Criolita

Criolita
Criolita de Ivigtut Groenlandia
General
Categoría	Mineral de halogenuros
Fórmula (unidad de repetición)	Na 3 AlF 6
Clasificación de Strunz	3.CB.15
Clasificación de Dana	11.6.1.1
Sistema de cristal	Monoclínico
Clase de cristal	Prismático (2 / m) (mismo símbolo HM )
Grupo espacial	P2 1 / n
Celda unitaria	a = 7,7564 (3) Å, b = 5,5959 (2) Å, c = 5,4024 (2) Å; β = 90,18 °; Z = 2
Identificación
Masa de fórmula	209,9 g mol -1
Color	De incoloro a blanco, también pardusco, rojizo y rara vez negro
Hábito de cristal	Por lo general, masivo, toscamente granular. Los cristales raros son equidistantes y pseudocúbicos.
Hermanamiento	Muy común, a menudo repetido o polisintético con ocurrencia simultánea de varias leyes gemelas
Escote	Ninguno observado
Fractura	Desigual
Tenacidad	Frágil
Escala de Mohs de dureza	2,5 a 3
Lustre	Vítreo a grasoso, perlado en {001}
Racha	blanco
Diafanidad	Transparente a translúcido
Gravedad específica	2,95 a 3,0.
Propiedades ópticas	Biaxial (+)
Índice de refracción	n α = 1.3385–1.339, n β = 1.3389–1.339, n γ = 1.3396–1.34
Birrefringencia	δ = 0,001
Ángulo de 2V	43 °
Dispersión	r <v
Punto de fusion	1012 ° C
Solubilidad	Soluble en solución de AlCl 3 , soluble en H 2 SO 4 con desprendimiento de HF, que es venenoso. Insoluble en agua. [1]
Otras características	Débilmente termoluminiscente. Los pequeños fragmentos claros se vuelven casi invisibles cuando se colocan en el agua, ya que su índice de refracción es cercano al del agua. Puede presentar fluorescencia de color amarillo intenso bajo SWUV, con fosforescencia amarilla y fosforescencia de color amarillo pálido bajo LWUV. No radiactivo.
Referencias	[2] [3] [4] [5] [6]

La criolita ( Na ₃ Al F ₆ , hexafluoroaluminato de sodio ) es un mineral poco común identificado con el depósito que alguna vez fue grande en Ivittuut en la costa oeste de Groenlandia , agotado en 1987.

Historia

La criolita fue descrita por primera vez en 1798 por el médico y veterinario danés Peder Christian Abildgaard (1740-1801); ^{[7] [8]} se obtuvo de un depósito en Ivigtut y el cercano fiordo de Arsuk, en el suroeste de Groenlandia. El nombre se deriva de las palabras del idioma griego κρύος (cryos) = escarcha, y λίθος (lithos) = piedra. ^[9] La Pennsylvania Salt Manufacturing Company utilizó grandes cantidades de criolita para fabricar sosa cáustica en sus fábricas de Natrona , Pensilvania , y en su planta de Cornwells Heights, Pensilvania , durante los siglos XIX y XX. ^{[cita requerida ]}

Históricamente se usó como mineral de aluminio y más tarde en el procesamiento electrolítico de la bauxita de mineral de óxido rico en aluminio (en sí misma una combinación de minerales de óxido de aluminio como gibbsita , boehmita y diáspora ). La dificultad de separar el aluminio del oxígeno en los minerales de óxido se superó mediante el uso de criolita como fundente para disolver los minerales de óxido. La criolita pura se funde a 1012 ° C (1285 K ) y puede disolver los óxidos de aluminio lo suficientemente bien como para permitir una fácil extracción del aluminio por electrólisis. . Aún se necesita una energía sustancial tanto para calentar los materiales como para la electrólisis, pero es mucho más eficiente energéticamente que fundir los propios óxidos. Como la criolita natural es ahora demasiado rara para usarse con este propósito, el fluoruro de aluminio y sodio sintético se produce a partir del mineral común fluorita . ^{[ cita requerida ]}

La mina de criolita Ivigtut , Groenlandia , verano de 1940

Ubicaciones de origen

Además de Ivittuut , en la costa oeste de Groenlandia donde se puede encontrar criolita en grandes cantidades, también se han reportado pequeños depósitos de criolita en algunas áreas de España , al pie de Pikes Peak en Colorado , Falcon Quarry cerca de Montreal en Quebec , Canadá y también en Miask, Rusia . ^{[10] [11]}

Usos

La criolita fundida se utiliza como disolvente para el óxido de aluminio (Al ₂ O ₃ ) en el proceso Hall-Héroult , utilizado en el refinado de aluminio . Disminuye el punto de fusión del óxido de aluminio fundido (estado líquido) de 2000 a 2500 ° C a 900-1000 ° C, y aumenta su conductividad ^{[ cita requerida ]} haciendo que la extracción de aluminio sea más económica. ^[12]

La criolita se utiliza como insecticida y pesticida . ^[13] También se utiliza para dar un color amarillo a los fuegos artificiales . ^[14]

Propiedades físicas

Celda unitaria de Cryolite . Los átomos de sodio son de color púrpura; Los átomos de flúor son de color verde pálido, dispuestos en octaedros alrededor de un átomo de aluminio.

La criolita se presenta como cristales monoclínicos prismáticos vidriosos, incoloros, de color blanco rojizo a gris negruzco . Tiene una dureza de Mohs de 2.5 a 3 y un peso específico de aproximadamente 2.95 a 3.0. Es de translúcido a transparente con un índice de refracción muy bajo de alrededor de 1,34, que es muy cercano al del agua ; por lo tanto, si se sumerge en agua, la criolita se vuelve esencialmente invisible. ^[6]

Referencias

1. Manual CRC de química y física , 83ª edición, p. 4-84.
2. Gaines, Richard V .; Skinner, H. Catherine W .; Foord, Eugene E .; Mason, Brian; Rosensweig, Abraham (1997). La nueva mineralogía de Dana: el sistema de mineralogía de James Dwight Dana y Edward Salisbury Dana (octava, completamente reescrita y en gran parte ed. Enl.). Nueva York: Wiley. ISBN 978-0-471-19310-4.
3. "Criolita: información y datos de minerales de criolita" . Mindat.org . 3 de octubre de 2010 . Consultado el 25 de octubre de 2020 .
4. "Datos minerales de criolita" . Webmineral.com . Consultado el 25 de octubre de 2010 .
5. "Criolita" (PDF) . Manual de Mineralogía . Consultado el 25 de octubre de 2010 .
6. Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S. (1985). Manual de mineralogía: (según James D. Dana) (20ª ed.). Nueva York: Wiley. ISBN 0-471-80580-7.
7. Abildgaard (1799). "Norwegische Titanerze und andre neue Fossilien" [minerales de titanio noruegos y otros fósiles nuevos [es decir, cualquier cosa excavada en la tierra])]. Allgemeines Journal der Chemie (en danés). Leipzig. 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.(En la sesión ordinaria de la Real Sociedad de Ciencias [danesa] el 1 de febrero de este año, el profesor Abildgaard presentó un informe sobre los minerales de titanio noruegos y sobre el análisis de los mismos realizado por él. También comunicó un aviso de un , mineral parecido a un espato que fue traído hace varios años desde Groenlandia a Dinamarca. Según una investigación realizada al respecto, se compone de alúmina y ácido fluorhídrico. Un compuesto del que aún no se ha encontrado ningún ejemplo similar en el ámbito mineral. Recibió el nombre "criolita" porque debajo de una cerbatana, se derrite como salmuera congelada).
8. Abildgaard, PC (1800). Om Norske Titanertser og om en nye Steenart fra Grönland, som bestaaer af Flusspatsyre og Alunjord [ Sobre minerales de titanio noruegos y sobre un nuevo mineral de Groenlandia, que consiste en ácido fluorhídrico y alúmina ]. 3º (en danés). 1 . Det Kongelige Danske Videnskabers-Selskabs (Real Sociedad Científica Danesa). págs. 305–316. Han har kaldt denne grönlandske Steen Kryolith eller Iissteen formedelst dens Udseende, og fordi den smelter saa meget let for Blæsröret.(Ha llamado a esta piedra de Groenlandia criolita o piedra de hielo debido a su apariencia y porque se derrite tan fácilmente bajo una cerbatana).
9. Albert Huntington Chester, Diccionario de los nombres de minerales, incluida su historia y etimología (Nueva York, Nueva York: John Wiley & Sons, 1896), p. 68.
10. "CRYOLITE (fluoruro de sodio y aluminio)" . www.galleries.com . Consultado el 7 de octubre de 2020 .
11. "Criolita | mineral" . Enciclopedia Británica . Consultado el 7 de octubre de 2020 .
12. Totten, George E .; MacKenzie, D. Scott (2003). Manual de Aluminio: Volumen 2: Producción de aleaciones y fabricación de materiales. vol. 2 . Nueva York, NY: Marcel Dekker, Inc. ISBN 0-8247-0896-2.
13. Hechos rojos de la EPA Cryolite http://www.epa.gov/oppsrrd1/REDs/factsheets/0087fact.pdf
14. Helmenstine, Anne Marie. "Cómo funcionan los colores de los fuegos artificiales y los productos químicos que producen colores vivos" . ThoughtCo . Consultado el 1 de septiembre de 2019 .

• Transiciones de fase y propiedades volumétricas de la criolita, Na 3 AlF 6 : Análisis térmico diferencial a 100 MPa; Mineralogista estadounidense; Enero de 2006; v. 91; No. 1; pag. 97-103 ; doi : 10.2138 / am. 2006.1772