Корунд

корундКорунд — минерал, кристаллический α-оксид алюминия (Al2O3)(кристаллический глинозем). Название древнеиндийского происхождения (вероятно, от санскритского «каурунтака» или тамильского «курундам» — так именовали этот минерал в Индии и на Цейлоне; возможно, от санскритского «курувинда» — рубин). Камень корунд хорошо известен минерологам, химикам, машиностроителям, электронщикам – словом, всем, кроме ювелиров. А все потому, что корунд – камень, свойства которого к ювелирному делу отношения по большей части не имеют.

СТРУКТУРА


структура корундаКристаллизуется в тригональной сингонии, дитригонально-скаленоэдрический вид симметрии. Для Al2O3 известны следующие полиморфные модификации: 1) α-Al2O3 (корунд) — тригональная, наиболее устойчивая в природных условиях; образуется в широком температурном интервале (500-1500°С); 2) β-Al2O3 гексагональная, устойчивая при очень высоких температурах; превращение α-Al2O3 в β-Al2O3 происходит при температурах 1500-1800°С; эта модификация образуется при очень медленном охлаждении расплава Al2O3; 3) γ-Al2O3 — кубическая, с кристаллической структурой типа шпинели (так же как и в случае маггемита); получается искусственно при прокаливании гидрата окиси алюминия (бёмита) до температур ниже 950°С; при более высоких температурах неустойчива — переходит в α-Al2O3.

Кристаллическая структура Al2O3 изображается в виде групп Al2O3 по углам двух ромбоэдров, слагающих элементарную ячейку. Несмотря на кажущуюся сложность, структура корунда имеет довольно простую структурную схему. Ионы кислорода находятся в плотнейшей гексагональной упаковке и располагаются слоями перпендикулярно тройной оси, наложенными один на другой. Катионы А1 располагаются между двумя такими слоями в виде гексагональной сетки, заполняя две трети октаэдрических пустот (т. е. пустот между шестью анионами кислорода, три из которых принадлежат одному, а три других, повернутых относительно первых на 180°, — другому слою ионов кислорода). При этом группы каждых трех ионов кислорода образуют общую грань для двух смежных октаэдров в соседних слоях. Характерно, что катионные слои наложены друг на друга таким образом, что в каждой вертикальной колонке из октаэдров, так же как и в слое, чередуются два заселённых с одним незаселённым, причём пары заселённых октаэдров по вертикали образуют винтовые тройные оси.

СВОЙСТВА


корундСпайность мнимая, кажущаяся, из-за сильно выраженной отдельности, обусловленной полисинтетическим двойникованием. Твёрдость по Моосу 9. Плотность 3,9 — 4 г/см³. Удельная теплота плавления 109,2 кДж/моль
Температура плавления — 2050 °C. Цвет широко варьирует от бесцветного и серого до различных оттенков красного, синего или фиолетового. Дихроичен. Иногда наблюдается иризация на сколах по спайности.

Блеск сильный металлический, до матового. В некоторых случаях, благодаря закономерно расположенным включениям тончайших рутиловых иголочек, ориентированных по его главным кристаллографическим направлениям, наблюдается эффект астеризма. В этих случаях говорят о «звёздчатых» корундах (рубинах, сапфирах). Химически стоек, нерастворим в кислотах.

МОРФОЛОГИЯ


корундВстречается в виде бочонкообразных, дипирамидальных и таблитчатых кристаллов псевдогексагонального облика, отдельно вкрапленных зёрен и зернистых агрегатов. Грани призм, дипирамид и пинакоида часто покрыты грубой косой штриховкой. Обычно наблюдаются довольно хорошо образованные бочонковидные, столбчатые, пирамидальные и пластинчатые кристаллы, достигающие иногда больших размеров (до дециметра в поперечнике). Наиболее часто встречаются грани гексагональной призмы {1120}, гексагоналыых дипирамид {2241}, {2243}, ромбоэдра (1011} и пинакоыда {0001}. Часто грани призм и дипирамид, а также грани пинакоида бывают покрыты косой штриховкой, а в других случаях наблюдается штриховка в горизонтальном направлении вследствие двойникования по пинакоиду.

Корунд как минеральный вид имеет следующие разновидности:

  • Рубин, «красный яхонт» — красного цвета; — драгоценный камень первой категории, цена прозрачных хорошоокрашенных экземпляров бывает больше, чем у алмазов.
  • Сапфир, «синий яхонт» — синего цвета разной интенсивности. При умеренно-интенсивной васильково-синей окраске — драгоценный камень первой категории, но ценится значительно ниже рубина. Слишком тёмные или слишком светлые сапфиры довольно дёшевы. Родственность сапфира и рубина была открыта в Европе только в 1800г.
  • Звёздчатый рубин — экзотический драгоценный камень с эффектом астеризма, обрабатывается в виде кабошона, — на любителя.
  • Звёздчатый сапфир — экзотический драгоценный камень с эффектом астеризма, обрабатывается в виде кабошона, — на любителя.
  • Лейкосапфир или «Восточный алмаз» — бесцветный и совершенно прозрачный корунд; недорогой драгоценный камень.
  • «Восточный изумруд» — зелёного цвета;
  • «Восточный аметист» — фиолетового цвета;
  • Обыкновенными корунд — непрозрачный, крупно- или мелкозернистый, сероватого цвета. Иногда в крупных непрозрачных кристаллах. Благодаря высокой твердости, используют как абразивный материал, из-за высокой температуры плавления используется как огнеупорный материал.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ


корундТипичный гипогенный минерал. Встречается в магматических породах, бедных кремнезёмом (типа сиенитов, нефелиновых сиенитов). Крупные кристаллы находятся в пегматитах, генетически связанных с указанными горными породами. Зерна и метакристаллы достигающие до 10 см. в диаметре, характерны для метаморфических пород глубокой стадии метаморфизма — гнейсов, гранатовых амфиболитов, гранулитов. Также образуется при контактово-метаморфических изменениях осадочных пород, богатых глинозёмом — наждак. Основную массу драгоценных разновидностей находят в россыпях.

Сопутствующие минералы
Полевые шпаты, андалузит, силлиманит, рутил, Кианит, гиббсит, бёмит, шпинель, серпентин, нефелин, хлориты, слюды, магнетит.
Не может сосуществовать вместе с кварцем, так как минералы реагируют с образованием одного из полиморфов силиката алюминия (кианит, андалузит, силлиманит).

ПРИМЕНЕНИЕ


корундВысокая твердость корунда определяет его практическое значение: порошок корунда применяется для шлифовки драгоценных камней, металлов, оптических стекол. Из сцементированных молотых корундовых пород изготавливают круги шлифовальных станков. Кроме того, в наклеенном на бумагу или полотно виде он дает наждачные шкурки. Рубин и сапфир – драгоценные камни. Рубины играют роль подшипников и опорных камней в часовых механизмах, обеспечивая высокую точность хода и продлевая их жизнь. Рубины и сапфиры используются в оптических квантовых генераторах (лазерах).

Сапфир не реагирует с любыми кислотами и щелочами. Он противостоит высоким давлениям и температурам, жесткому радиоактивному излучению. Его можно сварить со стеклом и припаивать к металлу (иллюминаторы, позволяющие следить за процессом, протекающим в приборах и аппаратах, где царят вакуум, высокие температуры и давления, батискаф и др.). для этого используется прозрачный, бесцветный, искусственный сапфир. Сапфир в качестве датчика перепада давления находит применение для обнаружения аварийных участков магистральных газопроводов.


Корунд (англ. Corundum) — Al2O3

Молекулярный вес 101.96 г/моль
Происхождение названия от санскритского «каурунтака» или тамильского «курундам»
IMA статус действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

КЛАССИФИКАЦИЯ


Strunz (8-ое издание) 4/C.04-10
Nickel-Strunz (10-ое издание) 4.CB.05
Dana (7-ое издание) 4.3.1.1
Dana (8-ое издание) 4.3.1.1
Hey’s CIM Ref. 7.6.1

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Цвет минерала бесцветный, синий, красный, розовый, жёлтый, серый, золотисто-коричневый
Цвет черты белый
Прозрачность прозрачный, полупрозрачный, непрозрачный
Блеск алмазный, стеклянный, перламутровый
Спайность отсутствует
Твердость (шкала Мооса) 9
Излом неровный, раковистый
Прочность хрупкий
Плотность (измеренная) 3.98 — 4.1 г/см3
Радиоактивность (GRapi) 0

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Тип одноосный (-)
Показатели преломления nω = 1.767 — 1.772 nε = 1.759 — 1.763
Максимальное двулучепреломление δ = 0.008 — 0.009
Оптический рельеф высокий
Цвет в отраженном свете бесцветный
Плеохроизм не плеохроирует
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении иногда флюоресцентный, при длинноволновом УФ — красный

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Точечная группа 3m (3 2/m) — гексагонально-скаленоэдрический
Пространственная группа R3c (R3 2/c)
Сингония Тригональная
Параметры ячейки a = 4.75Å, c = 12.982Å
Двойникование звёздчатые двойниковые сростки кристаллов, уплощённые по {1120}. 2. Двойники по {0001} менее распространены. Механические двойники скольжения по {1011}, и также по {0001}.

Интересные статьи:



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*