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| 氷晶石 | |
|---|---|
 グリーンランド、イヴィットゥート産氷晶石 | |
| 一般的な | |
| カテゴリ | ハロゲン化鉱物 |
| 式 （繰り返し単位） | ナトリウム3アルミニウム6 |
| IMAシンボル | クリル[1] |
| ストルンツ分類 | 3.CB.15 |
| ダナ分類 | 11.6.1.1 |
| 結晶系 | 単斜晶系 |
| クリスタルクラス | 角柱型（2/m） （HM記号と同じ） |
| 空間群 | P2 1 /n |
| 単位セル | a = 7.7564(3) Å、 b = 5.5959(2) Å、 c = 5.4024(2) Å; β = 90.18°; Z = 2 |
| 識別 | |
| 式量 | 209.9 g モル−1 |
| 色 | 無色から白色、また茶色、赤みがかった色、まれに黒色 |
| クリスタル習慣 | 通常は塊状で、粗い粒状である。稀に等方晶や擬立方晶の結晶もある。 |
| 姉妹都市 | 非常に一般的で、しばしば繰り返されたり、複数の双子の法則が同時に発生する多合成法則 |
| 胸の谷間 | 何も観察されなかった |
| 骨折 | 不均等 |
| 粘り強さ | 脆い |
| モース 硬度 | 2.5から3 |
| 光沢 | ガラス質から脂っぽく、真珠のような光沢がある{001} |
| 連勝 | 白 |
| 透けて見える | 透明から半透明 |
| 比重 | 2.95から3.0。 |
| 光学特性 | 二軸（+） |
| 屈折率 | n α = 1.3385 ～ 1.339、n β = 1.3389 ～ 1.339、n γ = 1.3396 ～ 1.34 |
| 複屈折 | δ = 0.001 |
| 2V角度 | 43° |
| 分散 | r < 10 ... |
| 融点 | 1012℃ |
| 溶解度 | AlCl 3溶液に溶け、H 2 SO 4に溶けて有毒なHFを発生する。水には溶けない。[2] |
| その他の特徴 | 弱い熱ルミネセンス。屈折率が水に近いため、小さな透明な破片は水に入れるとほとんど見えなくなります。SWUV 下では黄色のリン光を伴って強い黄色に蛍光し、LWUV 下では淡黄色のリン光を発することがあります。放射性ではありません。 |
| 参考文献 | [3] [4] [5] [6] [7] |
氷晶石（Na 3 Al F 6、六フッ化アルミン酸ナトリウム）は、グリーンランド西海岸のイヴィットゥートにあるかつて大規模な鉱床で確認された珍しい鉱物で、1987年まで商業的に採掘されていました。[8]
アルミニウムの還元（「精錬」）、害虫駆除、染料として使用されます。
歴史
氷晶石は、1798年にデンマークの獣医で医師のペーダー・クリスチャン・アビルドゴー（1740–1801）によって初めて記述されました。 [9] [10]氷晶石は、グリーンランド南西部のイヴィグトゥト（古い綴り）と近くのアルスクフィヨルドの鉱床から採取されました。[11]名前はギリシャ語のκρύος（cryos）=霜とλίθος（lithos）=石に由来しています。[12] ペンシルバニア塩製造会社は、 19世紀から20世紀にかけて、ペンシルベニア州ナトローナの工場とペンシルベニア州コーンウェルズハイツの統合化学工場で、苛性ソーダとフッ化水素酸を含むフッ素化合物を製造するために大量の氷晶石を使用しました。 [要出典]
歴史的にはアルミニウムの鉱石として使用され、後にアルミニウムを多く含む酸化鉱石 ボーキサイト（ギブサイト、ベーマイト、ダイアスポアなどの酸化アルミニウム鉱物の組み合わせ）の電解処理に使用されました。酸化鉱石中のアルミニウムと酸素を分離する難しさは、酸化鉱物を溶解するためのフラックスとして氷晶石を使用することで克服されました。純粋な氷晶石自体は 1012 °C (1285 K ) で融点が下がり、アルミニウム酸化物を十分に溶解して、電気分解によってアルミニウムを簡単に抽出できます。材料の加熱と電気分解の両方にかなりのエネルギーが必要ですが、酸化物自体を溶かすよりもはるかにエネルギー効率が高くなります。天然の氷晶石は現在この目的に使用するには希少すぎるため、一般的な鉱物である蛍石から合成フッ化アルミニウムナトリウムが製造されています。[要出典]
1940年、第二次世界大戦に参戦する前、アメリカはグリーンランドのイヴィットゥートにある世界最大の氷晶石鉱山がナチスドイツの支配下に陥らないよう保護することに関与した。[13]
ソースの場所
かつて商業的に大量に氷晶石が発見されたグリーンランド西海岸のイヴィットゥートのほかにも、スペインの一部地域、コロラド州パイクスピークの麓、カナダのケベック州モントリオール近郊のフランコン採石場、ロシアのミアスクでも小規模な氷晶石の鉱床が報告されている。[14] [15]
用途
溶融氷晶石は、アルミニウムの精錬に用いられるホール・エルー法において、酸化アルミニウム（Al 2 O 3）の溶媒として使用される。これにより、酸化アルミニウムの融点が2000～2500℃から900～1000℃に下がり、導電性が増加する[16]ため、アルミニウムの抽出がより経済的になる。[17]
氷晶石は殺虫剤や殺菌剤として使用されます。[18]また、花火に黄色をつけるのにも使用されます。 [19]
物理的特性
氷晶石はガラス質で無色、白赤から灰黒の柱状単斜晶系結晶として産出する。モース硬度は2.5から3、比重は約2.95から3.0である。半透明から透明で屈折率は約1.34と非常に低く、水に非常に近いため、水に浸すと氷晶石は実質的に見えなくなる。[7]
参考文献
- ^ Warr, LN (2021). 「IMA–CNMNC承認鉱物記号」. Mineralogical Magazine . 85 (3): 291–320. Bibcode :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616.
- ^ CRC化学物理ハンドブック、第83版、4～84ページ。
- ^ ゲインズ、リチャード V.; スキナー、H. キャサリン W.; フォード、ユージン E.; メイソン、ブライアン; ローゼンスワイグ、アブラハム (1997)。『ダナの新鉱物学：ジェームズ・ドワイト・ダナとエドワード・ソールズベリー・ダナの鉱物学体系』（第 8 版、全面的に書き直し、大幅に改訂）。ニューヨーク：ワイリー。ISBN 978-0-471-19310-4。
- ^ 「氷晶石：氷晶石鉱物の情報とデータ」Mindat.org 2010年10月3日。 2020年10月25日閲覧。
- ^ 「氷晶石鉱物データ」Webmineral.com 。 2010年10月25日閲覧。
- ^ 「氷晶石」（PDF） .鉱物学ハンドブック. 2010年10月25日閲覧。
- ^ ab Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S. (1985). Manual of minelogy : (after James D. Dana) (第20版). New York: Wiley. ISBN 0-471-80580-7。
- ^ 「Eclipse Metalsがグリーンランドのユニークな歴史的氷晶石鉱山を購入」im-mining.com 2021年1月15日。 2022年7月11日閲覧。
- ^ アビルドガード (1799)。 「Norwegische Titanerze und andre neue Fossilien」[ノルウェーのチタン鉱石とその他の新しい化石[つまり、地球から掘り出されたあらゆるもの])]。Allgemeines Journal der Chemie (ドイツ語)。2 : 502.
In der ordentlichen Versammlung der königl。 Gesellschaft der Wissenschaften am 1. Februar dieses Jahres stattete Hr.アビルドガード教授は、ノルウェーのティタナーゼとユーバーの研究に参加し、アナリセン ab を観察しました。 Zugleich theilte er auch eine Nachricht von einer vor wenigen Jahren aus Grönland nach Dänemark gebrachten besonders weißen spathartigen Miner mit.あなたの人生は、Thonerde und Flußspathsäure にあると信じています。 Eine Verbindung, von welcher noch kein ähnliches Beyspiel im Mineralreich vorgekommen ist.クリオリット エルハルテンに名前を付け、ザルツラウゲ シュミルツを得るために、ロースローレを見つけてください。
(今年 2 月 1 日の [デンマーク] 王立科学協会の通常セッションで、アビルドゴー教授はノルウェーのチタン鉱石と、その分析について報告しました。また、数年前にグリーンランドからデンマークに持ち込まれた、特に白い、スパーのような鉱物についての報告も行いました。調査の結果、この鉱物はアルミナとフッ化水素酸でできていることがわかりました。鉱物の世界で、この化合物に似たものはまだ見つかっていません。吹き矢の下では、凍った塩水のように溶けるため、「氷晶石」という名前が付けられました。) - ^ アビルドガード、PC (1800)。 「Om Norske Titanertser og om en nye Steenart fra Grönland, som bestaaer af Flusspatsyre og Alunjord」 [ノルウェーのチタン鉱石と、フッ化水素酸とアルミナからなるグリーンランドの新鉱物について]。Det Kongelige Danske Videnskabers-Selskabs (デンマーク王立科学協会)。シリーズ第3弾（デンマーク語）。1 : 305–316。
［19ページより］ 312] ハン・ハル・カルドト・デンネ・グランランドスケ・スティーン・クリオリス・エラー・アイスティーン・フォーデルスト・デンス・ウッセンデ、オグ・フォーディ・デン・スメルター・サー・メゲット
・
ブレーズ
レート
。
(彼は、このグリーンランドの石を、その見た目と、吹き矢の下で非常に簡単に溶けることから、氷晶石または氷石と名付けました。)
- ^ ブラジルの政治家で科学者のホセ・ボニファシオ・デ・アンドラダ・エ・シルバも氷晶石を分析した:
- ダンドラダ (1800)。 「Kurze Angabe der Eigenschaften und Kennzeichen einiger neuen Fossilien aus Schweden und Norwegen, nebst einigen chemischen Bemerkungen überdieselben」[スウェーデンとノルウェー産のいくつかの新しい鉱物の性質と特性の簡単な説明と、それに関するいくつかの化学的観察]。Allgemeine Journal der Chemie (ドイツ語)。4：28～39。氷晶石 ( Chryolit ) については、37 ～ 38 ページで説明されています。 p. より38: 「Diesessonderbare Fossil besteht aus Thonerde, Fluẞspathsäure und ein klein wenig Kali. Er kommt vor in Grönland, …」 (この奇妙な鉱物は、アルミナ、フッ化水素酸、およびごく少量の炭酸カリウムで構成されています。グリーンランドで産出されます…)
- フランス語で再版: d'Andrada (1800)。 「Des caractères et des propriétés de plusieurs nouveaux minéraux de Suède et de Norwège, avec quelques Observations chimiques faites sur ces Substance」 [スウェーデンとノルウェー産のいくつかの新しい鉱物の特徴と特性、およびこれらの物質に関するいくつかの化学的観察]。Journal de Physique、de Chimie、et d'Histoire Naturelle et des Arts (フランス語)。51 : 239–246。
- 英語で再版： d'Andrada (1802)。「スウェーデンとノルウェーの化石の特性と外見的特徴に関する短報、およびそれに関する化学的考察」。自然哲学、化学、芸術ジャーナル。5 ：193-196、211-213 。 212～213ページの「クリオライト」を参照してください。
- ^ アルバート・ハンティントン・チェスター著『鉱物名辞典 歴史と語源を含む』（ニューヨーク、ニューヨーク：ジョン・ワイリー・アンド・サンズ、1896年）、68ページ。
- ^ 雑誌、スミソニアン。「グリーンランドのこの廃墟となった鉱山の町が第二次世界大戦の勝利にどのように貢献したか」スミソニアン誌。 2023年3月26日閲覧。
- ^ 「CRYOLITE（フッ化アルミニウムナトリウム）」www.galleries.com 。 2020年10月7日閲覧。
- ^ 「氷晶石 | 鉱物」。ブリタニカ百科事典。 2020年10月7日閲覧。
- ^ Cassayre, Laurent; Palau, Patrice; Chamelot, Pierre; Massot, Laurent (2010 年 11 月 11 日)。「アルミニウム電解プロセス における低温溶融電解質の特性: レビュー」(PDF)。Journal of Chemical & Engineering Data。55 ( 11): 4549–4560。doi : 10.1021/je100214x。
- ^ Totten, George E.; MacKenzie, D. Scott (2003).アルミニウムハンドブック: 第2巻: 合金製造と材料製造。第2巻。ニューヨーク、ニューヨーク: Marcel Dekker, Inc. ISBN 0-8247-0896-2。
- ^ Rao, JR; Krishnayya, PV; Rao, PA (2000). 「カリフラワーの主要な鱗翅目害虫に対する氷晶石の有効性」. Plant Protection Bulletin . 52 (3/4): 16–18. ISSN 0378-0449 . 2021年6月17日閲覧。
- ^ Helmenstine, Anne Marie. 「花火の色の仕組みと鮮やかな色を作る化学物質」。ThoughtCo 。 2019年9月1日閲覧。
- 氷晶石 Na3AlF6 の相転移と体積特性: 100 MPa までの示差熱分析; American Mineralogist; 2006 年 1 月; v. 91; no. 1; p. 97-103; doi :10.2138/am.2006.1772