ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড

ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড একটি অজৈব যৌগ, যা ক্যালসিয়াম ও ফ্লোরিনের সমন্বয়ে গঠিত। এর রাসায়নিক সংকেত CaF2। এটি একটি সাদা, অদ্রবণীয় কঠিন পদার্থ। খনিজ ফ্লোরাইট এর প্রধান উৎস। ভেজালমিশ্রিত হওয়ার কারণে এটি বর্ণযুক্ত হয়।

রাসায়নিক গঠন

ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইটের গঠন ঘনক মোটিফের মত। নিচে চিত্রের সাহায্যে এটি দেখানো হলো:

 

এর কেন্দ্রে  Ca2+ অষ্টতলকীয় স্থানাঙ্কব্যবস্থায় বিরাজ করে। ফ্লোরাইড আয়ন দ্বারা এটি চতুর্দিকে পরিবেষ্টিত। প্রতিটি ফ্লোরাইড আয়ন চারটি ক্যালসিয়াম আয়ন দ্বারা এমনভাবে যুক্ত থাকে, দেখলে মনে হবে তারা চতুস্তলকীয় গঠনবিন্যাস লাভ করেছে।

ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইডের ঘনত্ব ৩.১৮ গ্রাম/ঘনসেমি। এর গলনাঙ্ক ১৩৬০ ডিগ্রি সেলসিয়াস। এর ইয়ং মডুলাস ৭৫.৮ গ্রাম প্যাসকেল।  ১০৬ হার্জ কম্পাঙ্কে এর দ্বি-বৈদ্যুতিক ধ্রুবক ৬.৭৬। এর তাপীয় প্রসারণ সহগ ১৮.৮৫ গুণন ১০−৬ সে.মি.−১ ও তাপ পরিবাহকত্ব ৯.৭১ ওয়াট মি−১কে−১।

প্রাপ্তি

চুনাপাথর ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইডের অন্যতম প্রধান উৎস। মেক্সিকো,  ইংল্যান্ডের কাম্বারল্যান্ড, যুক্তরাষ্ট্রের মিসৌরি, ইলিনয়, কেন্টাকি ও কলোরাডো অঙ্গরাজ্য ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড উৎপাদনের কেন্দ্রস্থল।

প্রস্তুতি

প্রকৃতিতে প্রভূত পরিমাণে ফ্লোরাইড আয়ন পাওয়া যায়। হাইড্রোফ্লোরিক এসিড বা হাইড্রোজেন ফ্লোরাইডের পূর্বসূচক হওয়ার কারণে এর উপযোগিতা নিয়ে প্রচুর গবেষণা হয়েছে।  তবে প্রাচুর্যের কারণে সাধারণত বাণিজ্যিকভাবে এটি উৎপাদনের তেমন প্রয়োজন পড়ে না। ক্যালসিয়াম কার্বনেট ও হাইড্রোফ্লোরিক এসিডের বিক্রিয়ায় অত্যন্ত বিশুদ্ধ ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড উৎপন্ন করা যায়:

CaCO3 + 2 HF → CaF2 + CO2 + H2O

প্রয়োগ

প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড হাইড্রোজেন ফ্লোরাইডের প্রধান উৎস। হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড থেকে বহুবিধ রাসায়নিক দ্রব্য তৈরি করা হয়। ফ্লোরাইট দশায় ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড বাণিজ্যক্ষেত্রে তাৎপর্যপূর্ণ ভূমিকা রাখে। ঘনীভূত সালফিউরিক এসিডের মাধ্যমে খনিজ থেকে হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড আলাদা করা হয়। নিচে রাসায়নিক বিক্রিয়ার সাহায্যে প্রক্রিয়াটি দেখানো হলো:

CaF2 + H2SO4 → CaSO4(solid) + 2 HF

তবে আমেরিকান রসায়নবিদ সমিতি একে বিশ্বজুড়ে ফ্লোরিনের প্রধান উৎস অভিহিত করে।

অন্যান্য ব্যবহার

আলোকীয় উপাদান - যেমন, জানালা ও লেন্স তৈরিতে ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড ব্যবহার করা হয়। তাপীয় পদ্ধতিতে প্রতিবিম্ব সৃজন, বর্ণালিমিতি, দূরবীক্ষণ যন্ত্র ও এক্সিমার লেজার প্রস্তুতিতে ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড অবশ্যপ্রয়োজন। অতিবেগুনি থেকে অবলোহিত আলোকপরিসরে ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড স্বচ্ছ থাকে। প্রতিসরণাঙ্ক কম হওয়ার কারণে ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড প্রয়োগের সময় এতে প্রতিফলনবিরোধী প্রলেপন দেওয়ার প্রয়োজন পড়ে না। ডোপায়িত ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড আলোকীয় বিচ্ছুরণ ধর্ম প্রদর্শন করে এবং আলোকবিচ্ছুরক ডোসিমিটারে ব্যবহৃত হয়। অ্যালুমিনিয়াম শিল্পে ফ্লাস্ক হিসেবেও ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড ব্যবহৃত হয়। 

১৮৯০ এর দশকে টুথপেস্টে ফ্লোরাইড ব্যবহার শুরু হয়। কার্ল এফ কোম্পানি ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইডকে প্রধান উপাদান হিসেবে ব্যবহার করে ট্যানাগ্রা টুথপেস্ট বাজারজাত করা শুরু করে। তবে আমেরিকান দন্তচিকিৎসক সমিতি এর অনুমোদন প্রদান করেনি। 

খনিজ পদার্থ ব্যবহারে চিকিৎসাপদ্ধতিতেও ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইডের ব্যবহার পরিলক্ষিত হয়। হাড়ের স্ফটিকীভূত কাঠামো গঠনেও এর উল্লেখযোগ্য অবদান বিদ্যমান। ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড গ্রহণের ফলে টেন্ডন ও লিগামেন্ট শক্তিশালী হয় ;এছাড়াও যোজক কলার দৃঢ়তা বৃদ্ধি পায়। এটি দেহকলার স্থিতিস্থাপকতা বৃদ্ধিতেও সহযোগিতা করে। এর অভাবে  স্যাঁতসেঁতে, ঠাণ্ডা আবহাওয়ায় ব্যক্তি অস্বস্তিবোধ করেন।

নিরাপত্তা

ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড "বিপজ্জনক নয়" এমন পদার্থ   হিসেবে স্বীকৃত। তবে সালফিউরিক এসিডের সাথে বিক্রিয়া করে এটি তীব্র বিষাক্ত হাইড্রোফ্লোরিক এসিড উৎপন্ন করে। আমেরিকার স্বাস্থ্য ও পেশাগত নিরাপত্তা দপ্তরের তথ্যানুযায়ী, বাতাসে ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইডের নিরাপদ মাত্রা প্রতি ঘনমিটারে ২.৫ মিলিগ্রাম।

তথ্যসূত্র 

ফ্লোরিন যৌগ
ক্যালসিয়াম যৌগ
ফ্লোরাইড
স্ফটিক
আলোক উপাদান