플루오르화 칼슘

3. 제법

탄산 칼슘을 불산(플루오르화 수소산)으로 처리하여 고순도 플루오르화 칼슘(CaF₂)을 생산한다.^[10] 이 반응의 화학식은 다음과 같다.

:CaCO₃ + 2 HF → CaF₂ + CO₂ + H₂O

형석은 자연에서 비교적 풍부하게 발견되지만, 불순물을 포함하고 있다는 문제가 있다. 따라서 고순도이면서도 품질이 안정적인 플루오르화 칼슘은 탄산 칼슘에 플루오르화 수소산을 반응시켜 제조한다.^[15]

이와야 산업(岩谷産業)과 우에다 석회 제조(上田石灰製造)는 분말 형태의 탄산 칼슘에 기체 상태의 플루오린화 수소를 반응시키는 방식으로 형석을 인공적으로 합성하는 데 성공하였으며, 이를 상업적으로 생산하는 기술을 개발하고 있다.^[16][17]

4. 성질

물, 아세톤에는 녹지 않는다. 산에 대한 용해성은 낮다.

:$CaF\_2\; +\; H\_2SO\_4\; \backslash rightarrow\; CaSO\_4\; +\; 2HF$

5. 응용

형석은 불소 화합물의 원료로 중요하며, 오래전부터 제철 등에서 융제로 사용되어 왔다. 그 외에 세라믹스의 필러로도 사용된다. 불순물이 첨가된 플루오린화 칼슘은 열발광을 나타내며 열형광 선량계에 사용된다.

5. 1. 플루오린화 수소 생산

5. 2. 광학 재료

5. 3. 기타 응용

6. 안전성

CaF₂은 "위험하지 않음"으로 분류되지만, 황산과 반응하면 부식성이 강하고 독성이 있는 불산이 생성된다. 흡입과 관련하여 NIOSH에서 권장하는 불소를 함유한 먼지의 농도는 공기 중 2.5mg/m3이다.^[10]

참조

_[1] 서적 Handbook of Inorganic Chemicals McGraw-Hill 2002
_[2] 논문 X-ray Diffraction Investigations of CaF2 at High Pressure 1992
_[3] 문서 Fluorides (as F) IDLH
_[4] 학술지 Importance of elastic finite-size effects: Neutral defects in ionic compounds 2017-09-15
_[5] 서적 Inorganic Chemistry Pearson/Prentice Hall null
_[6] 문서 REDIRECT
_[7] 학술지 Models of molecular geometry
_[8] 학술지 Core Distortions and Geometries of the Difluorides and Dihydrides of Ca, Sr, and Ba
_[9] 학술지 Ab initio model potential study of the equilibrium geometry of alkaline earth dihalides: MX2 (M=Mg, Ca, Sr, Ba; X=F, Cl, Br, I) https://repositorio.[...]
_[10] 간행물 Fluorine Compounds, Inorganic Ullmann
_[11] 간행물 Fluorine Compounds, Inorganic Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH
_[12] 서적 Inorganic Chemistry Academic Press 2001
_[13] 서적 Handbook of Inorganic Chemicals McGraw-Hill 2002
_[14] 논문 X-ray Diffraction Investigations of CaF2 at High Pressure 1992
_[15] 간행물 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH
_[16] 뉴스 "フッ化カルシウム　岩谷産業、初の合成技術" 化学工業日報社 2014-10-15
_[17] 웹사이트 世界中のカメラレンズが安くなる? 岩谷産業、世界初の蛍石人工合成技術を確立 https://ascii.jp/ele[...] 2014-10-15
_[18] 서적 Handbook of Inorganic Chemicals McGraw-Hill 2002
_[19] 논문 X-ray Diffraction Investigations of CaF2 at High Pressure 1992
_[20] 문서 Fluorides (as F) IDLH