کریولیت سنتتیک کریولیت Na3alf6 طبیعی و مصنوعی

 کریولیت سنتتیک کریولیت Na3alf6 طبیعی و مصنوعی 

کریولیت (Cryolite) سدیم هگزا فلئورو- آلومینات Na3AlF6 می‌باشد که یک مینرال کمیاب با توزیع طبیعی محدود و استفاده‌های صنعتی خاص می‌باشد. نام این مینرال معدنی، از واژه ی یونانی کریوس (kryos) بدست آمده است که به معنای شبنم منجمد، سنگ منجمد می‌باشد. ذخایری از این ماده ی معدنی، در گرینلند، کلورادوی آمریکا، کبک کانادا، روسیه، برزیل، چکسلواکی، نامبیا، نروژ، اسپانیا و اکراین، گزارش شده است. در کل، 20 معدن در میان تمام این ذخایر، از سال 1850 تاکنون، در حال کار می‌باشد. مهم ترین این معادن، در گرینلند وجود داشته است. این معدن در دوره ی زمانی بین سال‌های 1854 تا 1987 در حال کار بوده است. اوج تولید این ماده در حدود 70000 تن بوده است. به هر حال، بعد از این که این ذخیره در سال 1987، به اتمام رسید، هیچ معدن جدیدی، جای آن را نگرفت. اما امروزه، یک جایگزین برای این کریولیت شناخته شده است. این ماده، کریولیت مصنوعی نام دارد و از جنس فلوریت می‌باشد.

معیار استفاده

کریولیت به صورت کریستال‌های مونوکلینیک منشوری شکل با درخشش خاص، ایجاد می‌شوند. سختی این ماده در مقیاس موهس، برابر با 2.5 می‌باشد و وزن مخصوص آن بین 2.95 تا 3.00 می‌باشد. اما خواص زیر، از نقطه نظر صنعتی، مهم می‌باشند:

رنگ

کریولیت یک ماده شیشه ای شکل است و عموماً بی رنگ است و رنگی مشابه رنگ برف دارد. برخی اوقات، وجود ناخالصی موجب می‌شود تا رنگ این ماده، به سمت قرمز یا خاکستری و حتی قهوه ای تغییر کند.

خواص نوری

این ماده حالت ترانسلوسنت یا ترانسپارنت دارد و ضریب شکست آن در حدود 1.34 می‌باشد. مقادیر RI مربوط به این ماده، نزدیک به آب است و بنابراین، اگر در داخل آب شناور شود، از لحاظ نوری، قابل مشاهده نیست.

قابلیت ذوب شدن:

این ماده زود ذوب است. می‌توان این ماده را در یک شعله ی شمع، ذوب کرد. وقتی این ماده ذوب می‌شود، به صورت یک توده ی چسبنده در می‌آید. کریولیت، در دمایی در حدود 1012 درجه ی سانتیگراد، به طور کامل، ذوب می‌شود.

ترکیب شیمیایی:

این ماده از لحاظ تئوری، حاوی 54.4% F، 12.8% Al و 32.8% Na می‌باشد. ناخالصی‌های متداول این ماده، سیلیس، اکسید آهن و اکسید کلسیم هستند. کریولیت مذاب، دارای قابلیت منحصربفردی در حل کردن آلومیناست.

استفاده‌ها

متالورژی آلومینیو‌
این کاربرد، از جمله مهمترین کاربرد کریولیت می‌باشد. این ماده در فرایند الکترولیتی تبدیل آلومینا به آلومینیوم، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرایند، فرایند Hall-Heroult نامیده می‌شود. مشکل مربوط به استخراج آلومینیوم، در واقع دمای بالای ذوب آلومیناست. این ماده در دمای 2000 درجه ی سانتیگراد، ذوب می‌شود. با استفاده از کریولیت، مشکل دمای ذوب بالای کریولیت، برطرف می‌شود. دمای ذوب این دو ترکیب، در حدود 900 درجه ی سانتیگراد می‌باشد. در این تکنولوژی، آلومینا، در حمام الکترولیت مذاب، حل می‌شود. این حمام، حاوی کریولیت و آلومینیوم فلورید است. حمام کریولیت در حدود 10 % از آلومینا را در دمای 920 تا 970 درجه ی سانتیگراد، در خود حل می‌کند. وقتی جریان با دانسیته ی بالا اعمال می‌شود، آلومینا به یون‌های آلومینیوم و یون‌های اکسیژن، تبدیل می‌شود. یون آلومینیوم بر روی کاتد و یون‌های اکسیژن بر روی آند، رسوب می‌کند. اکسیژن نیز با کربن موجود در آند واکنش می‌دهد و مونوکسید کربن و یا دی اکسید کربن، تشکیل می‌دهد. فلز مذاب جداسازی شده و به صورت شمش در می‌آید. کریولیت مورد استفاده شده، تا حدودی، بازیابی می‌شود. مصرف کریولیت 50 تا 90 کیلوگرم برای هر تن آلومینیوم است.
کریولیت با گرید بالا، حاوی حداقل، 98 % 〖Na〗_3 AlF_6، ماکزیمم 1.5% سیلیس، ماکزیمم، 0.25 % اکسید آهن و کمتر از 1% اکسید کلسیم می‌باشد. اکسید آهن، سیلیس و آهک، جزء ناخالصی‌های مضر تلقی می‌شود زیرا این مواد با آلومینا واکنش می‌دهند و سیلیکات شیشه ای تشکیل می‌دهند.

میله‌های جوشکاری

کریولیت به عنوان یکی از اجزای پوشش این میله‌ها، و به عنوان عامل فلاکس، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این کاربرد نیز از کریولیت با کیفیت بالایی استفاده می‌شود که حاوی حداقل، 98 % 〖Na〗_3 AlF_6، ماکزیمم 1.5 % سیلیس، ماکزیمم، 0.25 % اکسید آهن و کمتر از 1 % اکسید کلسیم می‌باشد.
سایر استفاده‌ها:
برخی از استفاده‌های این ماده، به صورت زیر می‌باشد:
لعاب: در این کاربرد، از این ماده، به عنوان یک ماده ی رنگ زای سفید، استفاده می‌شود.
شیشه: این ماده به عنوان عامل اپک کننده استفاده می‌شود که علت این استفاده، تراسلوسنتی و ضریب شکست پایین آن است.
چرخ‌های ساینده: به دلیل خاصیت چسبندگی کریولیت، از آن به عنوان عامل پیوند دهنده، استفاده می‌شود.
حشره کش: این ماده به عنوان عامل فعال استفاده می‌شود. در واقع فلورین آن برای حشرات سمی است.

• Add to Phrasebook
   
  • No word lists for Persian -> English...
     
  • Create a new word list...
• Copy