Magnesiumfluorid

Kristallstruktur
__ Mg2+      __ F−
Allgemeines
Name	Magnesiumfluorid
Andere Namen	Sellait
Verhältnisformel	MgF2
CAS-Nummer	7783-40-6
Kurzbeschreibung	farblose geruchlose tetragonale Kristalle[1]
Eigenschaften
Molare Masse	62,31 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	3,13 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	1256 °C[3]
Siedepunkt	2260 °C[2]
Löslichkeit	schlecht (0,13 g·l−1) in Wasser[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4] keine GHS-Piktogramme Achtung H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-Sätze [4]
MAK	1 mg·m−3[4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Magnesiumfluorid ist eine chemische Verbindung aus Magnesium und Fluor. Es gehört zu den Salzen und kommt als weißes Pulver oder als farblose Kristalle vor.

Vorkommen

Magnesiumfluorid wurde als Mineral erstmals 1868 von dem italienischen Bergbauingenieur Quintino Sella (1827–1884) beschrieben. Nach ihm trägt es den Namen Sellait. Die natürlichen Vorkommen haben keinerlei wirtschaftliche Bedeutung.

Gewinnung und Darstellung

Im Unterschied zum Magnesiumfluorid ist Magnesiumchlorid gut wasserlöslich. Die einfachste und wirtschaftlichste Art der Herstellung des Fluorids ist daher, es aus einer Lösung von Magnesiumchlorid mit Flusssäure auszufällen.

$ \mathrm {MgCl_{2}+2\ HF\longrightarrow MgF_{2}+2\ HCl} $

Darüber hinaus kann Magnesiumfluorid auch durch Auflösen von metallischem Magnesium oder Magnesiumcarbonat in Flusssäure oder direkt aus den Elementen Magnesium und Fluor gewonnen werden, wobei letztere Reaktion stark exotherm ist.^[5]

Eigenschaften

Magnesiumfluorid bildet farb- und geruchlose unbrennbare Kristalle, die tetragonal in der Rutilstruktur kristallisieren. Die Mohssche Härte beträgt 6. Die Standardbildungsenthalpie beträgt -1124 kJ/mol. Chemisch ist MgF₂ sehr stabil und wird nur von heißer Schwefelsäure angegriffen.

Magnesiumfluorid hat einige optische Eigenschaften, die es für technische Anwendungen interessant machen. So ist es in einem außergewöhnlich weiten Wellenlängenbereich transparent. Dieser Bereich reicht von etwa 120 nm (VUV-Strahlung) bis zu etwa 8,0 µm (Infrarot). Außerdem hat es im sichtbaren Bereich des Spektrums relativ niedrige Brechzahlen von ca. 1,38. Ferner zeigt MgF₂ eine positive Doppelbrechung.

Verwendung

Die optischen Eigenschaften von Magnesiumfluorid machen es zusammen mit seiner chemischen Stabilität zu einem wichtigen Werkstoff für optische Anwendungen. So ist es durch die niedrige Brechzahl gut für die Herstellung von Antireflexbeschichtungen geeignet, also um z. B. Brillengläser oder Fotooptiken zu entspiegeln. Wegen der bis weit in den UV-Bereich reichenden Transmission wird MgF₂ auch zur Versiegelung von mit Aluminium bedampften Spiegeln verwendet, die in diesem Bereich arbeiten. Als Einkristall findet Magnesiumfluorid Einsatz für optische Fenster, die einen breiten Transparenzbereich benötigen.

Auch außerhalb der optischen Industrie gibt es eine Reihe von Anwendungen, unter anderem als Zusatz für Keramiken und als Katalysator in der chemischen Industrie, in der Metallurgie als Schweissmitteln für Leichtmetalle, als Träger für Katalysatoren und für Erhöhung der Widerstandsfähigkeit und Gasdichtigkeit von Formkörpern aus Aluminiumoxid.^[4]

Einzelnachweise