Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Галид минералы
Halide mineral
Криолит (Na3AlF6, натрий гексафторалюминаты) – Гренландияның батыс жағалауындағы Ивитут кенінен табылған сирек кездесетін минерал. 1987 жылға дейін өндірістік мақсатта қазылып келген. Ол алюминийді қайта өңдеуде ("қорытуда"), зиянды жәндіктермен күресте және бояу ретінде қолданылады.
Cryolite (Na3AlF6, sodium hexafluoroaluminate) is an uncommon mineral identified with the once large deposit at Ivittuut on the west coast of Greenland, mined commercially until 1987. It is used in the reduction ("smelting") of aluminium, in pest control, and as a dye.
Тарих
Криолитті алғаш рет 1798 жылы даниялық ветеринар және дәрігер Педер Кристиан Абильдгаард (1740–1801) сипаттаған; ол Ивигтут (ескіше жазылуы) және жақын орналасқан Арсук фиорды, Оңтүстік-Батыс Гренландияда кездесетін кенінен алынған. Атау грек тіліндегі κρύος (криос) – «мұз» және λίθος (литос) – «тас» сөздерінен шыққан. Пенсильвания тұз өндіру компаниясы 19 және 20 ғасырларда криолиттің көп мөлшерін каустикалық сода және фтор қосылыстарын, оның ішінде фторлы сутектің қышқылын, Пенсильвания штатындағы Натрона зауытында және Корнуэллс Хайтс қаласындағы химиялық комбинатында өндіру үшін пайдаланған. Криолит тарихи тұрғыдан алюминий кені ретінде, содан кейін алюминийге бай оксид кені болып табылатын баукситтің (гиббсит, боемит және диаспора сияқты алюминий оксид минералдарының қоспасы) электролиттік өңдеуінде қолданылды. Оксид кендерінде алюминийді оттектен бөлудегі қиындық криолитті флюс ретінде пайдалану арқылы шешілді, ол оксид минералын ерітеді. Таза криолит 1012 °C (1285 K) температурада еруге қабілетті және алюминий оксидтерін электролиз арқылы оңай алуға жеткілікті түрде ерітеді. Материалдарды қыздыру мен электролиз үшін әлі де көп энергия қажет, бірақ бұл оксидтерді еруден гөрі энергияны тиімдірек пайдалану болып табылады. Қазіргі таңда табиғи криолит сирек кездесетін болғандықтан, синтетикалық натрий-алюминий фториді кең таралған фторит минералынан өндіріледі. 1940 жылы, Екінші дүниежүзілік соғысқа қатысу алдында, АҚШ Гренландиядағы Ивитут кенішіндегі әлемдегі ең ірі криолит кенінің нацистік Германияның бақылауына өтуіне жол бермеу үшін күш-жігер жұмсады.
Cryolite was first described in 1798 by Danish veterinarian and physician Peder Christian Abildgaard (1740–1801); it was obtained from a deposit of it in Ivigtut (old spelling) and nearby Arsuk Fjord, Southwest Greenland. The name is derived from the Greek language words κρύος (cryos) = frost, and λίθος (lithos) = stone. The Pennsylvania Salt Manufacturing Company used large amounts of cryolite to make caustic soda and fluorine compounds, including hydrofluoric acid at its Natrona, Pennsylvania, works, and at its integrated chemical plant in Cornwells Heights, Pennsylvania, during the 19th and 20th centuries. It was historically used as an ore of aluminium and later in the electrolytic processing of the aluminium rich oxide ore bauxite (itself a combination of aluminium oxide minerals such as gibbsite, boehmite and diaspore). The difficulty of separating aluminium from oxygen in the oxide ores was overcome by the use of cryolite as a flux to dissolve the oxide mineral(s). Pure cryolite itself melts at 1012 °C (1285 K), and it can dissolve the aluminium oxides sufficiently well to allow easy extraction of the aluminium by electrolysis. Substantial energy is still needed for both heating the materials and the electrolysis, but it is much more energy efficient than melting the oxides themselves. As natural cryolite is now too rare to be used for this purpose, synthetic sodium aluminium fluoride is produced from the common mineral fluorite. In 1940 before entering World War II, the United States became involved with protecting the world's largest cryolite mine in Ivittuut, Greenland from falling into Nazi Germany's control.
Шығанақтың орналасуы
Гренландияның батыс жағалауындағы Ивитуттан басқа, криолит бұрын коммерциялық көлемде кездесетін, Испанияның кейбір аймақтарында, Колорадодағы Пайкс Пик тауының етегінде, Канаданың Квебек провинциясындағы Монреаль маңындағы Франкон карьерінде, сондай-ақ Ресейдің Миаск қаласында криолиттің шағын кен орындары да табылды.
Besides Ivittuut, on the west coast of Greenland where cryolite was once found in commercial quantities, small deposits of cryolite have also been reported in some areas of Spain, at the foot of Pikes Peak in Colorado, Francon Quarry near Montreal in Quebec, Canada and also in Miask, Russia.
Қолданылуы
Балқытылған криолит алюминийді тазартуда қолданылатын Hall–Héroult процесінде алюминий оксидінің (Al2O3) еріткіші ретінде пайдаланылады. Ол алюминий оксидінің балқу температурасын 2000–2500 °C-тан 900–1000 °C-қа дейін төмендетіп, өткізгіштігін арттырады, соның арқасында алюминийді өндіру экономикалық жағынан тиімді болады. Криолит инсектицид және пестицид ретінде қолданылады. Сонымен қатар, оны фейерверктерге сары түс беру үшін де қолданады.
Molten cryolite is used as a solvent for aluminium oxide (Al2O3) in the Hall–Héroult process, used in the refining of aluminium. It decreases the melting point of aluminium oxide from 2000–2500 °C to 900–1000 °C, and increases its conductivity thus making the extraction of aluminium more economical. Cryolite is used as an insecticide and a pesticide. It is also used to give fireworks a yellow color.
Физикалық қасиеттері
Криолит шыны тәрізді, түссіз, ақ, қызғылт-сұрдан қараға дейінгі призмалық моноклиникалық кристалдар түрінде кездеседі. Оның Мосс шкаласы бойынша қаттылығы 2,5-тен 3-ке дейін, ал меншікті салмағы шамамен 2,95-тен 3,0-ға дейін жетеді. Ол жартылай мөлдірден толық мөлдірге дейін болады және өте төмен сыну көрсеткішіне (шамамен 1,34) ие, бұл көрсеткіш суға өте жақын; осылайша, суға батырғанда криолит көрінуден жайлы болады.
Cryolite occurs as glassy, colorless, white reddish to gray black prismatic monoclinic crystals. It has a Mohs hardness of 2.5 to 3 and a specific gravity of about 2.95 to 3.0. It is translucent to transparent with a very low refractive index of about 1.34, which is very close to that of water; thus if immersed in water, cryolite becomes essentially invisible.