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Kryolith



Strukturformel
\mathrm{3 \ Na^+ \ [AlF_6]^{3-}}
Allgemeines
Name Natriumhexafluoraluminat
Andere Namen

Kryolith, Eisstein

Summenformel AlF6Na3
CAS-Nummer 15096-52-3
Kurzbeschreibung weißer kristalliner Feststoff [1]
Eigenschaften
Molare Masse 209,9413 g·mol−1
Aggregatzustand fest
Dichte 2,90 g·cm−3 [1]
Schmelzpunkt 1009 °C [1]
Löslichkeit

schwer löslich in Wasser: 0,41 g·l (20 °C) [1], gut löslich in Schwefelsäure

Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I
R- und S-Sätze R: 20/22-48/23/25-51/53
S: (1/2-)22-37-45-61
MAK

2,5 mg·m−3 [1]

LD50

>5000 mg·kg−1 (Ratte, oral)

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Kryolith (Eisstein) ist ein Mineral, dessen einziges bekanntes Vorkommen der Welt in Ivittuut (Ivigtut) in Grönland war. Abgebaut wurde es dort zwischen 1865 und 1987. Die chemische Formel ist Na3[AlF6], der rationale Name Natriumhexafluoroaluminat.

   

Inhaltsverzeichnis

Synthese

Die Synthese erfolgt aus Hexafluorkieselsäure und Natriumaluminat.

\mathrm{H_2SiF_6 + 6 \ NH_3 \longrightarrow 6 \ NH_4F + SiO_2}
\mathrm{6 \ NH_4F + 3 \ NaOH + Al(OH)_3 \longrightarrow Na_3[AlF_6] + 6 \ NH_3 + 6 \ H_2O}

Verwendung

Synthetisch erzeugtes Kryolith findet Verwendung in der Hülle von Schweißelektroden, allgemein als Flussmittel und als sogenannte schleifaktive Substanz in Kunstharz-gebundenen Schleifmitteln und in Schleifmitteln auf Unterlagen. Die Vorstellung ist, dass Kryolith bei den Temperaturen, die an der Spitze eines Schleifkornes während des Schleifens herrschen, schmilzt, der geschmolzene Kryolith den abgeschliffenen Stahlspan korrodiert und auf diese Weise ein Zusetzen des Schleifkörpers verhindert.

Eine weitere großtechnische Anwendung von Kryolith ist die Schmelzflusselektrolyse zur Gewinnung von Aluminium. Dort wird die Eigenschaft des relativ niedrigen Schmelzpunktes von Kryolith (1000 °C) genutzt. Aluminiumoxid (Korund), der Ausgangsstoff der Elektrolyse, hat eine Schmelztemperatur von 2050 °C. Für die Schmelzflusselektrolyse wird die eutektische Mischung verwendet. Diese besteht aus 10,5 % Al2O3 und Na3[AlF6]. Der Schmelzpunkt liegt bei 960 °C. Erst diese relativ niedrige Arbeitstemperatur ermöglicht die großtechnische Anwendung der Schmelzflusselektrolyse.

Kryolith wird auch zur Herstellung optisch hochreflektiver Oberflächen verwendet, wo es in dünnen Schichten abwechselnd mit einem anderen Stoff, z. B. Zinkselenid im Vakuum aufgedampft wird. (Vielschichtspiegel in der Lasertechnik)

Kryolith wird außerdem in einem wichtigen Zubehörteil der Gießereiindustrie eingesetzt. Speiser für Eisengießereien enthalten als Grundbestandteile Wasserglas, Aluminiumpulver und Kryolith.

Problematisch ist das Auftreten von Kryolith bei der Grundierung von zum Beispiel Aluminium-Automobilkarossen. Kryolith wird hierbei im Phosphatierbad ausgefällt und muss wieder herausgefiltert werden.

Literarisches Vorkommen: Peter Hoeg: „Fräulein Smillas Gespür für Schnee“

Toxikologie

  • Akute Wirkung: Beschwerden im Respirationstrakt: funktionelle Dyspnoe mit Emphysem, ferner Appetitlosigkeit, Übelkeit, Erbrechen, Verstopfung.
  • Chronische Wirkung: Toxische Wirkung auf die Knochen, die Zähne und die Nieren.

Mit konzentrierter Schwefelsäure kann es zur Freisetzung von Fluorwasserstoff kommen.

Quellen

  1. a b c d e Eintrag zu Kryolith in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 29. Okt. 2007 (JavaScript erforderlich)
  • Riedel, E. (2002). Anorganische Chemie. de Gruyter, Berlin.
  • GDL: http://www.gefahrstoff-info.de

Siehe auch

 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Kryolith aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.
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