İçeriğe atla

Kriyolit

Ivigtut'ta çıkarılmış bir kriyolit örneği

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.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Bakır</span> Atom numarası 29 olan, 1B geçiş grubundaki metalik element

Bakır, Cu sembollü ve 29 atom sayılı bir kimyasal elementtir. Çok yüksek termal ve elektrik iletkenliği olan yumuşak, dövülebilir ve sünek bir metaldir. Yeni açığa çıkmış saf bakır yüzeyi pembemsi-turuncu renklidir. Bakır, ısı ve elektrik iletkeni olarak yapı malzemelerinde, çeşitli metal alaşımların bileşiminde, som gümüş gibi kuyumculukta, kupronikel denizcilik donanımı ve madenî para yapımında ve konstantan yük ölçerlerde ve sıcaklık ölçen termokupllarda kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Mineral</span> inorganik kristalleşmiş katı madde

Mineral, doğal şekilde oluşan, homojen, belirli kimyasal bileşime sahip inorganik kristalleşmiş katı bir maddedir. Buna göre minerallerin özellikleri şöyledir; doğal olarak oluşur, herhangi bir parçası bütününün özelliklerini taşır, belirli bir kimyasal formülü vardır, katı hâlde olup nadiren sıvıdır ve inorganiktir.

<span class="mw-page-title-main">Kil</span>

Kil doğada bol miktarda bulunan bir malzemedir. Fakat saf kil bulmak oldukça zordur. Kilin içerisinde en çok kalker, silis, mika, demir oksit mineralleri bulunur. İllit, kaolinit, montmorillonit ve diğer killer diye 4 ana grup kil vardır. Genellikle 0,002 mm'den daha küçük taneli malzemeye kil adı verilmektedir. Kil sarımtırak, kırmızımtırak, esmer gibi renklerde bulunur. Bu özelliğini bileşiminde bulunan yanıcı maddeler verir. Kilin yapısı itibarıyla su çekme özelliği vardır. Bu nedenle kil daima nemlidir. Kili meydana getiren maddeler sulu alüminyum silikatlerdir. m Al2O3, n SiO2, p H2O genel kimyasal bileşim formülü ile ifade edilen kil, çok saf olduğu zaman hidrate Alümin Silikat (kaolinit) adını alır. Kaolinit'in kimyasal formülü, Al2O3 .2SiO2. 2H2O dur.

<span class="mw-page-title-main">Su</span> H2O formülüne sahip kimyasal bileşik, yaşam kaynağı

Su, Dünya üzerinde bol miktarda bulunan ve tüm canlıların yaşaması için vazgeçilmez olan, kokusuz ve tatsız bir kimyasal bileşiktir. Sıklıkla renksiz olarak tanımlanmasına rağmen kızıl dalga boylarında ışığı hafifçe emmesi nedeniyle mavi bir renge sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Potasyum</span> sembolü K ve atom numarası 19 olan kimyasal element

Potasyum, bir kimyasal elementtir. Simgesi K ve atom numarası 19 dur. Potasyum adını izole edildiği Potas olarak da bilinen potasyum karbonattan almıştır. Potasyum yumuşak, gümüş-beyaz renkli alkali bir metaldir. Doğada deniz suyunda ve pek çok mineralde diğer elementlere bağlı olarak bulunur. Havada hızla oksitlenir ve suya karşı da çok aktiftir. Potasyum, pek çok açıdan sodyuma kimyasal olarak benzese de yaşayan organizmalarda, özellikle de hayvan hücrelerinde, sodyumdan farklı muamele görür. Kandaki seviyesinin düşük olmasına hipokalemi, yüksek olmasına hiperkalemi denir.

<span class="mw-page-title-main">Lityum</span> sembolü Li atom numarası 3 olan kimyasal element

Lityum, sembolü Li atom numarası 3 olan kimyasal elementtir. Periyodik tabloda 1. grupta alkali metal olarak bulunur ve yoğunluğu en düşük olan metaldir. Lityum, yüksek reaktifliğinden dolayı doğada saf hâlde bulunmaz. Yumuşak ve gümüşümsü beyaz metaldir. Havada bulunan oksijenle reaksiyona giren lityum, lityum oksit (Li2O) oluşturur. Bu oksitlenme reaksiyonunu engellemek için yağ içinde saklanır. Hava ve su tarafından hızlı bir şekilde oksitlenip kararır ve lekelenir. Lityum metali doldurulabilir pillerde (örnek olarak cep telefonu ve kamera pili) ve ağırlığa yüksek direniş göstermesi sebebiyle alaşım olarak hava taşıtlarında kullanılır. Li+ iyonunun nörolojik etkilerinden dolayı, lityumlu bileşikler farmakolojik olarak sakinleştiricilerde kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Gümüş</span> sembolü Ag ve atom numarası 47 olan kimyasal element

Gümüş, elementlerin periyodik tablosunda simgesi Ag olan, beyaz, parlak, değerli bir metalik element. Atom numarası 47, atom ağırlığı 107,87 gramdır. Erime noktası 961,9 °C, kaynama noktası 1950 °C ve özgül ağırlığı da 10,5 g/cm³'tür. Çoğu bileşiklerinde +1 değerliklidir. Günümüzde Dünya'da 55 yıllık gümüş rezervi kaldığı tahmin ediliyor. Yeni gümüş rezervleri keşfedilmezse 2078 yılında Dünya'daki gümüş rezervlerinin tükenebileceği tahmin ediliyor. En çok gümüş üretimi yapan ülkeler Meksika, Çin, Peru Şili ve Avustralya'dır.

<span class="mw-page-title-main">Nikel</span> atom numarası 28 olan ve simgesi Ni olan kimyasal bir element

Nikel, atom numarası 28 olan ve simgesi Ni olan kimyasal bir elementtir.

<span class="mw-page-title-main">Çinko</span> Element

Çinko, sembolü Zn, atom numarası 30 olan kimyasal bir elementtir. Oda sıcaklığında hafif kırılgan bir metaldir ve oksidasyon giderildiğinde parlak gri bir görünüme kavuşur. Periyodik tablonun 12. (IIB) grubunun ilk elementidir. Bazı açılardan çinko kimyasal olarak magnezyuma benzer: her iki element de yalnızca bir normal oksidasyon durumu (+2) gösterir ve Zn2+ ve Mg2+ iyonları benzer boyuttadır. Çinko, Dünya kabuğundaki en bol bulunan 24. element olup beş kararlı izotopu vardır. En yaygın çinko cevheri, bir çinko sülfür minerali olan sfalerittir.

<span class="mw-page-title-main">Kurşun</span> atom numarası 82 ve atom kütlesi 207,19 olan mavi-gümüş rengi karışımı bir element

Kurşun (Pb) atom numarası 82, atom kütlesi 207,19 olan mavi-gümüş rengi karışımı bir elementtir. 327,5 °C'ta erir ve 1740 °C'ta kaynar. Doğada, kütle numaraları 208, 206, 207 ve 204 olmak üzere 4 kararlı izotopu vardır.

<span class="mw-page-title-main">Alüminyum</span> sembolü Al, atom numarası 13 olan element

Alüminyum, atom numarası 13 ve simgesi Al olan kimyasal element. Gümüş renkte, sünek bir metaldir. Doğada genellikle boksit cevheri halinde bulunur ve oksidasyona karşı üstün direnci ile tanınır. Bu direncin temelinde pasivasyon özelliği yatar.

<span class="mw-page-title-main">Tuz</span>

Basit bir kimyasal bileşik olan sodyum klorür (NaCl), diğer adıyla yemek tuzu, yüzyıllardan beri insanlar için büyük bir önemi olan bir gıda maddesidir. Tuzun önemini artıran en büyük özelliği de tarih öncesi zamanlarda besin maddelerini uzun süre saklamak için tuzu koruyucu madde olarak kullanmalarından gelmektedir. Eski zamanlarda et ve balık gibi besinler tuzun içinde kurutulup saklanarak bunların bozulması engellenmiştir. Tuz insan dahil tüm canlıların besin kaynaklarındandır ve ticari bakımdan da önemli bir maddedir. Dünyanın her yerinde rastlanabilen sofra tuzu tarih boyunca önemli bir ihtiyaç ve ticaret maddesi olmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Stronsiyum</span> Sr sembollüne sahip, atom numarası 38 olan, toprak alkali metaller grubundan gümüşümsü beyaz renkli bir kimyasal element

Stronsiyum, Sr sembollüne sahip, atom numarası 38 olan, toprak alkali metaller grubundan gümüşümsü beyaz renkli bir kimyasal element. Oda sıcaklığında katı olan elementin atom ağırlığı 87,62 g/mol'dür. Stronsiyum, kimyasal olarak son derece reaktif olup, hava ile temas ettiği takdirde sarı rengine döner. Element sölestin ve strontianit minerallerinde bulunur. Elementin nükleer fisyon sonucunda oluşan 90Sr izotopu radyoaktiftir ve 28,90 yıllık bir yarılanma ömrüne sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Tortul kayaçlar</span>

Üç ana kayaç türünden biri olan tortul kayaçlar, yeryüzünde en çok görülen kayaç türüdür. Dünya'nın yüzeyinin yaklaşık yüzde 75'ini yerkabuğunun ise yaklaşık yüzde 8'ini kaplarlar. Bu kayaçlar genellikle tabakalı olarak bulunurlar ve içerisinde organizma kalıntıları (fosil) bulundururlar. Sarkıt ve dikitler bu kayaçların oluşturduğu jeolojik yapılara örneklerdir. Tortul kayaçların büyük bir kısmı dış etmenler tarafından yeryüzünün aşındırılmasıyla meydana gelen çeşitli büyüklükteki unsurların (sediman) taşınarak çukur sahalara biriktirilmesi sonucu oluşmuşlardır. Bu olaya genel anlamda tortullaşma denir. Biriken unsurlar önceleri boşluklu gevşek bir yapıya sahiptirler. Fakat zamanla sıkışıp sertleşirler. Bir birikme sahasında, sonradan biriken unsurlar öncekiler üzerinde birikerek ağırlıkları vasıtasıyla basınç yaparlar. Bu basınç sonucu unsurlar, aralarındaki boşlukların küçülmesi ve büyük ölçüde ortadan kalkmasıyla sıkışır ve sertleşirler. Tortul depoların veya kayaçların oluştukları ortamlar yerden yere farklılık gösterirler.

<span class="mw-page-title-main">Kaya tuzu</span>

Kaya tuzu (Halit), halite ağırlıklı olarak deniz suyu veya tuzlu göl suyunun buharlaşmasından oluşan tortul kayaçlarda meydana gelir. sodyum klorürün mineral formudur. İzometrik kristalleri oluşturur. Mineral tipik olarak renksiz ya da sarıdır; ancak yabancı maddelerin miktarı ve türüne bağlı olarak açık mavi, koyu mavi ya da pembe de olabilir. Genellikle sülfat, halojen tuzu ya da boraks asidi tuzu gibi diğer evaporit minerallerle birlikte oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Ayrışma (jeoloji)</span>

Ayrışma, çözünme veya günlenme, yerkabuğunu oluşturan kayaçların yüzey kısımlarında fiziksel ve kimyasal etkenlerle meydana gelen değişimlerdir. Bu etkenlerin yanında atmosferdeki gazlar, sıcaklık, su, organizmalar da ayrışmada etkilidir.

<span class="mw-page-title-main">Skarn</span>

Skarnlar veya taktitler, metasomatizma adı verilen bir süreçle oluşan sert, iri taneli metamorfik kayalardır. Skarnlar, kalk-silikat mineralleri olarak da adlandırılan kalsiyum-magnezyum-demir-manganez-alüminyum silikat mineralleri bakımından zengin olma eğilimindedir. Bu mineraller, hidrotermal akışkanlar magmatik veya tortul kökenli bir protolit ile etkileşime girdiğinde meydana gelen değişimin bir sonucu olarak oluşur. Çoğu durumda, skarnlar, dolomit veya kireç taşından oluşan bir karbonat tabakasına giren faylar veya kayma bölgelerinde ve çevresinde bulunan granitik bir plütonun girmesiyle ilişkilidir. Skarnlar bölgesel veya kontakt metamorfizmasına göre oluşabilir ve bu nedenle nispeten yüksek sıcaklık ortamlarında oluşabilir. Metasomatik süreçlerle ilişkili hidrotermal akışkanlar, magmatik, metamorfik, meteorik, denizel veya hatta bunların bir karışımından kaynaklanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Mineral hidrasyon</span>

Mineral hidrasyon, suyun bir mineralin kristal yapısına eklendiği, genellikle hidrat olarak adlandırılan yeni bir mineral oluşturduğu inorganik bir kimyasal reaksiyondur. Jeolojik açıdan, mineral hidrasyon süreci retrograd alterasyon olarak bilinir ve retrograd metamorfizmada meydana gelen bir süreçtir. Genellikle metasomatizme eşlik eder ve genellikle cevher gövdeleri etrafındaki duvar kayalarının değişiminin bir özelliğidir. Minerallerin hidrasyonu genellikle tektonik veya magmatik aktivite tarafından yönlendirilebilen hidrotermal dolaşım ile uyum içinde gerçekleşir.

Maden atıkları, bir cevherin ekonomik olmayan kısmından değerli fraksiyonu ayırma işleminden sonra arta kalan malzemelerdir. Artıklar, bir cevher veya mineral gövdesinin üzerinde yer alan ve madencilik sırasında işlenmeden yer değiştiren atık kaya veya diğer malzemeler olan aşırı yükten farklıdır. Maden atıkları, insanlığın ürettiği en büyük atık miktarıdır.

<span class="mw-page-title-main">Magnezyum klorür</span> İnorganik tuz: MgCl2 ve hidratları

Magnezyum klorür, MgCl
2
formülüne sahip kimyasal bileşiğin adıdır. Susuz şekline ek olarak, MgCl
2
çeşitli hidratlar MgCl
2
·nH
2
O
şeklinde olur. Bu tuzlar, suda oldukça çözünür olan tipik iyonik halojenürlerdir. Magnezyum klorür tuzlu su veya deniz suyundan ekstrakte edilebilir. Kuzey Amerikada, magnezyum klorür esas olarak Büyük Tuz Gölü tuzlu suyundan üretilir. Ürdün Vadisi'ndeki Lut Gölü'nden benzer bir işlemle çıkarılır. Mineral bişofit olarak magnezyum klorür de eski deniz yataklarından, örneğin kuzeybatı Avrupa'daki Zechstein deniz yatağından çıkarılır. Bu, ilk okyanustaki yüksek magnezyum klorür içeriği ile açıklanabilir. Bazı magnezyum klorür deniz suyunun buharlaşmasından yapılır. Susuz magnezyum klorür, büyük ölçekte üretilen magnezyum metalinin başlıca öncüsüdür. Hidratlı magnezyum klorür en kolay bulunabilen formdur.