Прејди на содржината

Криолит

Од Википедија — слободната енциклопедија
Криолит
Криолит од Ивитут, Гренланд
Општо
КатегоријаХалидни минерали
ФормулаNa3AlF6
Штрунцова класификација3.CB.15
Данина класификација11.6.1.1
Просторна групаP21/n
Единична ќелијаa = 7.7564(3) Å,
b = 5.5959(2) Å,
c = 5.4024(2) Å; β = 90.18°; Z = 2
Распознавање
Моларна маса209.9 g mol−1
БојаБезбојна до бела, исто така кафеава, црвеникава и ретко црна
ХабитусОбично масивни, грубо гранулирани. Ретките кристали се еквантни и псевдокоцкести.
Кристален системмоноклински
СраснувањеМногу честа, често повторувана или полисинтетска
ЦепливостНе е забележано
ПреломНерамен
ЖилавостКршлив
Цврстина на Мосовата скала2.5 to 3
СјајСтаклесто до масно, бисерно на {001}
ОгребБела
ПроѕирностПроѕирно
Специфична тежина2.95 to 3.0.
Оптички својстваБиаксијален (+)
Показател на прекршувањеnα = 1.3385–1.339, nβ = 1.3389–1.339, nγ = 1.3396–1.34
Двојно прекршувањеδ = 0.001
2V-агол43°
Распрснувањеr < v
Точка на топење1012 °C
РастворливостРастворлив во AlCl3, растворлив во H2SO4 со развој на HF, кој е отровен. Нерастворлив во вода.[1]
Други особеностиСлабо термолуминисцентно. Малите проѕирни фрагменти стануваат речиси невидливи кога се ставаат во вода, бидејќи нивниот показател на прекршување е близок до оној на водата. Може да флуоресцира интензивно жолта под SWUV, со жолта фосфоресценција и бледо жолта фосфоресценција под LWUV. Не е радиоактивен.
Наводи[2][3][4][5][6]

Криолит (Na3AlF6, натриум хексафлуороалуминат) — редок минерал кој може да се пронајде во некогаш големото наоѓалиште во Ивитут на југозападниот брег на Гренланд, кое комерцијално се истражувало до 1987 година [7]

Се употребува при редукција („топење“) на алуминиум, за уништување на штетници и боја.

Историја

[уреди | уреди извор]
Питер Кристијан Абилдгард

Криолитот првпат бил опишан во 1798 година од данскиот ветеринар и лекар Петер Кристијан Абилдгард (1740–1801), [8][9] од примероци од карпи добиени од локалните Инуити кои го употребувале минералот за перење на нивните кожи; вистинскиот извор на рудата подоцна бил откриен во 1806 година од истражувачот Карл Лудвиг Гизеке.[10][11] кој го пронашол наоѓалиштето во Ивигтут (стар правопис) и блискиот фјорд Арсук, југозападен Гренланд, каде што бил извлекуван од страна на хемиската индустрија Оресунд.[12] Името е изведено од грчките зборови cryos ( грчки: κρύος - мраз), и lithos (грчки: λίθος - камен).[13]

Компанијата за производство на сол во Пенсилванија употребувала големи количини криолит за производство на каустична сода и флуорни соединенија, вклучувајќи флуороводородна киселина во своите фабрики во Натрона, Пенсилванија, и во својата интегрирана хемиска фабрика во Корнвелс Хајтс, Пенсилванија, во текот на 19 и 20 век.

Историски гледано, се употребувал и како алуминиумска руда, а подоцна и во електролитската обработка на оксидната руда богата со алуминиум, боксит (самиот од него е комбинација од минерали на алуминиум оксид како што се гибсит, бемит и дијаспор). Тешкотијата за одвојување на алуминиумот од кислородот во оксидните руди била надмината со употреба на криолит како флукс за растворање на оксидниот/ите минерал/и.

Самиот чист криолит се топи на 1012 °C (1285 K), и може доволно добро да ги раствори алуминиумските оксиди за да овозможи лесно извлекување на алуминиумот со електролиза. Сè уште е потребна значителна енергија и за загревање на материјалите и за електролиза, но е многу енергетски поефикасно од топењето на самите оксиди. Бидејќи природниот криолит денес е премногу редок за да се употреби за оваа намена, синтетичкиот натриум алуминиум флуорид се произведува од вообичаениот минерал флуорит.

Во 1940 година, пред да влезат во Втората светска војна, Соединетите Американски Држави се вклучиле во заштитата на најголемиот криолитски рудник во светот во Ивитут, Гренланд, од паѓање под контрола на нацистичка Германија. [14]

Во 1987 година, главното рударство во Ивитут било затворено. Според економистот Ариндам Банерџи, истражувањето на криолит во Гренланд придонело за данската економија со речиси 54 милијарди евра, [15] иако ова тврдење било силно оспорено. [16]

Изворни места

[уреди | уреди извор]
Рудникот за криолит во Ивигтут, Гренланд, летото 1940 година

Освен Ивитут, на југозападниот брег на Гренланд, каде што криолит некогаш се наоѓал во комерцијални количини, мали наслаги на криолит биле забележани и во некои области на Шпанија, во подножјето на Пајкс Пик во Колорадо, во каменоломот Франкон во близина на Монтреал во Квебек, Канада, а исто така и во Миас, Русија.[17][18]

Употреба

[уреди | уреди извор]

Растопениот криолит се употребува како растворувач за алуминиум оксид (Al2O3) во хол-ероловиот процес, кој се употребува во рафинирањето на алуминиум. Тој ја намалува точката на топење на алуминиум оксидот од 2000–2500°F. °C до 900–1000 °C, и ја зголемува неговата спроводливост[19], со што вадењето на алуминиум станува поекономично. [20]

Криолитот се употребува и како инсектицид и пестицид. [21] Исто така се користи за давање жолта боја на огнометите. [22] Се користи во производството на стакло како „моќен опализер“.[23]

Физички својства

[уреди | уреди извор]
Единечна ќелија на криолит. Атомите на флуор (жолта) се распоредени во октаедри околу атомите на алуминиум (црвена). Јоните на натриум (виолетова) ги зафаќаат меѓупросторите помеѓу октаедрите.

Криолитот се јавува како стаклени, безбојни, бело-црвеникави до сиво-црни призматични моноклински кристали. Има Мосова тврдост од 2,5 до 3 и специфична тежина од околу 2,95 до 3,0. Тој е проѕирен до помалку проѕирен со многу низок показател на прекршување од околу 1,34, што е многу блиску до оној на водата; затоа, доколку се потопи во вода, криолитот станува во суштина невидлив.

Наводи

[уреди | уреди извор]
  1. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics, 83rd Ed., p. 4–84.
  2. ↑ Gaines, Richard V.; Skinner, H. Catherine W.; Foord, Eugene E.; Mason, Brian; Rosensweig, Abraham (1997). Dana's new mineralogy : the system of mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana (8th, entirely rewritten and greatly enl.. изд.). New York: Wiley. ISBN 978-0-471-19310-4.
  3. ↑ „Cryolite: Cryolite mineral information and data“. Mindat.org. 3 October 2010. Посетено на 25 October 2020.
  4. ↑ „Cryolite Mineral Data“. Webmineral.com. Посетено на 25 October 2010.
  5. ↑ „Cryolite“ (PDF). Handbook of Mineralogy. Архивирано од изворникот (PDF) на 2012-04-05. Посетено на 25 October 2010.
  6. ↑ Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S. (1985). Manual of mineralogy : (after James D. Dana) (20th. изд.). New York: Wiley. ISBN 0-471-80580-7.
  7. ↑ „Eclipse Metals buys unique historical cryolite mine in Greenland“. im-mining.com. 15 January 2021. Посетено на 11 July 2022.
  8. ↑ Abildgaard (1799). „Norwegische Titanerze und andre neue Fossilien“ [Norwegian titanium ores and other new fossils [i.e., anything dug out of the earth])]. Allgemeines Journal der Chemie (German). 2: 502. In der ordentlichen Versammlung der königl. Gesellschaft der Wissenschaften am 1. Februar dieses Jahres stattete Hr. Prof. Abildgaard einen Bericht über die Norwegischen Titanerze und über die von ihm mit denselben angestellten Analysen ab. Zugleich theilte er auch eine Nachricht von einer vor wenigen Jahren aus Grönland nach Dänemark gebrachten besonders weißen spathartigen Miner mit. Einer damit angestellten Untersuchung zu folge bestand sie aus Thonerde und Flußspathsäure. Eine Verbindung, von welcher noch kein ähnliches Beyspiel im Mineralreich vorgekommen ist. Sie hat den Namen Chryolit erhalten, weil sie vor dem Löthrohre wie gefrorne Salzlauge schmilzt.CS1-одржување: непрепознаен јазик (link) (At the ordinary session of the [Danish] Royal Society of Science on February 1st of this year, Prof. Abildgaard presented a report about Norwegian titanium ores and about the analysis of them undertaken by him. He also communicated a notice of an especially white, spar-like mineral that was brought several years ago from Greenland to Denmark. According to an investigation performed on it, it consists of alumina and hydrofluoric acid. A compound of which no similar example in the mineral realm has yet been found. It received the name "cryolite" because under a blowpipe, it melts like frozen brine.)
  9. ↑ Abildgaard, P. C. (1800). „Om Norske Titanertser og om en nye Steenart fra Grönland, som bestaaer af Flusspatsyre og Alunjord“ [On Norwegian titanium ores and on a new mineral from Greenland, which consists of hydrofluoric acid and alumina]. Det Kongelige Danske Videnskabers-Selskabs (The Royal Danish Scientific Society). 3rd series (Danish). 1: 305–316. [From p. 312] Han har kaldt denne grönlandske Steen Kryolith eller Iissteen formedelst dens Udseende, og fordi den smelter saa meget let for Blæsröret.CS1-одржување: непрепознаен јазик (link) (He has named this Greenlandic stone cryolite or ice stone on account of its appearance, and because it melts so easily under a blowpipe.)
  10. ↑ The Mineral Collector. Mineral Collector Company. 1903.
  11. ↑ Engineering and Mining Journal-press. McGraw-Hill Publishing Company. 1926.
  12. ↑ The Brazilian statesman and scientist José Bonifácio de Andrada e Silva also analyzed cryolite:
  13. ↑ Albert Huntington Chester, A Dictionary of the Names of Minerals Including Their History and Etymology (New York, New York: John Wiley & Sons, 1896), p. 68.
  14. ↑ Magazine, Smithsonian. „How This Abandoned Mining Town in Greenland Helped Win World War II“. Smithsonian Magazine (англиски). Посетено на 2023-03-26.
  15. ↑ Sandré, Tanguy (3 March 2025). „Cryolite: le Danemark censure son histoire coloniale“. Mediapart.
  16. ↑ Kajkus, Ines; Lindberg, Kristian (2025-02-10). „Vrede kilder beskylder DR for at manipulere seerne i sprængfarlig dokumentar: »Grebet ud af den blå luft«“. Berlingske.dk (дански). Посетено на 2025-04-01.
  17. ↑ „Cryolite (Sodium Aluminum Fluoride)“. www.galleries.com. Посетено на 2020-10-07.
  18. ↑ „Cryolite | mineral“. Encyclopedia Britannica (англиски). Посетено на 2020-10-07.
  19. ↑ Cassayre, Laurent; Palau, Patrice; Chamelot, Pierre; Massot, Laurent (11 November 2010). „Properties of Low-Temperature Melting Electrolytes for the Aluminum Electrolysis Process: A Review“ (PDF). Journal of Chemical & Engineering Data. 55 (11): 4549–4560. doi:10.1021/je100214x.
  20. ↑ Totten, George E.; MacKenzie, D. Scott (2003). Handbook of Aluminum: Volume 2: Alloy production and materials manufacturing. vol. 2. New York, NY: Marcel Dekker, Inc. ISBN 0-8247-0896-2.
  21. ↑ Rao, J.R.; Krishnayya, P.V.; Rao, P.A. (2000). „Efficacy of cryolite against major lepidopteran pests of cauliflower“. Plant Protection Bulletin. 52 (3/4): 16–18. ISSN 0378-0449. Посетено на 17 June 2021.
  22. ↑ Helmenstine, Anne Marie. „How Firework Colors Work and the Chemicals That Make Vivid Colors“. ThoughtCo (англиски). Посетено на 2019-09-01.
  23. ↑ „The Chemical Calculation of Glass Compositions, p. 713 (March, 1925)“. "Glass" (Industry Periodical). 1924.
Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Криолит&oldid=5552861“