木材防腐劑、釀酒殺菌劑、電解鋁調(diào)整劑、牙齒氟化劑等領(lǐng)域。理化性質(zhì)
相對密度2.558(41/4℃),熔點993℃,沸點1695℃[1]。(相對密度2.79,熔 點 992℃,沸點1704℃[3])可溶于水(15℃,4.0g/ 100g; 25℃,4.3g/100g) ,可溶于氫氟酸,不溶于乙醇。水溶液呈堿性(pH=7.4)。有毒(傷害神經(jīng)系統(tǒng) ),LD50180mg/kg (大白鼠,口服),5~10 克致死。
性狀:無色乃至白色的結(jié)晶粉末,或是立方晶系微細結(jié)晶,無臭味。制備方法
1、氟硅酸純堿法a、兩步法
第1步,用NH4HCO3和H2SiF6反應生成NH4F溶液和SiO2沉淀.反應式如下:
H2SiF6+ 6NH4HCO3→SiO2+ 6NH4F+6CO2↑+H2O
第2步,用Na2CO3與NH4F溶液反應制備NaF反應式如下:
2NH4F+Na2CO3→2NaF +(NH4)2CO3
b、一步法
由氟硅酸一步生產(chǎn)氟化鈉的工藝流程如下:
反應式如下:
H2SiF6(l)+3Na2CO3(l)+(x-1) H2O(l)→SiO2•xH2O(s) +6NaF(s)+ 3CO2(g)
具體工藝為:反應原料純堿和氟硅酸摩爾比為n(Na2CO3)/n(H2SiF6)=6.0,反 應溫度為90~95 ℃,反應時間為90~120 min,溶液pH為5.0~5.5。
該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品外觀好,質(zhì)量也好。原料多采用磷肥廠的副產(chǎn)品氟硅酸鈉, 價格較低并容易購得。生產(chǎn)過程化學反應溫和,設(shè)備的腐蝕問題較前幾種方法 要小得多。工藝條件控制得好時,二氧化硅質(zhì)量接近白炭黑,可作為低檔次的 白炭黑出售。“三廢”排放方面,除了有二氧化碳氣體逸出,無其他廢水和固 廢排出,屬環(huán)境友好型的生產(chǎn)工藝。該工藝也是目前國內(nèi)生產(chǎn)氟化鈉的主要工 藝。
2、氟化銨純堿法
將純堿和氟化銨分別溶解后按比例混合,并將混合物加熱,升溫至300 ℃,攪 拌,直到把氨除盡為止。其反應式如下:
Na2CO3+2NH4F →2NaF+CO2↑+2NH3↑
該工藝優(yōu)點是工藝簡單,最大缺點就是生產(chǎn)成本太高,目前氟化銨的價格遠高 于氟化鈉。
3、熔浸法
該法是氟化鈉最早的生產(chǎn)方法。即將螢石、純堿和石英砂在高溫下(~900 ℃ )煅燒,然后用水浸取,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥后即得成品?;瘜W反應式:
CaF2+Na2CO3+SiO2→ NaF+CaSiO3+CO2↑
該法的工藝流程示意如下:
此工藝對原料要求低,原料價格便宜。但產(chǎn)品的生產(chǎn)成本卻不低,主要原因是 該工藝有以下缺點:1)是物料反應不完全,收率不高;2)氟化鈉在水中的溶解 度很小,且隨溫度變化不大,導致浸取率很低;3)煅燒溫度高,造成燒結(jié)塊堅 硬,不易粉碎,也造成浸取困難;4)能耗太高,導致生產(chǎn)成本居高不下;5)生 產(chǎn)過程環(huán)境污染較大。該法已基本淘汰。
4、氫氟酸中和法
氫氟酸中和法是用純堿或燒堿中和氫氟酸制得氟化鈉。生產(chǎn)過程是:向鉛制反 應釜中加入質(zhì)量分數(shù)40%的氫氟酸,再慢慢加入純堿或燒堿液中和,直到反應 液呈中性為止。然后經(jīng)結(jié)晶、離心脫水、烘干,即得產(chǎn)品。反應式為: Na2CO3+2HF →2NaF+H2O+CO2↑
工藝流程如下:
中和法也是較常采用的方法,是一條較成熟的工藝。流程簡單、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 。但存在設(shè)備腐蝕嚴重的問題,因此對設(shè)備材質(zhì)的要求很高。中和法使用氫氟 酸或氟化氫做原料,生產(chǎn)成本較高,在現(xiàn)階段已缺乏市場競爭力。
5、離子交換法
用氫氟酸處理鈉離子交換柱,制取氟化鈉。
6、氟硅酸改進方法:
(1)銨化反應 碳酸氫銨和氟硅酸反應生成NH4F溶液和SiO2沉淀 。反應式 如下:
H2SiF6 +6NH4HCO3→6NH4F +SiO2↓+6CO2↑+4H2O SiO2
經(jīng)洗滌、干燥得白炭黑副產(chǎn)品;NH4F溶液用于制氟化鈉。 (2)制NaF由NH4F溶液制NaF有兩種方法:一是用碳酸鈉與NH4F反應,即氟化 銨純堿法;二是用氯化鈉與NH4F反應,可稱為氟化銨食鹽法。兩種方法的反應 式如下:
2NH4F +Na2CO3→2NaF +(NH4)2CO3
NH4F +NaCl→NaF +NH4Cl
制取工藝流程如下:
7、磷肥副產(chǎn)氟硅酸氨化法
該技術(shù)無污染,清潔工藝生產(chǎn),工藝水全循環(huán),適合磷肥廠含氟尾氣處理后生 產(chǎn)氟化鈉產(chǎn)品。其化學反應式如下:
H2SiF6+6NH3+2H2O → 6NH4F+SiO2↓, NH4F+NaOH → NaF↓+NH3+H2O。 工藝流程示意圖如下:
藥理作用
1、氟離子結(jié)合于牙及骨骼的磷灰石結(jié)晶,使其穩(wěn)定,附著在釉質(zhì)表面,增加 抗酸防齲能力??芍苯幼饔糜诠羌毎碳こ晒羌毎鲋澈图毎麅?nèi)的酶活性, 促進新骨形成,但主要是增加骨松質(zhì)重量。另外,尚可結(jié)合骨羥磷石結(jié)晶,將 其羥基取代,形成更穩(wěn)定的不易被溶解和吸收的無機鹽。氟化物可使脫鈣或鈣 化不全的釉質(zhì)再礦化,對牙釉質(zhì)及骨骼的堅度,鈣、磷的利用均十分重要。2、在治療口腔牙菌斑中,氟能抑制致齲菌,有顯著抗齲作用。氟化物可改變 口腔的生態(tài)環(huán)境,不利于細菌的生長,也可抑制和影響細菌的糖酵解過程,影 響細胞內(nèi)和細胞外多糖的合成。氟化物可通過幾種途徑抑制糖的酶解過程。糖 酶解過程中烯醇酶可使中間產(chǎn)物2-磷酸甘油轉(zhuǎn)化成磷酸烯醇式丙酮酸進而生成 丙酮酸,后者還原成乳酸。烯醇酶對氟十分敏感,少量氟即可使其活性受抑制 ,一旦烯醇酶受到抑制,磷酸丙酮酸的轉(zhuǎn)化也就會受到抑制,產(chǎn)酸過程也就終 止。
3、氟化物能抑制細菌對葡萄糖的攝入,從而影響細胞內(nèi)多糖和細胞外多糖的 合成。細胞內(nèi)多糖為細菌代謝提供營養(yǎng)物質(zhì)和能源來源,細胞外多糖作為菌斑 的基質(zhì),其合成受到抑制也就抑制了菌斑的形成。氟化物還能反饋性抑制細菌 的產(chǎn)酸能力。
藥代動力學
溶解于溶液或快速溶解的氟化物鹽類,均易在胃腸道內(nèi)吸收,進入機體后貯積 于骨骼及生長中的牙齒,經(jīng)腎由尿排泄。少量隨糞便及汗排出。在唾液、指甲 、頭發(fā)中含少量。氟可經(jīng)胎盤轉(zhuǎn)運。毒性機理
1、可以誘導細胞凋亡,如誘導睪丸間質(zhì)細胞的凋亡。2、可以誘導誘導人神經(jīng)母細胞瘤SH-SY5Y細胞凋亡。
3、可通過調(diào)節(jié)Bcl-2 mRNA表達和抑制α-醋酸萘酚酯酶活性來抑制THP-1細胞 增殖并誘導其凋亡。
4、可以誘導CHL細胞的凋亡,且隨著劑量的增加,誘導效應增強。
5、不引起CHL細胞染色體畸變,而會使L5178Y TK+/-3.7.2c細胞微核率明顯升 高,這些可能由于L5178Y TK+/-3.7.2c細胞對誘變劑的細胞毒性有較高的耐受 性,而對誘變劑的細胞毒性耐受相對較低的CHL細胞則因為細胞染色質(zhì)濃縮、 DNA被破壞、不能進行正常的分裂而表現(xiàn)出凋亡。
不良反應
攝入氟化鈉5~ 20mg可發(fā)生胃腸道不適,成人一次攝入本品5~10g,兒童一次
攝入氟離子5mg/kg,可能致死。急性氟過量可出現(xiàn)黑色柏油便、血性嘔吐物、
腹瀉、倦睡、昏厥、唾液分泌增多;因低鈣而致手足搐搦、骨痛;胃痙攣、震顫
。慢性氟過量亦可有上述黑便、嘔吐血性物、便秘、食欲減退、惡心嘔吐、骨
痛、肢體僵硬、體重減輕,牙釉質(zhì)缺損出現(xiàn)白、棕或黑色斑點。并偶有過敏性
皮疹、口唇黏膜潰瘍。氟過量的治療可給予靜脈注射葡萄糖液、氯化鈉注射液
及石灰水洗胃,以沉淀氟化物。如有低鈣可靜脈注射葡萄糖酸鈣,保持充足尿
量排泄。注意事項
1、使用氟化鈉應嚴格控制每日攝氟量,防止氟中毒的產(chǎn)生;2、氟化鈉溶液或凝膠應放置于塑料容器內(nèi);
3、高氟地區(qū)病人、孕婦、哺乳期婦女、骨軟化及腎功能衰竭者禁用。
應用
1、可用作高碳鋼,例如沸騰鋼的脫氣劑,鋁的電解或電解精制用助熔劑,紙
張的防水處理,木材防腐劑(以氟化鈉和硝基甲酚或二硝基苯酚為基料的電桿
等防腐用),防蛀牙用材料 (飲用水、牙膏等),殺菌劑,殺蟲劑,防腐劑等使
用;2、用于飲水中缺乏氟化物地區(qū)兒童預防齲齒及口腔齲病的治療;
3、小劑量主要用于骨質(zhì)疏松癥和Paget骨??;
4、可作為制造其他氟化物的原料或氟化工的氟化氫吸收劑;
5、可作為輕金屬氟鹽處理劑、冶煉精煉保護劑、核工業(yè)中用作UF3吸附劑;
6、鋼和其他金屬的清洗液,助焊劑及焊劑;
7、陶瓷、玻璃及搪瓷的熔劑和遮光劑,制革工業(yè)的生皮和表皮處理劑;
8、在黑色金屬表面處理中作磷化促進劑,使磷化液穩(wěn)定,改良磷化膜性能;
9、在密封材料和剎車片生產(chǎn)中作為添加劑,起增加耐磨度的作用;
10 在混凝土中作為添加劑,增強混凝土的耐腐性。
水中溶解度(g/100ml)
不同溫度(℃)時每100毫升水中的溶解克數(shù):3.66g/0℃;4.06g/20℃;4.22g/30℃;4.4g/40℃
4.68g/60℃;4.89g/80℃;5.08g/100℃
毒性
本品有毒,LD50180mg/kg。能腐蝕皮膚、刺激黏膜,長期接觸有損神經(jīng)系統(tǒng)。操作人員須穿戴工作服、口罩和手套,嚴防中毒。參考資料
[1] 徐建國, 周貞鋒, 應盛榮. 我國氟化鈉生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 化工生產(chǎn)與技術(shù), 2011, 18(3):18-21.[2] 陳早明, 陳喜蓉. 氟硅酸一步法制備氟化鈉[J]. 有色金屬科學與工程, 2011, 02(3):32-35.
[3] 王大全 主編.精細化工辭典.北京:化學工業(yè)出版社.1998.第192頁.
[4] 馮湘波. 氟化鈉的生產(chǎn)工藝及工業(yè)化[J]. 無機鹽工業(yè), 1994, (4):26- 28.
[5] 陳少萍,陳卓輝,陳佩珠 主編.口腔臨床藥物手冊.廣州:華南理工大學出 版社.2005.
[6] 周謖,張素慧,程小芹等. 氟化鈉的體外遺傳毒性[J]. 環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學. 2015,32(6): 584-588.
[7] 徐元貞 主編.新全實用藥物手冊.鄭州:河南科學技術(shù)出版社.2005.第900 頁.
包裝儲運
常規(guī)方法
用內(nèi)襯聚乙烯塑料袋的編織袋或麻袋包裝,每袋凈重50kg,包裝上應有明顯的“有毒品”標志。 屬無機有毒品,危規(guī)編號:83015。應貯存在通風、干燥的庫房中。包裝必須完整、不可與硫酸及食用物品共貯混運。 失火時,可用水和砂土撲救。知名試劑公司產(chǎn)品信息
Acros Organics
氟化鈉Sodium fluoride, for analysis, 99+%(7681-49-4)
Sigma Aldrich
7681-49-4(sigmaaldrich)