Fluoruro di calcio: caratteristiche, preparazione, reattività e applicazioni
Il fluoruro di calcio è un composto inorganico con formula CaF2 che si trova comunemente nel minerale fluorite.
Caratteristiche del fluoruro di calcio
Presenta un aspetto di sale bianco e cristallino con una bassa solubilità in acqua, 0.0160 g/L, dovuta al suo basso valore di Kps, 3.45 ∙ 10-11. È insolubile in acetone ma si scioglie in soluzioni acide come acido cloridrico, acido fluoridrico, acido nitrico e acido solforico, poiché la solubilità aumenta al diminuire del pH.
Il fluoruro di calcio è un solido ionico con una struttura costituita da due celle cubiche semplici, in cui ogni ione Ca2+ coordina 8 ioni F- e ogni ione F- ha un numero di coordinazione di 4 per soddisfare la regola dell’elettroneutralità locale.
Preparazione del fluoruro di calcio
Può essere preparato dalla reazione del carbonato di calcio con acido fluoridrico, formando fluoruro di calcio, biossido di carbonio e acqua. In alternativa, a elevate temperature reagisce con l’acido solforico concentrato per formare solfato di calcio e fluoruro di idrogeno in una reazione di doppio scambio.
Reattività del fluoruro di calcio
Il fluoruro di calcio reagisce con l’ossido di boro producendo fluoruro di boro e ossido di calcio. È trasparente nella regione del visibile ma mostra assorbimento ottico nella regione dell’ultravioletto e dell’infrarosso.
Applicazioni del fluoruro di calcio
Il fluoruro di calcio trova ampio impiego nella produzione di componenti ottici come finestre e lenti per sistemi di imaging termico, spettroscopia e telescopi, grazie alla sua trasparenza su un’ampia gamma di frequenze UV e IR e al suo basso indice di rifrazione che riduce la necessità di rivestimenti antiriflesso.
Viene anche impiegato nella produzione di vetro, smalti e agenti per saldatura, oltre che nella metallurgia dell’alluminio per ottenere lenti speciali utilizzate nei telescopi. Le nanoparticelle di fluoruro di calcio sono utilizzate in alcuni dentifrici per prevenire la carie.