Криолит (ледяной камень, греч.) – минерал класса природных фторидов, входящий в тройку самых редких ископаемых на Земле. Кристаллизуется он чаще всего в жильных пегматитовых породах. В природных месторождениях существуют кристаллический и зернистый виды криолита. Ледяной камень является единственным и незаменимым ингредиентом при получении алюминия путем электролиза.

Ледяной камень криолит
Криолит (ледяной камень, греч.) – минерал класса природных фторидов, входящий в тройку самых редких ископаемых на Земле

Свойства минерала

В теории химическая формула криолита выглядит так: Na(3)AlF(6), что обозначает следующий состав:

  • натрий (Na3) – 33%;
  • алюминий (Al) -13%;
  • фтор (F6) – 55%.

В естественных месторождениях процентное содержание химических элементов и цвет криолита могут варьироваться. Все зависит от того, какие минералы находятся по соседству. Ледяной камень может содержать частицы железного, медного и серного колчедана, колумбита или касситерита.

Например, обычная белая или мутная окраска криолита при внедрении кристаллов в полевой шпат приобретает темные оттенки.

Ледяной камень криолит
В природных месторождениях существуют кристаллический и зернистый виды криолита

Блеск прозрачного и белого криолита стеклянный, у желтых разновидностей он жирный, а поверхность темного – покрыта перламутром.

Коэффициент преломления света у криолита стремится к нулю и равнозначен показателям воды. Если провести эксперимент, опустив кристалл ледяного камня в воду, он станет невидимым для глаз. Таким образом обычно диагностируют натуральность минерала.

Читайте также:  Магический камень оникс

При комнатной температуре криолит не проводит электричество, но при температуре плавления (от 665°С) удельная электропроводность повышается. Происходит это в связи с распадом соединений алюминия и фтора шестой и четвертой валентности и выделением подвижных ионов последнего. Именно это свойство ледяного камня с успехом применяется для производства алюминия.

В естественной среде криолит подвергается разрушениям не более, чем любой известный минерал. В лабораторных условиях его растворяют с помощью соляной и серной кислот. Реакция не бурная, но с выделением токсичных паров фтора.

Магия камней (видео)

Галерея: камень криолит (25 фото)

Месторождения

С 1851 года пальма первенства по добыче криолита принадлежала Гренландии. Горные породы острова разрабатывали 130 лет. Но геологическая разведка новых территорий не велась, найденные залежи были исчерпаны, и в 1987 году криолитовый рудник был закрыт.

Богатые залежи ледяного камня были обнаружены в Новой Зеландии. Однако кроме криолита эти земли богаты и другими минералами, более дешевыми и простыми в разработке. Именно поэтому добыча криолита в этой стране так и не достигла промышленных масштабов.

Читайте также:  Камень хризолит
Ледяной камень криолит
С 1851 года пальма первенства по добыче криолита принадлежала Гренландии

На гранитном плато Джос в Нигерии были обнаружены вкрапления зернистого криолита в соединении с топазом и томсенолитом. Но данные находки оказались интересными только со стороны научной геологии.

В настоящее время месторождения криолита разбросаны по всему миру. Уральские горы в России, колорадские шахты в Америке, Канада, Германия, Намибия: вот неполный список обладателей этого минерала. Но далеко не все страны занимаются развитием его добычи.

Природные запасы ледяного камня, интересные разработчикам своей доступностью, быстро истощились. На пути геологических разработок все чаще встречается не глыба криолита, а его мелкие вкрапления. Стоимость его добычи и выработки стала убыточной в промышленных масштабах.

Камни (видео)

Производство и применение

Современным ученым удалось синтезировать ледяной камень, не уступающий по своим показателям природному минералу. Первые работы об этом открытии были опубликованы в 1933 году российскими химиками. Это был настоящий прорыв в производстве алюминия на территории бывшего СССР. Благодаря этому стоимость легкого металла стала самой низкой в мире. С использованием искусственного криолита химическая металлургия поднялась на совершенно новый качественный уровень.

Читайте также:  Природный перламутр
Ледяной камень криолит
Современным ученым удалось синтезировать ледяной камень, не уступающий по своим показателям природному минералу

Получение ледяного камня в лабораторных условиях возможно кислотным и щелочным методами. Для выработки алюминия в производственных лабораториях самым подходящим является кислотный способ. Суть этого многоступенчатого процесса заключается в следующем:

  1. При взаимодействии плавикового шпата (CaF2) и серной кислоты (H2SO4) выделяется гидрофторид (HF).
  2. Фторид водорода после растворения в воде (H2O) превращается в плавиковую кислоту.
  3. При взаимодействии плавиковой кислоты с гидроокисью алюминия получают фтор-алюминиевую кислоту (H3AlF6).
  4. Полученную кислоту нейтрализуют содой. После этого в осадок выпадает гранулированный искусственный криолит.

Стоит отметить, что при всей своей рентабельности данный процесс является очень опасным для здоровья человека. Для того чтобы организовать такое производство, приходится учитывать множество факторов – это техника безопасности, защита окружающей среды и особенности транспортировки готового продукта.

В настоящее время отдельные экземпляры натурального криолита можно встретить в музеях или частных коллекциях.

Искусственный ледяной камень используется для изготовления сверхлегких алюминиевых сплавов в авиационной и космической промышленности. Нашел свое применение и в производстве эмалей и высокопрочных стекол, для получения плавиковой кислоты.