Calciumfluorid
Kalziumfluorid (eigentlich Kalziumdifluorid) ist ein Kalziumsalz der Flusssäure.
| Summen- und Ionenformel | |
|---|---|
| Allgemeines | |
| Name | Kalziumfluorid |
| Summenformel | CaF2 |
| Andere Namen | Fluorit, Flussspat |
| Kurzbeschreibung | weißes Pulver oder farblose Kristalle |
| CAS-Nummer | 7789-75-5 |
| Sicherheitshinweise | |
| - keine Gefährdungsklasse - | |
| R- und S-Sätze | -- |
| Handhabung | Schutzmaßnahmen: Handschuhe, Atemschutz o.ä. |
| Lagerung | Temperaturbereich, Belüftet, trocken o.ä. |
| MAK | Maximale Arbeitsplatzkonzentration ml/m3 |
| LD50 (Ratte) | 4250 mg/kg (oral) |
| LD50 (Kaninchen) | x mg/kg |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Aggregatzustand | fest |
| Farbe | farblos |
| Dichte | 3,17 g/cm³ |
| Molmasse | 78,08 g/mol |
| Schmelzpunkt | 1418 °C |
| Siedepunkt | 2513 °C |
| Dampfdruck | x °C |
| Weitere Eigenschaften | |
| Löslichkeit | 16 mg/l (in Wasser bei 20 °C) |
| Gut löslich in | Lösungsmittel |
| Schlecht löslich in | Wasser |
| Unlöslich in | Alkohol |
| Kristall | |
| Kristallstruktur | Fluorit-Gitter |
| Thermodynamik | |
| ΔfH0g | in kJ/mol |
| ΔfH0l | in kJ/mol |
| ΔfH0s | in kJ/mol |
| S0g, 1 bar | in J/mol·K |
| S0l, 1 bar | in J/mol·K |
| S0s | in J/mol·K |
| Analytik | |
| Klassische Verfahren | Ätzprobe: CaF2 mit etwas 6N Schwefelsäure in ein Reagenzglas geben. Die Benetzung der Glasoberfläche ändert sich, da Flusssäure HF entsteht. |
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SI-Einheiten wurden wo möglich verwendet. Wenn nicht anders vermerkt wurden Normbedingungen benutzt. | |
Eigenschaften
Kalziumfluorid bildet farblose, in Wasser und verdünnten Säuren schwerlösliche Kristalle. Natürlich vorkommendes Kalziumfluorid heißt Fluorit oder Flussspat und ist meist durch Verunreinigungen gelb, grün, blau oder violett gefärbt.
Kalziumfluorid kristallisiert in dem weitverbreiteten Fluoritgitter.
In den meisten Lösungsmitteln wie Wasser, Alkohol usw. ist es unlöslich. Für UV- und IR-Licht besitzt es eine hohe Durchlässigkeit.
Alkalilaugen greifen Kalziumfluorid nicht an. Mit Wasserstoff und Sauerstoff erfolgt auch unter Rotglut keine Reaktion.
Reaktionen
- Kalziumfluorid und Schwefelsäure setzen Fluorwasserstoff frei
CaF2 + H2SO4 → HF↑ + CaSO4 - Kalzium-Kationen und Fluorid-Anionen bilden immer das schwerlösliche Kalziumdifluorid
Ca2+ + 2 F- → CaF2↓
Vorkommen und Gewinnung
Flussspat wird in großen Mengen, mehrere Millionen Tonnen pro Jahr, im Tage- und Tiefbau bergmännisch gewonnen. Da es mit anderen Mineralien wie Schwerspat (Bariumsulfat BaSO4, Bleiglanz PbS und Quarz SiO2) vergesellschaftet ist, muss das 30% bis 60% CaF2 enthaltende Roherz vor einer industriellen Verwertung aufgearbeitet werden. Hierzu wird das geförderte Erz mechanisch zerkleinert und anschließend durch (mehrtägige) Flotation auf bis zu 98% aufkonzentriert. Als Handelsform unterscheidet man
- Säurespat mit mehr als 97% CaF2
- Keramikspat mit mehr als 95% CaF2
- Hüttenspat mit mehr als 85% CaF2
Reines Kalziumfluorid gewinnt man durch Umsatz von Fluorwasserstoff oder Hexafluorokieselsäure mit Kalziumsalzen.
Verwendung
Kalziumfluorid ist neben den Fluoriden aus der Phosphorsäureherstellung der wichtigste Rohstoff zur Fluorherstellung. Entsprechend den oben genannten Flussspatqualitäten wird Kalziumfluorid für folgende Anwendungen verwendet:
- Säurespat für die Herstellung von Fluorwasserstoff
- Keramikspat für die Herstellung von Glas und Email
- Hüttenspat als Flussmittel und Schlacke in der Metallurgie
Weitere Anwendungen :
- Katalysator für die Kalkstickstoffherstellung
- Wegen ihrer Durchlässigkeit für ultraviolettes und infrarotes Licht werden Einkristalle in der instrumentellen Analytik verwendet.
- Standardmineral der Mohs'schen Härteskala (Härte 4).
Vorsichtsmaßnahmen
Starke Säuren setzen Fluorwasserstoff frei. Verätzungsgefahr.
Geschichte
Weblinks
Siehe auch: Chemikalienliste, WikiProjekt Chemikalien