Articulo de referencia

Criolita

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La criolita ( Na 3 Al F 6 , hexafluoroaluminato de sodio ) es un mineral raro identificado con el otrora gran yacimiento de Ivittuut en la costa suroeste de Groenlandia , que se explotó comercialmente hasta 1987. [ 8 ]

Se utiliza en la reducción (" fundición ") del aluminio , en el control de plagas y como tinte.

Historia

Pedro Cristiano Abildgaard

La criolita fue descrita por primera vez en 1798 por el veterinario y médico danés Peter Christian Abildgaard (1740-1801), [ 9 ] [ 10 ] a partir de muestras de roca obtenidas de los inuit locales que usaban el mineral para lavar sus pieles; la fuente real del mineral fue descubierta más tarde en 1806 por el explorador Karl Ludwig Giesecke . [ 11 ] [ 12 ] quien encontró el yacimiento en Ivigtut (ortografía antigua) y cerca del fiordo de Arsuk, en el suroeste de Groenlandia, donde fue extraída por Øresund Chemical Industries . [ 13 ] El nombre deriva de las palabras griegas cryos ( griego : κρύος , lit. ' escarcha ' ) y lithos ( griego: λίθος , lit. ' piedra ' ). [ 14 ]

La Pennsylvania Salt Manufacturing Company utilizó grandes cantidades de criolita para fabricar sosa cáustica y compuestos de flúor , incluido el ácido fluorhídrico , en su fábrica de Natrona, Pensilvania , y en su planta química integrada de Cornwells Heights, Pensilvania , durante los siglos XIX y XX.

Históricamente, se utilizó como mineral de aluminio y, posteriormente, en el procesamiento electrolítico de la bauxita , un mineral de óxido rico en aluminio (que a su vez es una combinación de minerales de óxido de aluminio como la gibbsita , la boehmita y el diásporo ). 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 con la suficiente eficacia como para facilitar la extracción del aluminio mediante electrólisis . Si bien aún se requiere una cantidad considerable de energía tanto para calentar los materiales como para la electrólisis, este proceso es mucho más eficiente energéticamente que la fusión de los óxidos. Dado que la criolita natural es ahora demasiado escasa para este fin, se produce fluoruro de sodio y aluminio sintético a partir del mineral común fluorita .

En 1940, antes de entrar en la Segunda Guerra Mundial , Estados Unidos se involucró en la protección de la mina de criolita más grande del mundo en Ivittuut, Groenlandia, para evitar que cayera bajo el control de la Alemania nazi. [ 15 ]

En 1987 se cerró la principal mina de Ivittuut. Según el economista Arindam Banerjee, la explotación de criolita en Groenlandia aportó casi 54 mil millones de euros a la economía danesa, [ 16 ] aunque esta afirmación ha sido fuertemente cuestionada. [ 17 ]

Ubicaciones de origen

La mina de criolita de Ivigtut , Groenlandia , verano de 1940.

Además de Ivittuut , en la costa suroeste de Groenlandia, donde en el pasado se encontró criolita en cantidades comerciales, también se han reportado pequeños depósitos de criolita en algunas zonas de España , al pie de Pikes Peak en Colorado , en la cantera de Francon cerca de Montreal en Quebec , Canadá , y también en Miass , Rusia . [ 18 ] [ 19 ]

Usos

La criolita fundida se utiliza como disolvente para el óxido de aluminio (Al₂O₃ ) en el proceso Hall-Héroult , empleado en el refinado de aluminio . Disminuye el punto de fusión del óxido de aluminio de 2000-2500 °C a 900-1000 °C y aumenta su conductividad [ 20 ] , lo que hace que la extracción de aluminio sea más económica. [ 21 ]  

La criolita se utiliza como insecticida y pesticida . [ 22 ] También se utiliza para dar color amarillo a los fuegos artificiales . [ 23 ] Se utiliza en la fabricación de vidrio como un "potente opalizante". [ 24 ]

Propiedades físicas

Celda unitaria de la criolita . Los átomos de flúor (amarillo) se disponen en octaedros alrededor de los átomos de aluminio (rojo). Los iones de sodio (púrpura) ocupan los intersticios entre los octaedros.

La criolita se presenta como cristales monoclínicos prismáticos, vítreos, incoloros, de color blanco rojizo a gris negruzco . Tiene una dureza de Mohs de 2,5 a 3 y una densidad relativa de aproximadamente 2,95 a 3,0. Es translúcida a transparente, con un índice de refracción muy bajo de aproximadamente 1,34, muy cercano al del agua ; por lo tanto, si se sumerge en agua, la criolita se vuelve prácticamente invisible. [ 7 ]

Referencias

  1. Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC" . Mineralogical Magazine . 85 (3): 291– 320. Bibcode : 2021MinM...85..291W . doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 . 
  2. Manual CRC de Química y Física , 83.ª ed., págs. 4-84.
  3. 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 (8.ª ed., completamente reescrita y ampliada ). Nueva York: Wiley. ISBN   978-0-471-19310-4.
  4. "Criolita: Información y datos sobre el mineral criolita" . Mindat.org . 3 de octubre de 2010. Consultado el 25 de octubre de 2020 .
  5. "Datos sobre minerales de criolita" . Webmineral.com . Consultado el 25 de octubre de 2010 .
  6. "Criolita" (PDF) . Manual de Mineralogía . Consultado el 25 de octubre de 2010 .
  7. 1 2 Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S. (1985). Manual de mineralogía : (según James D. Dana) (20.ª ed.). Nueva York: Wiley. ISBN   0-471-80580-7.
  8. "Eclipse Metals compra una mina de criolita histórica única en Groenlandia" . im-mining.com . 15 de enero de 2021. Consultado el 11 de julio de 2022 .
  9. Abildgaard (1799). "Norwegische Titanerze und andre neue Fossilien" [ Minerales de titanio noruegos y otros fósiles nuevos [es decir, cualquier cosa extraída de la tierra]) ] . Allgemeines Journal der Chemie (en alemán). 2 : 502. In der ordentlichen Versammlung der königl. Gesellschaft der Wissenschaften am 1. Februar dieses Jahres statttete Hr. Prof. Abildgaard einen Bericht über die Norwegischen Titanerze und über die von ihm mit densalben 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 Danesa de Ciencias, celebrada el 1 de febrero de este año, el profesor Abildgaard presentó un informe sobre los minerales de titanio noruegos y sobre el análisis que él mismo había realizado de los mismos. Asimismo, informó sobre un mineral de color blanco intenso, similar al espato, que fue traído a Dinamarca hace varios años desde Groenlandia. Según la investigación realizada, está compuesto de alúmina y ácido fluorhídrico. Se trata de un compuesto del que aún no se ha encontrado ningún otro similar en el ámbito mineral. Recibió el nombre de «criolita» porque, al aplicarle calor con un soplete, se funde como salmuera congelada.)
  10. ^ Abildgaard, ordenador personal (1800). "Om Norske Titanertser og om en nye Steenart fra Grönland, som bestaaer af Flusspatsyre og Alunjord" [ Sobre los minerales de titanio noruegos y sobre un nuevo mineral de Groenlandia, compuesto de ácido fluorhídrico y alúmina ] . Det Kongelige Danske Videnskabers-Selskabs (La Real Sociedad Científica Danesa) . Tercera serie (en danés). 1 : 305–316 . [De la pág. 312] Han har kaldt denne grönlandske Steen Kryolith o Iissteen formelst dens Udseende, y fordi den smelter saa meget let for Blæsröret.(Ha bautizado a esta piedra groenlandesa como criolita o piedra de hielo debido a su aspecto y a que se derrite con mucha facilidad al soplar con un soplete).
  11. El coleccionista de minerales . Mineral Collector Company. 1903.
  12. Revista de Ingeniería y Minería . Editorial McGraw-Hill. 1926.
  13. El estadista y científico brasileño José Bonifácio de Andrada e Silva también analizó la criolita:
    • d'Andrada (1800). "Kurze Angabe der Eigenschaften und Kennzeichen einiger neuen Fossilien aus Schweden und Norwegen, nebst einigen chemischen Bemerkungen über dieselben" [ Breve exposición de las propiedades y características de algunos minerales nuevos procedentes de Suecia y Noruega, junto con algunas observaciones químicas sobre los mismos ] . Allgemeine Journal der Chemie (en alemán). 4 : 28-39 .La criolita ( Chryolit ) se analiza en las páginas 37 y 38. De la pág. 38: "Dieses sonderbare Fossil besteht aus Thonerde, Fluẞspathsäure und ein klein wenig Kali. Er kommt vor in Grönland,..." (Este extraño mineral se compone de alúmina, ácido fluorhídrico y muy poco carbonato de potasio. Se encuentra en Groenlandia,...)
    • Reimpreso en francés: d'Andrada (1800). "Des caractères et des propriétés de plusieurs nouveaux minéraux de Suède et de Norwège, avec quelques comments chimiques faites sur ces materials" [ Los caracteres y propiedades de varios minerales nuevos de Suecia y Noruega, con algunas observaciones químicas sobre estas sustancias ] . Journal de Physique, de Chimie, et d'Histoire Naturelle et des Arts (en francés). 51 : 239-246 .
    • Reimpreso en inglés: d'Andrada (1802). "Breve nota sobre las propiedades y características externas de algunos fósiles de Suecia y Noruega; junto con algunas observaciones químicas sobre los mismos" . Journal of Natural Philosophy, Chemistry and the Arts . 5 : 193–196 , 211–213 . Véase "Criolita" en las páginas 212-213.
  14. Albert Huntington Chester, Diccionario de los nombres de los minerales, incluyendo su historia y etimología (Nueva York, Nueva York: John Wiley & Sons, 1896), pág. 68.
  15. Revista Smithsonian. "Cómo este pueblo minero abandonado en Groenlandia ayudó a ganar la Segunda Guerra Mundial" . Revista Smithsonian . Consultado el 26 de marzo de 2023 .
  16. ^ Sandré, Tanguy (3 de marzo de 2025). "Criolita: le Danemark censura son histoire coloniale" . Mediaparte .
  17. ^ Kajkus, Inés; Lindberg, Kristian (10 de febrero de 2025). "Vrede kilder beskylder DR for at manipulere seerne i sprængfarlig dokumentar: »Grebet ud af den blå luft«" . Berlingske.dk (en danés) . Consultado el 1 de abril de 2025 .
  18. "Criolita (fluoruro de aluminio y sodio)" . www.galleries.com . Consultado el 7 de octubre de 2020 .
  19. "Criolita | mineral" . Enciclopedia Británica . Consultado el 7 de octubre de 2020 .
  20. Cassayre, Laurent; Palau, Patrice; Chamelot, Pierre; Massot, Laurent (11 de noviembre de 2010). "Propiedades de los electrolitos de fusión a baja temperatura para el proceso de electrólisis del aluminio: una revisión" (PDF) . Journal of Chemical & Engineering Data . 55 (11): 4549– 4560. doi : 10.1021/je100214x .
  21. Totten, George E.; MacKenzie, D. Scott (2003). Manual del aluminio: Volumen 2: Producción de aleaciones y fabricación de materiales. vol. 2. Nueva York, NY: Marcel Dekker, Inc. ISBN 0-8247-0896-2.
  22. Rao, JR; Krishnayya, PV; Rao, PA (2000). "Eficacia de la criolita contra las principales plagas de lepidópteros de la coliflor" . Boletín de Protección Vegetal . 52 (3/4): 16–18 . ISSN 0378-0449 . Consultado el 17 de junio de 2021 . 
  23. Helmenstine, Anne Marie. "Cómo funcionan los colores de los fuegos artificiales y los químicos que crean colores vivos" . ThoughtCo . Consultado el 1 de septiembre de 2019 .
  24. "El cálculo químico de las composiciones del vidrio, pág. 713 (marzo de 1925)" . "Vidrio" (Publicación periódica de la industria) . 1924.
  • Transiciones de fase y propiedades volumétricas de la criolita, Na₃AlF₆ : Análisis térmico diferencial hasta 100 MPa; American Mineralogist; enero de 2006; vol. 91; n.º 1; págs. 97-103 ; doi : 10.2138 /am.2006.1772
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