Фторид магния
ГОСТ 7204-77
MgF2
Фторид магния — бинарное неорганическое соединение магния и фтора с формулой MgF2. Бесцветные диамагнитные тетраэдрические кристаллы.
Магний фтористый – неорганическое соединение, растворимое в воде. Является источником магния для использования в чувствительных к кислороду средах, например, при производстве металла. В 2013 году соединение использовалось в Институте Макса Планка в квантовой оптике с целью создания новой оптики.
Физические свойства
Фторид магния образует бесцветные диамагнитные кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа P 4/mnm, параметры ячейки a = 0,4625 нм, c = 0,3052 нм, Z = 2. При температуре 857°С переходит в другую тетрагональную фазу.
Флуоресцирует фиолетовым цветом, плохо растворяется в воде и ацетоне.
MgF2 (фтористый магний) встречается в природных месторождениях и известен как минерал Селлаит (Sellaite). Фтористый магний - положительный двулучепреломляющий кристалл, выращивается в вакууме методом Стокбаргера с кристаллической затравкой вдоль оси С. Максимальный размеры изделий из MgF2: диаметр до 100 мм и толщина до 30 мм.
Химические свойства
- Хорошо растворяется в растворах фторидов и сульфатов щелочных металлов с образованием комплексных анионов:
![{\mathsf {MgF_{2}+2\ NaF\ {\xrightarrow {\ }}\ Na_{2}[MgF_{4}]}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2ef2ceae6a11c242b65cde5611d96fb795dedae6)
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование |
Фторид магния |
| Традиционные названия | Фтористый магний |
| Хим. формула | MgF2 |
| Физические свойства | |
| Состояние | Бесцветные кристаллы |
| Молярная масса | 62,31 г/моль |
| Плотность | 2,9-3,2; 3,148; 3,13 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Т. плав. | 1263; 1396 °C |
| Т. кип. | 2239; 2250 °C |
| Мол. теплоёмк. | 61,6 Дж/(моль·К) |
| Энтальпия образования | -1124,2 кДж/моль |
| Химические свойства | |
| Растворимость в воде | 0,007618 г/100 мл |
Свойства материала MgF2 (фтористый магний)
| ПАРАМЕТР | ЗНАЧЕНИЕ | |
| ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА MgF2 (фтористый магний) | ||
| Диапазон пропускания | 0.11 - 7.5 мкм | |
| Показатель преломления | no=1.3836, ne=1.3957 (l = 0.405 мкм) | |
| Потери на отражение | 11.2% (l = 0.12 мкм, 2 поверхности) | |
| dn/dT | 2.3 x 10-6/K и 1.7 x 10-6/K (l = 0.4 мкм) | |
| ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА MgF2 (фтористый магний) | ||
| Плотность | 3.177 г/см3 | |
| Температура плавления | 1255 °C | |
| Коэффициент теплопроводности | 0.3 Вт/(м K) при 27 °C | |
| Коэффициент термического расширения | 13.7 x 10-6/К и 8.48x 10-6/К | |
| Твердость по Кнупу | 415 кг/мм2 | |
| Удельная теплоемкость | 0.24 кал/(г K) при 298 К 0.362 кал/(г K) при 1700 К |
|
| Диэлектрическая постоянная | 4.87 (параллельно оси) 5.45 (перпендикулярно оси) |
|
| Модуль Юнга, E | 138.5 ГПа | |
| Модуль сдвига, G | 54.66 ГПа | |
| Модуль объемной деформации, K | 101.32 ГПа | |
| Упругие коэффициенты | C11=140.2 МПа, C12=89.5 МПа,C44=56.8 МПа, C33=204.7 МПа,C13=62.9 МПа, C66=95.7 МПа, |
|
| Предел упругости | 49.64 МПа | |
| Коэффициент Пуассона | 0.276 | |
| ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА MgF2 (фтористый магний) | ||
| Растворимость | <0.0002 г / 100 г воды при 0 °C | |
| Молекулярный вес | 62.32 | |
| Класс | Тетрагональный, раскалывается по оси С | |
Показатель преломления MgF2 (фтористый магний)
| Длина волны, мкм | 0.20 | 0.23 | 0.27 | 0.34 | 0.56 |
| Показатель преломления ne | 1.43 | 1.42 | 1.41 | 1.40 | 1.39 |
| Показатель преломления no | 1.42 | 1.41 | 1.40 | 1.39 | 1.38 |
Применяется магний фтористый для лабораторных исследований и производства. Применяют в оптике и для космических телескопов.
Для хранения магний фтористого подойдет прохладное место с хорошей вентиляцией, контейнер должен быть закрытым и сухим.
Изделия из MgF2 (фтористый магний, фторид магния) используются в спектральном диапазоне: 0.11 мкм - 7.5 мкм. MgF2 (фтористый магний) - износостойкий твердый материал, устойчивый к тепловым и механическим нагрузкам. Из фтористого магния изготавливают оптические компоненты для УФ, видимого и ИК-диапазонов, когда требуется высокая износоустойчивость и долговечность. Воздействие излучения на материал не приводит к появлению в нем центров окраски. Раскалывание материала достигается при значительной механической нагрузке и, когда это происходит, является почти идеальным.