هگزا فلورو آلومینات سدیم یک ترکیب معدنی به شکل پودر سفید رنگ می باشد که در سال ۱۷۹۹ میلادی کشف شده است. این ماده به طور طبیعی به عنوان کریولیت معدنی وجود دارد و در تولید صنعتی فلز آلومینیوم به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.
خواص و مشخصات شناسایی هگزا فلورو آلومینات سدیم
| خواص | مشخصات |
| شکل فیزیکی پودر سفید | فرمول شیمیایی Na۳AlF۶ |
| دانسیته (g/cm۳) ۲/۹ | وزن مولکولی (g/mol) 209/94 |
| نقطه ذوب (۰C) 950 | شماره (CAS No) ۱۳۷۷۵-۵۳-۶ |
| حلالیت در آب (در ۲۰ درجه سانتیگراد) %۰/۰۴ | نام دیگر Cryolite |
تولید
بیشتر کریولیت ها توسط انواع مختلف مسیرهای مرتبط تولید می شوند. یک مسیر شامل ترکیب سدیم آلومینات و هیدروفلوریک اسید است:
Na۳Al(OH)۶ + ۶HF → Na۳AlF۶ + ۶H۲O
اغلب اسید هگزا فلوروسیلیس، که از استخراج فسفات بازیابی می شود، پیش ساز یک فرآیند دو مرحله ای است که با خنثی سازی با آمونیاک شروع می شود تا هگزا فلوروسیلیکات آمونیوم تولید شود:۴
H۳AlF۶ + ۳NH۳ → (NH۴)۳AlF۶
۳AlF۶ (NH۴)۳AlF۶+ ۳NaOH → Na۳AlF۶ + ۳NH۳ + ۳H۲O
شکل معدنی هگزا فلورو آلومینات سدیم که کریولیت نامیده می شود، در Ivigtût در ساحل غربی گرینلند استخراج شد تا زمانی که ذخایر در سال ۱۹۸۷ تخلیه شدند.
طیف FTIR و رامان سدیم هگزا فلوروآلومینات
کاربردهای هگزا فلورو آلومینات سدیم
کاربرد اصلی کریولیت مصنوعی به عنوان حلال یا شار برای الکترولیز اکسیدهای آلومینیوم مانند بوکسیت می باشد. تبدیل اکسیدهای آلومینیوم به آلومینیوم فلزی مستلزم حل شدن یون های فلزی است تا بتوانند الکترون های موجود در سلول الکترولیز را بپذیرند.
مخلوطی از کرایولیت و مقداری تری فلوراید آلومینیوم به عنوان حلال استفاده می شود. برخلاف محلول های معمولی، این محلول برای ذوب شدن به دمای نزدیک به ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد نیاز دارد. هگزا فلوراید آلومینیوم سدیم نیز به عنوان آفت کش استفاده می شود.
سایر کاربردهای هگزا فلورو آلومینات سدیم شامل سفید کننده مینای دندان و مات کننده شیشه است. کریولیت در آب نامحلول است. LD50 برای ترکیب قابل مقایسه تری فلوراید آلومینیوم، ۶۰۰ میلی گرم بر کیلوگرم می باشد.
کاربرد الکتروشیمیایی
آماده سازی الکتروشیمیایی و خصوصیات ردوکس/یونی پلی پیرول در سدیم آبی هگزافلورآلومینات عنوان مقاله ای می باشد که در سال ۲۰۰۴ منتشر شده است. در این کار تغییر مکان و اکسیداسیون و کاهش اکسیداسیون پلی پیرول در محلول آبی هگزا فلوروآلومینات سدیم شرح داده شده است.
ترکیب –NaAlF۶۲ به فاز پلیمر با تجزیه و تحلیل EQCM الکترودپوزسیون نشان داده می شود. میکروگراف SEM مورفولوژی مشخصه لایه پلیمر را نشان می دهد. مکانیزمی از فرآیند ردوکس پلی پیرول بر اساس نتایج CV و EQCM مورد بحث قرار می گرفته است که شامل اندازه گیری های انجام شده به عنوان تابعی از مقیاس زمانی چرخه ردوکس و طول عمر الکترود می باشد.
در این پژوهش ساختار تعاملات تعیین کننده بین سایت های پلیمری و شمارنده نشان داده شده است. مشارکت و شمارش یون-جفت، نمک، آب، اکسیژن در فرایند اکسایش و کاهش پلی پروپل مورد بحث قرار گرفته است.
فرآیندهای مقیاس طولانی مدت مشاهده شده است که منجر به خواص تبادل کاتیونی همراه با کاهش قابل ملاحظه ای در فعالیت های اکسیداسیون ویا جریان های CV الکترود پلی پیرول می شود.
عملکرد الکترود اولیه ضعیف تهیه شده در محلول آبی هگزا فلورو آلومینات سدیم با الکترود ضریب ثانویه هگزافلورو آلومینات، که در حضور محلول کلرید سدیم تهیه شده است، مقایسه می شود. به طور کلی، ویژگی های CV و EQCM این دو سیستم به دلیل سهم بارز الکترولیت حمام در عملکرد الکترود پلیمری مشابه است.
تهیه کامپوزیت با حضور هگزا فلورو آلومینات سدیم
سنتز کامپوزیت چسبناک و محکم آلومینیوم تیتانیوم آلومینید از آلومینیوم، دی اکسید تیتانیوم و هگزافلورآلومینات سدیم موضوع مطالعه ای است که در سال ۱۹۹۵ میلادی منتشر شده است.
یک کامپوزیت TiAl۳ با ذرات آلومینیوم ۱-۲ میکرومتر که شکل پذیری کششی بالایی (۲۲٪)، استحکام کششی بالا (۲۳۵ مگاپاسکال) و اندازه دانه ۵۰ میکرومتر را نشان می دهد با استفاده از روش new in situ شامل واکنش بین Al ،TiO2 و Na۳AlF۶، و در دمای ۹۰۰ درجه سانتی گراد تحت ریخته گری قرار گرفته اند.
استحکام و شکل پذیری آن از واکنش آلومینیوم با دی اکسید تیتانیوم و بدون هگزا فلورو آلومینات سدیم با ماتریس آلومینیوم TiAl3- ذرات کامپوزیت اکسید آلومینیوم ساخته شده در محل بیشتر بوده است و این موضوع به دلیل توانایی Na۳AlF۶ برای فرایند افزایش و کاهش اکسید تیتانیم و آلومینیم است، در نتیجه TiAl۳ بیشتر و با اندازه دانه کوچکتر ایجاد می شود.