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フッ化カルシウムとは?

ふっかかるしうむ

フッ化カルシウムとは、カルシウムとフッ素が結合した無機化合物で、天然には蛍石(ほたるいし)として産出し、フッ素の工業的な主要原料として使われます。

フッ化カルシウム(CaF₂)は、カルシウムイオン(Ca²⁺)とフッ化物イオン(F⁻)が結合した無機化合物です。天然鉱物としては蛍石(ほたるいし、Fluorite)の名で知られ、鮮やかな紫・緑・青・黄などの色を示す美しい結晶で産出します。

フッ化カルシウムの主な性質と用途は次のとおりです。

  • 水にほぼ不溶:水への溶解度が極めて低いため、安定して固体として存在する
  • フッ素の工業原料:蛍石に硫酸を反応させることでフッ化水素(HF)が生成され、これがフッ化水素酸・フッ素ガス・各種フッ素化合物(フッ素樹脂・フロン代替物質・半導体材料など)の出発原料となる
  • 光学材料:紫外線から赤外線まで広い波長域で透明性を持つため、精密光学レンズ・紫外線用プリズム・窓材などに使われる
  • 製鉄のフラックス:溶融金属の粘性を下げるフラックス(融剤)として製鉄・製鋼工程で使用される

歯科・医療分野でも関連する概念があります。歯のエナメル質を構成するハイドロキシアパタイトはフッ素イオンと反応してフルオロアパタイトに変化し、酸への耐性が高まります(虫歯予防フッ素塗布の原理)。ただし、これは厳密にはフッ化カルシウムとは別の化合物です。

蛍石は世界各地で産出し、中国・メキシコ・南アフリカが主な産出国です。フッ素工業のほぼすべてがフッ化カルシウム(蛍石)を起点としているため、現代産業における重要な資源です。

使い方・例文

半導体製造に不可欠なフッ化水素酸は、フッ化カルシウム(蛍石)に硫酸を加えて製造されており、蛍石の安定供給がハイテク産業のサプライチェーンに直結しています。

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