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Calciumfluorid
Aus Fotonexus.
| Strukturformel | |||||||
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| Allgemeines | |||||||
| Name | Calciumfluorid | ||||||
| Andere Namen | Fluorit, Flussspat, Kalziumfluorid | ||||||
| Summenformel | CaF2 | ||||||
| CAS-Nummer | 7789-75-5 | ||||||
| Kurzbeschreibung | weißes Pulver bzw. farblose Kristalle | ||||||
| Eigenschaften | |||||||
| Molmasse | 78,08 g·mol-1 | ||||||
| Aggregatzustand | fest | ||||||
| Dichte | 3,17 g/cm3 | ||||||
| Brechzahl | 1,43 | ||||||
| Schmelzpunkt | 1418 °C | ||||||
| Siedepunkt | 2513 °C | ||||||
| Dampfdruck | ?
Pa (?
°C) | ||||||
| Löslichkeit | nicht in Wasser (16 mg/L bei 20 °C) und Alkohol | ||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||
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| R- und S-Sätze | R: keine S: keine | ||||||
| MAK | nicht festgelegt | ||||||
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Calciumfluorid (auch Kalziumfluorid, eigentlich Calciumdifluorid) ist ein Calcium-Salz der Fluorwasserstoffsäure.
Inhaltsverzeichnis |
Eigenschaften
Calciumfluorid bildet farblose, in Wasser und verdünnten Säuren schwerlösliche Kristalle. Natürlich vorkommendes Calciumfluorid heißt Fluorit oder Flussspat und ist meist durch Verunreinigungen gelb, grün, blau oder violett gefärbt.
Calciumfluorid kristallisiert in dem weitverbreiteten Fluoritgitter.
In den meisten Lösungsmitteln wie Wasser, Alkohol usw. ist es unlöslich. Für Ultraviolett- und Infrarotstrahlung besitzt es eine hohe Durchlässigkeit.
Alkalilaugen greifen Calciumfluorid nicht an. Mit Wasserstoff und Sauerstoff erfolgt auch unter Rotglut keine Reaktion.
Reaktionen
- Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \mathrm{CaF_2 + H_2SO_4 \longrightarrow 2 \ HF \uparrow + CaSO_4}
- Calciumfluorid und Schwefelsäure setzen Fluorwasserstoff frei.
- Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \mathrm{Ca^{2+} + 2 \ F^- \longrightarrow CaF_2 \downarrow}
- Calcium-Kationen und Fluorid-Anionen bilden immer das schwerlösliche Calciumfluorid.
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 30–60 % CaF2 enthaltende Roherz vor einer industriellen Verwertung aufgearbeitet werden. Hierzu wird das geförderte Erz mechanisch zerkleinert und anschließend durch (mehrstufige) 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 Calciumfluorid gewinnt man durch Umsatz von Fluorwasserstoff oder Hexafluorokieselsäure mit Calciumsalzen.
Verwendung
Calciumfluorid ist neben den Fluoriden aus der Phosphorsäureherstellung der wichtigste Rohstoff zur Fluorherstellung. Entsprechend den oben genannten Flussspatqualitäten wird Calciumfluorid 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 und bei der Herstellung von elektronischen Schaltkreisen als Linsen verwendet. Auch in hochwertigen astronomischen Optiken kommen Calciumfluoridlinsen als mittlere Linse von Apochromaten zum Einsatz ( 'Fluoridapochromate', z.B. amateurastronomische Refraktoren von Zeiss).
- Standardmineral der Mohs'schen Härteskala (Härte 4).
Vorsichtsmaßnahmen
Bei Kontakt mit starken Säuren wird Fluorwasserstoff freigesetzt. Verätzungsgefahr.
Nachweis
Ätzprobe: CaF2 mit etwas 6n Schwefelsäure in ein Reagenzglas geben. Die Benetzung der Glasoberfläche ändert sich, da Fluorwasserstoffsäure HF entsteht.
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