Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Криолит
816- Ивигтут - cryolite.jpg
Криолит из Ивигтут Гренландия
Общий
КатегорияГалогенидный минерал
Формула
(повторяющаяся единица)		Na 3 AlF 6
Классификация Струнца3.CB.15
Классификация Дана11.6.1.1
Кристаллическая системаМоноклиника
Кристалл классПризматический (2 / м)
(тот же символ HM )
Космическая группаP2 1 / п
Ячейкаa = 7,7564 (3) Å,
b = 5,5959 (2) Å,
c = 5,4024 (2) Å; β = 90,18 °; Z = 2
Идентификация
Формула массы209,9 г моль -1
ЦветОт бесцветного до белого, также коричневатого, красноватого и реже черного
Хрустальная привычкаОбычно массивная, крупнозернистая. Редкие кристаллы бывают изометричные и псевдокубические.
TwinningОчень распространенный, часто повторяющийся или полисинтетический с одновременным проявлением нескольких близнецовых законов.
РасщеплениеНе наблюдалось
ПереломНеравномерный
УпорствоХрупкий
Твердость по шкале Мооса2,5 к 3
БлескСтекловидное до жирного, жемчужного на {001}
Полосабелый
ПрозрачностьОт прозрачного до полупрозрачного
Удельный весОт 2,95 до 3,0.
Оптические свойстваБиаксиальный (+)
Показатель преломленияn α = 1,3385–1,339, n β = 1,3389–1,339, n γ = 1,3396–1,34
Двулучепреломлениеδ = 0,001
Угол 2V43 °
Дисперсияг <v
Температура плавления1012 ° С
РастворимостьРастворим в растворе AlCl 3 , растворим в H 2 SO 4 с выделением HF, который ядовит. Нерастворим в воде. [1]
Другие характеристикиСлабо термолюминесцентный. Небольшие прозрачные фрагменты становятся почти невидимыми при помещении в воду, поскольку ее показатель преломления близок к показателю преломления воды. Может флуоресцировать интенсивно-желтым под SWUV, с желтой фосфоресценцией и бледно-желтой фосфоресценцией под LWUV. Не радиоактивный.
Рекомендации[2] [3] [4] [5] [6]

Криолит ( Na 3 Al F 6 , гексафторалюминат натрия ) - необычный минерал, идентифицированный с некогда крупным месторождением Ивиттуут на западном побережье Гренландии , истощенным к 1987 году.

Из-за своей редкости это, возможно, единственный минерал на Земле, который когда-либо был добыт до полного исчезновения. [7]

История [ править ]

Криолит был впервые описан в 1798 году датским ветеринаром и врачом Педером Кристианом Абильдгаардом (1740–1801); [8] [9] он был получен из его месторождения в Ивигтуте и неподалеку от Арсук-фьорда, на юго-западе Гренландии. Название происходит от слов греческого языка κρύος (криос) = мороз и λίθος (литос) = камень. [10] Компания по производству соли в Пенсильвании использовала большое количество криолита для производства каустической соды на своих заводах в Натроне , штат Пенсильвания , и на заводе Корнуэллс-Хайтс, штат Пенсильвания , в 19 и 20 веках. [цитата необходима ]

Исторически он использовался в качестве руды алюминия, а затем при электролитической переработке богатой алюминием оксидной руды боксита (которая сама представляет собой комбинацию минералов оксида алюминия, таких как гиббсит , бемит и диаспор ). Сложность отделения алюминия от кислорода в оксидных рудах была преодолена за счет использования криолита в качестве флюса для растворения оксидного минерала (ов). Сам чистый криолит плавится при 1012 ° C (1285 K ) и может достаточно хорошо растворять оксиды алюминия, что позволяет легко извлекать алюминий электролизом.. Значительная энергия по-прежнему требуется как для нагрева материалов, так и для электролиза, но это гораздо более энергоэффективно, чем плавление самих оксидов. Поскольку природный криолит слишком редок, чтобы его можно было использовать для этой цели, синтетический фторид натрия-алюминия получают из обычного минерального флюорита . [ необходима цитата ]

Криолитовый рудник Ивигтут , Гренландия , лето 1940 г.

Исходные местоположения [ править ]

Помимо Ивиттуута , на западном побережье Гренландии, где криолит можно найти в больших количествах, сообщалось также о небольших месторождениях криолита в некоторых районах Испании , у подножия Пайкс-Пик в Колорадо , в Falcon Quarry недалеко от Монреаля в Квебеке , Канада и также в Мяске, Россия . [11] [12]

Использует [ редактировать ]

Расплавленный криолит используется в качестве растворителя для оксида алюминия (Al 2 O 3 ) в процессе Холла – Эру , используемого при рафинировании алюминия . Это снижает температуру плавления расплавленного (жидкого состояния) оксида алюминия с 2000 до 2500 ° C до 900–1000 ° C и увеличивает его проводимость [ цитата необходима ], что делает извлечение алюминия более экономичным. [13]

Криолит используется как инсектицид и пестицид . [14] Он также используется для придания фейерверкам желтого цвета. [15]

Физические свойства [ править ]

Элементарная ячейка криолита . Атомы натрия фиолетовые; Атомы фтора бледно-зеленые, расположены октаэдрами вокруг атома алюминия.

Криолит представляет собой стеклообразные бесцветные призматические моноклинные кристаллы от бело-красноватого до серо-черного цвета. Он имеет твердость по шкале Мооса от 2,5 до 3 и удельный вес от 2,95 до 3,0. Он от полупрозрачного до прозрачного с очень низким показателем преломления около 1,34, что очень близко к показателю преломления воды ; таким образом, при погружении в воду криолит становится практически невидимым. [6]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Справочник CRC по химии и физике , 83-е изд., Стр. 4-84.
  2. ^ Гейнс, Ричард В. и др. (1997) Новая минералогия Даны, Wiley, 8-е, ISBN  978-0-471-19310-4
  3. ^ Криолит: информация и данные о минералах криолита . Mindat.org (03.10.2010). Проверено 25 октября 2010.
  4. ^ Данные о криолитовых минералах . Webmineral.com. Проверено 25 октября 2010.
  5. ^ Криолит , Справочник по минералогии. Проверено 25 октября 2010.
  6. ^ a b Hurlbut, Cornelius S .; Кляйн, Корнелис, 1985, Руководство по минералогии , 20-е изд., John Wiley and Sons, New York ISBN 0-471-80580-7 
  7. ^ "Королевское химическое общество, химия в своем элементе: соединения - криолит" . Архивировано из оригинала на 2016-04-18 . Проверено 8 апреля 2016 .
  8. ^ Abildgaard (1799). «Norwegische Titanerze und andre neue Fossilien» [норвежские титановые руды и другие новые окаменелости [т. Е. Все , что было выкопано из земли])]. Allgemeines Journal der Chemie (на датском языке). Лейпциг. 2 : 502.In der ordentlichen Versammlung der königl. Gesellschaft der Wissenschaften am 1. Februar dieses Jahres stattete Hr. Проф. 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.(На очередной сессии [датского] Королевского научного общества 1 февраля этого года профессор Абильдгаард представил доклад о норвежских титановых рудах и о проведенном им анализе. Он также сообщил об особенно белом , похожий на лонжерон минерал, который был привезен несколько лет назад из Гренландии в Данию. Согласно проведенным исследованиям, он состоит из глинозема и плавиковой кислоты. Соединение, подобное соединение которого еще не было обнаружено в минеральной сфере. Оно получено название «криолит», потому что под паяльной трубой он плавится, как замороженный рассол.)
  9. ^ Abildgaard, PC (1800). Om Norske Titanertser og om en nye Steenart fra Grönland, som bestaaer af Flusspatsyre og Alunjord [ О норвежских титановых рудах и новом минерале из Гренландии, который состоит из плавиковой кислоты и глинозема ]. 3-й (на датском). 1 . Det Kongelige Danske Videnskabers-Selskabs (Королевское датское научное общество). С. 305–316. Han har kaldt denne grönlandske Steen Kryolith eller Iissteen formedelst dens Udseende, og fordi den smelter saa meget let for Blæsröret.(Он назвал этот гренландский камень криолитом или ледяным камнем из-за его внешнего вида и того, что он так легко плавится под струей газа.)
  10. ^ Альберт Хантингтон Честер, Словарь названий минералов, включая их историю и этимологию (Нью-Йорк, Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1896), стр. 68.
  11. ^ «КРИОЛИТ (фторид натрия и алюминия)» . www.galleries.com . Проверено 7 октября 2020 .
  12. ^ "Криолит | минерал" . Британская энциклопедия . Проверено 7 октября 2020 .
  13. ^ Тоттен, Джордж Э .; Маккензи, Д. Скотт (2003). Справочник по алюминию: Том 2: Производство сплавов и материалов. т. 2 . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: ISBN Marcel Dekker, Inc. 0-8247-0896-2.
  14. ^ EPA КРАСНЫЕ ФАКТЫ Криолит http://www.epa.gov/oppsrrd1/REDs/factsheets/0087fact.pdf
  15. ^ Helmenstine, Анн - Мари. «Как работают цвета фейерверков и химические вещества, которые делают яркие цвета» . ThoughtCo . Проверено 1 сентября 2019 .
  • Фазовые переходы и объемные свойства криолита Na 3 AlF 6 : Дифференциальный термический анализ до 100 МПа; Американский минералог; Январь 2006 г .; v.91; нет. 1; п. 97-103 ; DOI : 10,2138 / am.2006.1772