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Hexafluoroaluminato de sodio

El hexafluoroaluminato de sodio es un compuesto inorgánico con fórmula Na 3 Al F 6 . Este sólido blanco, descubierto en 1799 por Peder Christian Abildgaard (1740–1801), [4] [5] se produce de forma natural como mineral criolita y se utiliza ampliamente en la producción industrial de aluminio. El compuesto es la sal de sodio (Na + ) del ion hexafluoroaluminato (AlF 6 3− ).

Producción

La mayor parte de la criolita se fabrica mediante una variedad de vías relacionadas. Una ruta implica combinar aluminato de sodio y ácido fluorhídrico : [2]

Na 3 Al (OH) 6 + 6 HF → Na 3 AlF 6 + 6 H 2 O

Otras rutas incluyen: [6]

6 HF + 3 NaAlO 2 → Na 3 AlF 6 + Al 2 O 3 + 3 H 2 O
4 AlF 3 + 3 Na 2 O → 2 Na 3 AlF 6 + Al 2 O 3

A menudo, el ácido hexafluoroaluminico, que se recupera de la extracción de fosfato, es el precursor de un proceso de dos pasos que comienza con la neutralización con amoníaco para dar hexafluoroaluminato de amonio :

H 3 AlF 6 + 3  NH 3 → (NH 4 ) 3 AlF 6
(NH 4 ) 3 AlF 6 + 3  NaOH → Na 3 AlF 6 + 3  NH 3 + 3  H 2 O

La forma mineral de hexafluoroaluminato de sodio, que se llama criolita , se extrajo en Ivigtût, en la costa occidental de Groenlandia, hasta que el depósito se agotó en 1987.

Usar

La aplicación dominante de la criolita sintética es como disolvente (o fundente ) para la electrólisis de óxidos de aluminio como la bauxita . La conversión de óxidos de aluminio en aluminio metálico requiere que los iones metálicos se disuelvan para que puedan aceptar los electrones proporcionados en la celda de electrólisis. Como disolvente se utiliza una mezcla de criolita y algo de trifluoruro de aluminio . A diferencia de las soluciones típicas, ésta requiere temperaturas cercanas a los 1000 °C para fundirse. Otros usos incluyen blanqueador de esmaltes y opacificante para vidrio. [2]

Estructura

Adopta una estructura similar a la perovskita . El AlF3-6Los centros son octaedros casi idealizados . Na + ocupa sitios de seis y ocho coordenadas distorsionadas. [7]

Seguridad

La LD 50 es de 600 mg/kg para el compuesto comparable trifluoruro de aluminio . [2] La criolita es poco soluble en agua.

Compuestos relacionados

Referencias

  1. ^ abcd Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "#0559". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  2. ^ abcd Aigueperse, Jean; Mollard, Paul; Diabólicos, Didier; Chemla, Marius; Faron, Robert; Romano, René; Cuér, Jean Pierre (2000). "Compuestos de flúor inorgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a11_307. ISBN 3527306730.
  3. ^ GHS: GESTIS 001900
  4. ^ (Personal) (1799). "Norwegische Titanerze und andre neue Fossilien" [Minerales de titanio noruegos y otros minerales nuevos]. Allgemeine Journal der Chemie (en alemán). 2 : 502. "Zugleich theilte er... wie gefrorne Salzlauge schmilzt." (Al mismo tiempo, también comunicó un informe sobre un mineral especialmente blanco, parecido a un espato, [que había sido] traído hace unos años desde Groenlandia a Dinamarca. Según una de las investigaciones realizadas al respecto, estaba compuesto de alúmina y fluorhídrico. ácido. Un compuesto del que aún no se ha encontrado ningún ejemplo similar en el ámbito mineral. Ha recibido el nombre de "criolita" porque se derrite como salmuera congelada ante la [llama de una] cerbatana).
  5. ^ 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 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 llamado a esta piedra groenlandesa criolita o piedra de hielo debido a su apariencia y porque se derrite muy fácilmente con una cerbatana).
  6. ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . pag. 209.ISBN​ 978-0-08-037941-8.
  7. ^ FC Hawthorne; RB Ferguson (1975). "Refinamiento de la estructura cristalina de la criolita". El mineralogista canadiense . 13 : 377–382.{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )

enlaces externos