Натриум флуорид

Натриум флуорид (NaF) — неорганско соединение со формулата . 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 1милион рецептиs. Се користи и во металургија и за добивање на медицински снимки.
1 Употреба
1.1 Забен кариес
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. Иако натриум флуоридот се користи за флуоридирање на вода и е стандард според кој се мерат другите соединенија за флуоридирање на вода, хексафлуоросилициумска киселина (H<sub>2</sub>SiF<sub>6 </sub>) неговата сол натриум хексафлуоросиликат (Na<sub>2</sub>SiF<sub>6</sub>) се почесто користени адитиви во САД.
1.2 Остеопороза
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.
1.3 Медицински снимки
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. 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. Дополнително, фотоните на уништување произведени со распаѓање на <sup>18</sup>F имаат висока енергија од 511 keV во споредба со фотоните од 140 keV од <sup>99m</sup>c.
1.4 Хемија
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. 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).
1.5 Биологија
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. Натриум пирофосфат и Натриум ортованадат исто така се користат за оваа намена.
1.6 Друга уоитреба
Натриум флуоридот се користи како средство за чистење.
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. 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 Mg<sup>2+</sup> како протетска група. Така, труењето со флуор го спречува трансферот на фосфати во оксидативен метаболизам.
2 Безбедност
Смртоносна доза за човек од 70 кг (154 lb) се проценува на 5-10 g.
Флуоридите, особено водените раствори на натриум флуорид, брзо и доста опширно се апсорбираат во човечкото тело.
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.
Натриум флуоридот е класифициран како токсичен и со вдишување (на прашина или аеросоли) и со голтање. 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/m<sup>3</sup> над осум -часовен временски пондериран просек.
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. Во пониски дози што се користат за флуоридација на вода, единствениот јасен негативен ефект е забна 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. 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.
3 Хемиска структура
Натриум флуоридот е неорганско јонско соединение, кое се раствора во вода за да даде одвоени Na<sup>+</sup> и F<sup>−</sup> јони. Како натриум флуорид, тој кристализира во кубен мотив каде што и Na<sup>+</sup> и F<sup>−</sup> зафаќаат октаедрални координативни места; неговото растојание на решетките е приближно 462 pm и е помало од она на натриум хлорид (564 pm).
4 Појава
Минералната формата на NaF, вилијаумит, е умерено ретка. Познато е од плутонските нефелин сиенит карпи.
5 Продукција
NaF се подготвува со неутрализирање на флуороводородна киселина или хексафлуоросилична киселина (H<sub>2</sub>SiF<sub>6</sub>), двата нуспроизводи од реакцијата на флуорапатитот (Ca<sub >5</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>F) 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 + H<sub>2</sub>O
Од растворите што содржат HF, натриум флуорид се таложи како бифлуоридна сол, натриум бифлуорид (NaHF<sub>2</sub>). Греењето на последното ослободува HF и дава NaF.
:HF + NaF ⇌ NaHF<sub>2</sub>
Во извештајот од 1986 година, годишната светска потрошувачка на NaF се проценува на неколку милиони тони.