Прејди на содржината

Натриум флуорид

Од Википедија — слободната енциклопедија
Натриум флуорид
Sodium fluoride
Sample of sodium fluoride, AR grade
Назнаки
7681-49-4 Ок
ChEBI CHEBI:28741 Ок
ChEMBL ChEMBL1528 Ок
ChemSpider 5045 Ок
EC-број 231-667-8
KEGG C08142 Н
PubChem 5235
RTECS-бр. WB0350000
UNII 8ZYQ1474W7 Ок
ОН-бр. 1690
Својства
Хемиска формула
Моларна маса 0 g mol−1
Изглед бела до зеленкаста цврста супстанца
Мирис без мирис
Густина 2,558 g/cm3
Точка на топење
Точка на вриење
36,4 g/L (0 °C);
40,4 g/L (20 °C);
50,5 g/L (100 °C)[1]
Растворливост малку растворлив во HF, амонијак
занемарливо растворлив во етанол, ацетон, SO2, диметилформамид
Парен притисок 1 mmHg @ 1077 °C[2]
−16,4·10−6 cm3/mol
Показател на прекршување (nD) 1.3252
Структура
Кристална структура Кубична
Геометрија на молекулата Октаедар
Термохемија
Ст. енталпија на
образување
ΔfHo298
-573,6 kJ/mol
Стандардна моларна
ентропија
So298
51,3 J/(mol K)
Специфичен топлински капацитет, C 46,82 J/(mol K)
Pharmacology
ATC код A01AA01
A12CD01,
V09IX06 (18F)
Опасност
GHS-ознаки:
Пиктограми
Acute Toxicity GHS07: Извичник GHS08: Опасност по здравјето
Сигнални зборови
Опасност
Изјави за опасност
H301, H315, H319, H335[3]
NFPA 704
3
0
0
Температура на запалување Non-flammable
Смртоносна доза или концентрација:
52–130 mg/kg (oрално кај стаорци, глувци, зајаци)[5]
NIOSH (здравствени граници во САД):
PEL (дозволива)
TWA 2.5 mg/m3[4]
REL (препорачана)
TWA 2.5 mg/m3[4]
IDLH (непосредна опасност)
250 mg/m3 (as F)[4]
Безбедносен лист [3]
Слични супстанци
Други анјони Натриум хлрид
Натриум брмид
Натриум бромид
Натриум астатид
Други катјони Литиум флуорид
Калиум флуорид
Рубидиум флуорид
Цезиум флуорид
Франциум флуорид
Дополнителни податоци
 Ок(што е ова?)  (провери)
Освен ако не е поинаку укажано, податоците се однесуваат на материјалите во нивната стандардна состојба (25 °C, 100 kPa)
Наводи

Натриум флуорид (NaF) — неорганско соединение со формулата NaF. NaF е безбојна или бела цврста материја која е лесно растворлива во вода. Се користи во трагови во флуорирање на водата за пиење за да се спречи расипување на забите и во пасти за заби и локални фармацевтски производи за истата намена. Во 2020 година, бил 265-ти најчест препишан леков во Соединетите Држави, со повеќе од 1 милион рецептиs.[6][7] Се користи и во металургија и за добивање на медицински снимки.

Употреба

[уреди | уреди извор]
Натриум флуорид се продава во таблети за спречување на кариес

Забен кариес

[уреди | уреди извор]

Флуоридните соли често се додаваат во општинската вода за пиење (како и во одредени прехранбени производи во некои земји) со цел да се зачува здравјето на забите. Флуоридот ја подобрува цврстината на забите со формирање на флуорапатит, природна компонента на забниот емајл.[8][9][10] Иако натриум флуоридот се користи за флуоридирање на вода и е стандард според кој се мерат другите соединенија за флуоридирање на вода, хексафлуоросилициумска киселина (H2SiF6 ) неговата сол натриум хексафлуоросиликат (Na2SiF6) се почесто користени адитиви во САД.[11]

Остеопороза

[уреди | уреди извор]

Додатокот на флуор е опширно проучуван за третман на постменопаузална остеопороза. Се чини дека ова дополнување не е ефикасно; иако натриум флуорид ја зголемува густината на коските, тој не го намалува ризикот од фрактури.[12][13]

Медицински снимки

[уреди | уреди извор]

Во медицинските снимки, флуор-18-означен натриум флуорид (USP, натриум флуорид F18) е еден од најстарите трагачи што се користат во позитронска емисиона томографија (ПЕТ), која се користи од 1960-тите.[14] Во однос на конвенционалната коскена сцинтиграфија спроведена со гама камера или SPECT системи, PET нуди поголема чувствителност и просторна резолуција. Флуор-18 има полуживот од 110 мин, што бара тој да се користи веднаш откако ќе се произведе; ова логистичко ограничување го попречило неговото усвојување наспроти попогодните технециум-99м означени радиофармацевтски. Сепак, флуор-18 генерално се смета за супериорен радиофармацевтски препарат за снимање на скелетот. Посебно има високо и брзо навлегување на коските придружено со многу брзо чистење на крвта, што резултира со висок сооднос меѓу коските и позадината за кратко време.[15] Дополнително, фотоните на уништување произведени со распаѓање на 18F имаат висока енергија од 511 keV во споредба со фотоните од 140 keV од 99mc.[16]

Натриум флуоридот има различни специјални хемиски примени во синтеза и екстракција во металургијата. Тој реагира со електрофилни хлориди вклучувајќи ацил хлориди, сулфур хлориди и фосфор хлориди.[17] Како и другите флуориди, натриум флуоридот наоѓа употреба во десилилација во органската синтеза. Натриум флуорид може да се користи за производство на флуоројаглерод преку Финкелштајн реакција; овој процес ја има предноста што е едноставен за изведување во мал обем, но ретко се користи во индустриски размери поради постоењето на поефикасни техники (на пр. Електрофлуорирање, Фаулер процес).

Биологија

[уреди | уреди извор]

Натриум флуоридот понекогаш се додава во релативно високи концентрации (~20 mM) во пуферите за лиза на белковини со цел да се инхибираат ендогените фосфатази и со тоа да се заштитат местата на фосфорилираните белковини.[18] Натриум пирофосфат и Натриум ортованадат исто така се користат за оваа намена.[19]

Друга уоитреба

[уреди | уреди извор]

Натриум флуоридот се користи како средство за чистење.[20]

Натриум флуорид може да се користи во јадрен реактор за стопена сол.

Пред повеќе од еден век, натриум флуоридот се користел како стомачен отров за инсекти кои се хранат со растенија.[21] Неорганските флуориди како што се флуоросиликати и натриум флуорид комплекс јони на магнезиум како магнезиум флуорофосфат, ги инхибираат ензимите како што е енолаза кои бараат Mg2+ како протетска група. Така, труењето со флуор го спречува трансферот на фосфати во оксидативен метаболизам.[22]

Безбедност

[уреди | уреди извор]

Смртоносна доза за човек од 70 кг (154 lb) се проценува на 5-10 g.[20]

Флуоридите, особено водените раствори на натриум флуорид, брзо и доста опширно се апсорбираат во човечкото тело.[23]

Флуоридите се мешаат во транспортот на електрони и метаболизмот на калциум. Калциумот е од суштинско значење за одржување на потенцијалот насрцевата мембрана и за регулирање на коагулацијата. Високото внесување на флуоридни соли или флуороводородна киселина може да резултира со фатални аритмии поради длабока хипокалцемија. Хроничната прекумерна апсорпција може да предизвика стврднување на коските, калцификација на лигаментите и таложење на забите. Флуоридот може да предизвика иритација или корозија на очите, кожата и носните мембрани.[24]

Натриум флуоридот е класифициран како токсичен и со вдишување (на прашина или аеросоли) и со голтање.[25] Во доволно високи дози, се покажал дека влијае врз срцето и циркулаторниот систем. За професионално изложување, Управата за безбедност и здравје при работа и Националниот институт за безбедност и здравје при работа воспоставиле ограничувања за професионална изложеност на 2,5 mg/m3 над осум -часовен временски пондериран просек.[26]

Во повисоки дози, што се користат за лекување на остеопороза, обичниот NaF може да предизвика болка во нозете и нецелосни стресни фрактури кога дозите се превисоки; исто така го иритира желудникот, понекогаш толку силно што предизвикува болест на пептичен улкус. NaF кој што се ослободува бавно и кој е ентерично обложен нема значителени гастрични несакани ефекти и има поблаги и поретки компликации во коските.[27] Во пониски дози што се користат за флуоридација на вода, единствениот јасен негативен ефект е дентална флуороза, што може да го промени изгледот на детските заби за време на развој на забите; ова е главно благо и веројатно нема да претставува некаков реален ефект врз естетскиот изглед или врз јавното здравје.[28] Хроничното внесување на флуор од 1 ppm флуор во водата за пиење може да предизвика шарење на забите (флуороза) и изложеност од 1,7 ppm ќе предизвика дамки кај 30% -50% од пациентите.[23]

Хемиска структура

[уреди | уреди извор]

Натриум флуоридот е неорганско јонско соединение, кое се раствора во вода за да даде одвоени Na+ и F јони. Како натриум флуорид, тој кристализира во кубен мотив каде што и Na+ и F зафаќаат октаедрални координативни места;[29][30] неговото растојание на решетките е приближно 462 pm и е помало од она на натриум хлорид (564 pm).

Минералната формата на NaF, вилијаумит, е умерено ретка. Познато е од плутонските нефелин сиенит карпи.[31]

Продукција

[уреди | уреди извор]

NaF се подготвува со неутрализирање на флуороводородна киселина или хексафлуоросилична киселина (H2SiF6), двата нуспроизводи од реакцијата на флуорапатитот (Ca5(PO4)3F) од фосфатна карпа за време на производството на суперфосфат ѓубриво. Неутрализирачките агенси вклучуваат натриум хидроксид и натриум карбонат. Алкохолите понекогаш се користат за таложење на NaF:

HF + NaOH → NaF + H2O

Од растворите што содржат HF, натриум флуорид се таложи како бифлуоридна сол, натриум бифлуорид (NaHF2). Греењето на последното ослободува HF и дава NaF.

HF + NaF ⇌ NaHF2

Во извештајот од 1986 година, годишната светска потрошувачка на NaF се проценува на неколку милиони тони.[20]

  1. Haynes, William M., уред. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd. изд.). CRC Press. стр. 5.194. ISBN 978-1-4398-5511-9.
  2. Lewis, R.J. Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials. 10th ed. Volumes 1–3 New York, NY: John Wiley & Sons Inc., 1999., p. 3248
  3. 3,0 3,1 Sigma-Aldrich Co., Sodium Fluoride.
  4. 4,0 4,1 4,2 „Џебен водич за опасните хемиски материи #0563“. Национален институт за безбедност и здравје при работа (NIOSH). (англиски)
  5. Martel, B.; Cassidy, K. (2004), Chemical Risk Analysis: A Practical Handbook, Butterworth–Heinemann, стр. 363, ISBN 978-1-903996-65-2
  6. „The Top 300 of 2020“. ClinCalc. Посетено на 7 October 2022.
  7. „Sodium Fluoride – Drug Usage Statistics“. ClinCalc. Посетено на 7 October 2022.
  8. Bourne, volume editor, Geoffrey H. (1986). Dietary research and guidance in health and disease. Basel: Karger. стр. 153. ISBN 978-3-8055-4341-5.
  9. Klein, Cornelis (1999). Hurlbut, Cornelius S. (уред.). Manual of Mineralogy (after James D. Dana) (21st ed., rev.. изд.). New York: J. Wiley. ISBN 978-0-471-31266-6.
  10. Selwitz, Robert H; Ismail, Amid I; Pitts, Nigel B (January 2007). „Dental caries“. The Lancet. 369 (9555): 51–59. doi:10.1016/S0140-6736(07)60031-2. PMID 17208642. S2CID 204616785.
  11. Division of Oral Health, National Center for Prevention Services, CDC (1993), Fluoridation census 1992 (PDF), Посетено на 2008-12-29.CS1-одржување: повеќе имиња: список на автори (link)
  12. Haguenauer, D; Welch, V; Shea, B; Tugwell, P; Wells, G (2000). „Fluoride for treating postmenopausal osteoporosis“. The Cochrane Database of Systematic Reviews. 2010 (4): CD002825. doi:10.1002/14651858.CD002825. PMC 8453489 Проверете ја вредноста |pmc= (help). PMID 11034769.
  13. Vestergaard, P; Jorgensen, NR; Schwarz, P; Mosekilde, L (March 2008). „Effects of treatment with fluoride on bone mineral density and fracture risk—a meta-analysis“. Osteoporosis International. 19 (3): 257–68. doi:10.1007/s00198-007-0437-6. PMID 17701094. S2CID 25890845.
  14. Blau, Monte; Ganatra, Ramanik; Bender, Merrill A. (January 1972). „18F-fluoride for bone imaging“. Seminars in Nuclear Medicine. 2 (1): 31–37. doi:10.1016/S0001-2998(72)80005-9. PMID 5059349.
  15. Ordonez, A. A.; DeMarco, V. P.; Klunk, M. H.; Pokkali, S.; Jain, S.K. (October 2015). „Imaging Chronic Tuberculous Lesions Using Sodium [18F]Fluoride Positron Emission Tomography in Mice“. Molecular Imaging and Biology. 17 (5): 609–614. doi:10.1007/s11307-015-0836-6. PMC 4561601. PMID 25750032.
  16. Grant, F. D.; Fahey, F. H.; Packard, A. B.; Davis, R. T.; Alavi, A.; Treves, S. T. (12 December 2007). „Skeletal PET with 18F-Fluoride: Applying New Technology to an Old Tracer“. Journal of Nuclear Medicine. 49 (1): 68–78. doi:10.2967/jnumed.106.037200. PMID 18077529.
  17. Halpern, D.F. (2001), „Sodium Fluoride“, Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley & Sons, doi:10.1002/047084289X.rs071, ISBN 978-0-471-93623-7
  18. Somerville, Laura L.; Wang, Kuan (1988). „Sarcomere matrix of striated muscle: In vivo phosphorylation of titin and nebulin in mouse diaphragm muscle“. Archives of Biochemistry and Biophysics. Elsevier BV. 262 (1): 118–129. doi:10.1016/0003-9861(88)90174-9. ISSN 0003-9861.
  19. „Overview of Protease and Phosphatase Inhibition for Protein Preparation - US“. Thermo Fisher Scientific. 2017-05-10. Посетено на 2023-02-03.
  20. 20,0 20,1 20,2 Aigueperse, Jean; Mollard, Paul; Devilliers, Didier; Chemla, Marius; Faron, Robert; Romano, René; Cuer, Jean Pierre (2000), „Fluorine Compounds, Inorganic“, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a11_307
  21. House, James E.; House, Kathleen A. (2015-09-10). Descriptive Inorganic Chemistry (англиски). Academic Press. стр. 397. ISBN 978-0-12-802979-4.
  22. Metcalf, Robert L. (2007), „Insect Control“, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (7. изд.), Wiley, стр. 9
  23. 23,0 23,1 Kapp, Robert (2005), „Fluorine“, Encyclopedia of Toxicology, 2 (2. изд.), Elsevier, стр. 343–346
  24. Greene Shepherd (2005), „Fluoride“, Encyclopedia of Toxicology, 2 (2. изд.), Elsevier, стр. 342–343
  25. NaF MSDS. hazard.com
  26. CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
  27. Murray TM, Ste-Marie LG (1996). „Prevention and management of osteoporosis: consensus statements from the Scientific Advisory Board of the Osteoporosis Society of Canada. 7. Fluoride therapy for osteoporosis“. CMAJ. 155 (7): 949–54. PMC 1335460. PMID 8837545.
  28. National Health and Medical Research Council (Australia) (2007). A systematic review of the efficacy and safety of fluoridation (PDF). ISBN 978-1-86496-415-8. Summary: Yeung CA (2008). „A systematic review of the efficacy and safety of fluoridation“. Evid Based Dent. 9 (2): 39–43. doi:10.1038/sj.ebd.6400578. PMID 18584000.
  29. Wells, A.F. (1984), Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press, ISBN 978-0-19-855370-0
  30. „Chemical and physical information“, Toxicological profile for fluorides, hydrogen fluoride, and fluorine (PDF), Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATDSR), September 2003, стр. 187, Посетено на 2008-11-01
  31. Mineral Handbook (PDF), Mineral Data Publishing, 2005.

Надворешни врски

[уреди | уреди извор]