Kriyolit

Kriyolit (Na₃AlF₆, sodyum hekzafloroalüminat), Grönland'ın batı kıyısındaki bir zamanlar büyük bir maden yatağına sahip Ivittuut'ta 1987'de tükenen nadir bir mineraldir.

Tarihi

Kriyolit ilk olarak 1798'de Danimarkalı veteriner ve hekim olan Peder Christian Abildgaard (1740-1801) tarafından tanımlanmış, Grönland'ın güneybatısındaki Arsuk Fiyordu yakınlarındaki Ivittuut'taki bir kriyolit yatağından elde edilmiştir. İsmi, Yunanca κρύος (cryos) = buz gibi, don ve λίθος (lithos) = taş kelimelerinden türetilmiştir. Pennsylvania Tuz Üretim Şirketi, 19. ve 20. yüzyıllarda kostik soda yapmak için büyük miktarlarda kriyolit kullanmıştır.

Tarihsel olarak bir alüminyum cevheri olarak ve daha sonra alüminyum bakımından zengin bir okside cevher olan boksitin elektrolizi sürecinde kullanılmıştır. Oksitli minerallerde alüminyumu oksijenden ayırmanın zorluğu, oksit mineral(ler)ini çözmek için eritken (flux) olarak kriyolitin kullanılmasıyla aşılmıştır. Önemi, alüminyum oksiti (Al₂O₃) çözme kolaylığından gelir; bu nedenle elektroliz ile metalik alüminyum üretiminde alümina için bir eritken olarak kullanılır. Saf kriyolitin kendisi 1012 °C'de (1285 K) erir ve alüminyum oksitleri elektroliz yoluyla alüminyumun kolayca çıkarılmasını sağlamak için yeterince iyi çözebilir. Hem malzemeleri ısıtmak hem de elektroliz için hâlâ önemli miktarda enerjiye ihtiyaç vardır, ancak bu bahsi geçen yöntem oksitlerin kendilerini eritmekten çok daha fazla enerji verimlidir. Doğal kriyolit artık bu amaç için kullanılamayacak kadar nadir olduğundan, yaygın bir mineral olan floritten veya alüminyum tuzları ve hidroflorik asitten yapay olarak üretilmektedir.

Kriyolit madeni, Ivigtut, Grönland, 1940 yazı

Kaynakları

Ivittuut'un yanı sıra, kriyolitin büyük miktarlarda bulunabileceği Grönland'ın batı kıyısında, İspanya'nın bazı bölgelerinde, Colorado'daki Pikes Zirvesi'nin eteklerinde, Québec, Kanada'da Montreal yakınlarındaki Falcon Taş Ocağı'nda ve Miask, Rusya'da küçük kriyolit birikintileri rapor edilmiştir.

Kullanım Alanı

Kriyolit'in 3 boyutlu molekül yapısı

Ergimiş kriyolit, alüminyumun rafine edilmesinde kullanılan Hall-Héroult sürecinde alüminyum oksit (Al₂O₃) için bir çözücü olarak kullanılır. Ergimiş alüminyum oksidin erime noktasını 2000-2500 °C derecelerden 900-1000 °C'ye düşürür ve iletkenliğini arttırır ve böylece alüminyumun özütlemesini (ekstraksiyon) daha ekonomik hâle getirir.

Kriyolit böcek ilacı (insektisit) ve pestisit olarak kullanılır. Havai fişeklere sarı renk vermek için de kullanılır.

Fiziksel Özellikleri

Kriyolitin oda sıcaklığındaki kristal yapısının çokyüzlü gösterimi

Kriyolitin yüksek sıcaklıktaki kristal yapısının çokyüzlü temsili

Kriyolit, camsı, renksiz, beyaz-kırmızımsı ila gri-siyah prizmatik monoklinik kristallerden oluşur. 2.5 ila 3 Mohs sertliğine ve yaklaşık 2.95 ila 3.0 özgül ağırlığa sahiptir. Yaklaşık 1.34'lük çok düşük bir kırılma indisine sahip olduğundan dolayı yarı saydamdır ve bu değer suyun kırılma indisine çok yakındır; bu nedenle, kriyolit suyun içerisinde görünmez hâle gelir.