Korund - Corundum - Wikipedia

Nesmí být zaměňována s Karborundum.
Korund
Několik korundových krystalů.jpg
Všeobecné
KategorieOxidový minerál - hematitová skupina
Vzorec
(opakující se jednotka)		Oxid hlinitý, Al
2Ó
3
Strunzova klasifikace4. CB.05
Dana klasifikace4.3.1.1
Krystalový systémTrigonální
Křišťálová třídaŠestihranný scalenohedral (3m)
Symbol HM: (3 2 / m)
Vesmírná skupinaR3C
Jednotková buňkaA = 4,75 Å, C = 12 982 Å; Z = 6
Identifikace
BarvaBezbarvý, šedý, zlatohnědý, hnědý; fialová, růžová až červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, fialová; může být barevně pásmový, asterizovaný hlavně šedý a hnědý
Krystalický zvykStrmé bipyramidové, tabulkové, hranolové, kosočtverečné krystaly, masivní nebo zrnité
TwinningPolysyntetické twinningy běžné
VýstřihŽádný - rozchod ve 3 směrech
ZlomeninaKonchoidní až nerovnoměrné
HouževnatostKřehký
Mohsova stupnice tvrdost9 (definující minerál)[1]
LeskAdamantine do sklivce
PruhBílý
DiaphaneityPrůhledný, průsvitný na neprůhledný
Specifická gravitace3.95–4.10
Optické vlastnostiJednoosý (-)
Index lomunω = 1.767–1.772
nε = 1.759–1.763
PleochroismusŽádný
Bod tání2 044 ° C (3 711 ° F)
TavitelnostInfusible
RozpustnostNerozpustný
Změní se naMůže se změnit na slídu na površích a způsobit snížení tvrdosti
Další vlastnostiMůže UV záření fluoreskovat nebo fosforovat
Reference[2][3][4][5]
Hlavní odrůdy
SafírJakákoli barva kromě červené
RubínČervené
SmirekČerný zrnitý korund důvěrně smíchaný s magnetit, hematit nebo hercynite

Korund je krystalický druh oxid hlinitý (Al
2Ó
3) obvykle obsahující stopy žehlička, titan, vanadium a chrom.[2][3] Je to Skála -formování minerální. Je to také přirozeně průhledný materiál, ale může mít různé barvy v závislosti na přítomnosti přechodový kov nečistoty ve své krystalické struktuře.[6] Korund má dvě primární odrůdy drahokamů: rubín a safír. Rubíny jsou červené kvůli přítomnosti chrom a safíry vykazují řadu barev v závislosti na přítomném přechodném kovu.[6] Vzácný druh safíru, padparadscha safír, je růžovo-oranžový.

Název "korund" je odvozen od Tamil -Dravidian slovo kurundam (rubín-safír) (objeví se v Sanskrt tak jako kuruvinda).[7]

Kvůli tvrdosti korundu (čistý korund je definován tak, že má 9,0 na Mohs stupnice), může poškrábat téměř každý jiný minerál. Běžně se používá jako abrazivní na všechno od smirkový papír na velké nástroje používané při obrábění kovů, plastů a dřeva. Nějaký smirek je směs korundu a jiných látek a směs je méně abrazivní s průměrnou Mohsovou tvrdostí 8,0.

Kromě své tvrdosti má korund hustotu 4,02 g / cm3 (251 lb / cu ft), což je u transparentního minerálu složeného z nízko-atomová hmotnost elementy hliník a kyslík.[8]

Geologie a výskyt

Korund z Brazílie, velikost přibližně 2 cm × 3 cm (0,8 palce × 1 palec)

Korund se vyskytuje jako minerál v slídě břidlice, rula, a nějaký kuličky v metamorfický terranes. Vyskytuje se také u oxidu křemičitého ohnivý syenit a nefelinový syenit rušivé. Další výskyty jsou jako masy sousedící s ultramafický rušivé, spojené s lamprophyre hráze a jako velké krystaly pegmatity.[5] Obvykle se vyskytuje jako detritální minerál v proudu a plážové písky kvůli své tvrdosti a odolnosti vůči povětrnostním vlivům.[5] Největší zdokumentovaný monokrystal z korundu měří asi 65 cm × 40 cm × 40 cm a váží 152 kg (335 lb).[9] Rekord byl od té doby překonán některými syntetickými látkami koule.[10]

Korund pro brusiva těží se v Zimbabwe, Pákistánu, Afghánistánu, Rusku, na Srí Lance a v Indii. Historicky to bylo těženo z ložisek spojených s dunité v Severní Karolina, USA a od nefelinový syenit v Craigmont, Ontario.[5] Smirek -grad korund se nachází na Řecký ostrov z Naxos a blízko Peekskill, New York, USA. Abrazivní korund je synteticky vyráběn z bauxit.[5]

V Číně byly objeveny čtyři korundové osy sahající až do roku 2500 př. N.l. z kultury Liangzhou.[11]

Syntetický korund

The Proces Verneuil umožňuje výrobu bezchybného monokrystalu safír a rubín drahokamy mnohem větší velikosti, než jaké se běžně vyskytují v přírodě. Je také možné vypěstovat drahokam kvalitní syntetický korund pomocí toku a hydrotermální syntéza. Vzhledem k jednoduchosti metod používaných při syntéze korundu se na trhu dostává velké množství těchto krystalů, což v posledních letech významně snižuje cenu.

Kromě okrasných použití se syntetický korund používá také k výrobě mechanických dílů (trubky, tyče, ložiska a další obráběné součásti), optiky odolné proti poškrábání, odolné proti poškrábání hodinky krystaly, okna přístrojů pro satelity a kosmické lodě (kvůli průhlednosti v ultrafialovém až infračerveném rozsahu) a laser komponenty. Například KAGRA hlavní zrcátka detektoru gravitačních vln jsou 23 kg (50 lb) safíry,[14] a Pokročilé LIGO považována za safírová zrcátka o hmotnosti 40 kg (88 lb).[15]

Struktura a fyzikální vlastnosti

Krystalová struktura korundu
Molární objem vs. tlak při teplotě místnosti

Korund krystalizuje s trigonální symetrií ve vesmírné skupině R3C a má parametry mřížky A = 4,75 Å a C = 12 982 Å za standardních podmínek. Jednotková buňka obsahuje šest jednotek vzorce.

Houževnatost korundu je citlivá na drsnost povrchu[16][17] a krystalografická orientace.[18] Může to být 6–7 MPa · m½ pro syntetické krystaly,[18] a kolem 4 MPa · m½ pro přirozené.[19]

V mřížce korundu tvoří atomy kyslíku mírně zkreslené šestihranné těsné balení, ve kterém dvě třetiny mezer mezi osmistěnou jsou obsazeny hliníkovými ionty.

Viz také

Reference

  1. ^ „Mohsova stupnice tvrdosti“. Sběratelský koutek. Mineralogická společnost Ameriky. Citováno 10. ledna 2014.
  2. ^ A b Anthony, John W .; Bideaux, Richard A .; Bladh, Kenneth W .; Nichols, Monte C., eds. (1997). „Korund“. Příručka mineralogie (PDF). III Halogenidy, hydroxidy, oxidy. Chantilly, VA, USA: Mineralogická společnost Ameriky. ISBN  0962209724.
  3. ^ A b "Korund". Mindat.org.
  4. ^ "Korund". Webmineral.com. Archivovány od originál dne 25. listopadu 2006.
  5. ^ A b C d E Hurlbut, Cornelius S .; Klein, Cornelis (1985). Manuál mineralogie (20. vydání). Wiley. str.300 –302. ISBN  0-471-80580-7.
  6. ^ A b Giuliani, Gaston; Ohnenstetter, Daniel; Fallick, Anthony E .; Groat, Lee; Fagan; Andrew J. (2014). „Geologie a geneze ložisek korundového kamene“. Drahý korund. Research Gate: Mineralogická asociace Kanady. 37–38. ISBN  978-0-921294-54-2.
  7. ^ Harper, Douglas. "korund". Online slovník etymologie.
  8. ^ „Minerální korund“. galleries.com.
  9. ^ Rickwood, P. C. (1981). "Největší krystaly" (PDF). Americký mineralog. 66: 885–907.
  10. ^ „Rubicon Technology roste o 200 kg“ super boule"". LED uvnitř. 21. dubna 2009.
  11. ^ „Číňané poprvé použili diamant“. BBC novinky. BBC. Květen 2005.
  12. ^ Duroc-Danner, J. M. (2011). "Neošetřený nažloutlý oranžový safír vykazující svou přirozenou barvu" (PDF). Journal of Gemmology. 32 (5): 175–178. doi:10.15506 / jog.2011.32.5.174. Archivovány od originál (PDF) dne 16. května 2013.
  13. ^ Bahadur (1943). „Příručka drahých kamenů“. Citováno 19. srpna 2007.
  14. ^ Hirose, Eiichi; et al. (2014). „Zafírové zrcadlo pro detektor gravitačních vln KAGRA“ (PDF). Fyzický přehled D. 89 (6): 062003. doi:10.1103 / PhysRevD.89.062003.
  15. ^ Billingsley, GariLynn (2004). „Advanced Ligo Core Optics Components - Downselect“. Laboratoř LIGO. Citováno 6. února 2020.
  16. ^ Farzin-Nia, Farrokh; Sterrett, Terry; Sirney, Ron (1990). "Vliv obrábění na lomovou houževnatost korundu". Journal of Materials Science. 25 (5): 2527–2531. doi:10.1007 / bf00638054. S2CID  137548763.
  17. ^ Becker, Paul F. (1976). „Zlomenina-pevná anizotropie safíru“. Journal of the American Ceramic Society. 59 (1–2): 59–61. doi:10.1111 / j.1151-2916.1976.tb09390.x.
  18. ^ A b Wiederhorn, S. M. (1969). „Zlomenina safíru“. Journal of the American Ceramic Society. 52 (9): 485–491. doi:10.1111 / j.1151-2916.1969.tb09199.x.
  19. ^ „Korund, oxid hlinitý, oxid hlinitý, 99,9%, Al
    2    Ó
    3    "    . www.matweb.com.