Съдържание
- Какво е Рутил?
- Геологическо възникване на Рутил
- Рутилен майнинг
- Полиморфи и примеси
- Рутила и гемология
- Използване на рутил
- Синтетичен рутил
Рутифициран кварц: Разрушен камък от разрушен кварц. Рутил може да се появи като иглени кристали в минерали като кварц, корунд, гранат и андалузит. Авторско право на iStockphoto / Coldmoon_photo.
Какво е Рутил?
Рутил е минерал от титанов оксид с химичен състав на TiO2, Среща се в магматични, метаморфни и утаечни скали по целия свят. Рутил се среща и като иглени кристали в други минерали.
Рутил има висока специфична гравитация и често е концентриран от действие на потоци и вълни в „тежки минерални пясъци“, които съществуват днес както в морските, така и в морските находища. Голяма част от рутиловата продукция в света се добива от тези пясъци.
Рутилът се използва като титанова руда, смачква се в бял прах, който се използва като пигмент в бои, и се преработва за използване в множество продукти. Мрежите от иглообразни рутилни кристали създават "очите" и "звездите" в много скъпоценни камъни, като звезден рубин и звезден сапфир.
Тежки минерални пясъци: Плитко копаене в Фоли Бийч, Южна Каролина, излага тънки слоеве от тежки минерални пясъци. Тези пясъци често са източник на естествен рутил. Снимка от Carleton Bern, Съединените американски геоложки проучвания.
Геологическо възникване на Рутил
Рутил се среща като спомагателен минерал в плутонични магнитни скали като гранит и в магнитни скали с дълбоки източници като перидотит и лампроит. В метаморфните скали рутилът е често срещан минерал за добавки в гнайси, шисти и еклогити. Добре оформените кристали на рутил понякога се намират в пегматит и скар.
Рутилите и редица други метални рудни минерали се добиват заедно от утайки, известни като „тежки минерални пясъци”. Тези седименти са получени от изветрянето на магматични и метаморфни скали, които съдържат изобилие от миниатюрни зърна от минерали с висока специфична гравитация, като рутил, илменит, анатаза, брукит, левкоксен, перовскит и титанит (известен още като сфен).
Тъй като тези скали времето, техните по-устойчиви минерални частици се измиват в морската крайбрежна среда, където се сортират и концентрират според плътността им чрез вълна и текущо действие. Там, където условията са подходящи и тежки минерали са в изобилие, тези утайки могат да се превърнат в подлежащи на отлагане отлагания.
Добив на тежки минерали: Багерите премахват тежки минерални пясъци в мина Concord в южна централна Вирджиния. Тези пясъци, съдържащи до около 4% тежки минерали, се изкопават и след това се обработват за отстраняване на рутил, илменит, левкоксен и циркон. Пясъците бяха изморени и ерозирани от експозиция на анортозит на малко разстояние. Снимка на Геоложкото проучване на САЩ.
Рутилен майнинг
Тежките минерални пясъци се добиват в плитката морска среда от кораби, които драгират седименти, отделят тежките минерални зърна, задържат тежките минерали на борда и изхвърлят по-леката фракция на утайката обратно на дъното.
Тежките минерални пясъци се намират и на сушата в утаечни отлагания, които се натрупват във времена, когато морското равнище е било много по-високо, отколкото е днес. Тези седименти се добиват, обработват за отстраняване на тежките минерали и се връщат в ландшафт, който е възстановен на първоначалната си топография.
Тежки минерални пясъци: Тежък минерален концентрат от операция за добив на суша в Грузия. Състои се от зърно с големина на пясък, предимно рутил, илменит и циркон.
Полиморфи и примеси
Рутилът е най-разпространената естествена форма на TiO2, Има многобройни полиморфи, които включват анатаза и брокит. Желязо (Fe+2) понякога замества титан в някои образци от рутил. Когато това се случи, разликата във валентността между желязо и титан изисква балансиране - и този баланс често се постига чрез заместване на ниобия (Nb+5) и / или тантал (Ta+5) за друг титан. Заместването на тези елементи увеличава специфичната тежест на рутила и причинява черен цвят както на минерала, така и на ивицата му.
Рутифициран кварц: Фасетен скъпоценен камък, изрязан от рутилиран кварц. Дългите призматични кристали със златен блясък са рутилни. Образец и снимка от Arkenstone / www.iRocks.com.
Рутила и гемология
Рутилът има повече от вероятно всеки друг минерал, афинитет към отглеждане като кристали във формата на призмата в рамките на други минерали. Дългите призми на рутил се срещат в много различни скъпоценни минерали. Кварцът, корундът (рубин и сапфир), гранат и андалузит са някои от по-познатите.
Понякога тези игли са груби и ясно видими в скъпоценния камък, както в много екземпляри от рутилиран кварц. Тези игли произвеждат привлекателни и интересни скъпоценни камъни, когато имат приятен цвят и подредба. Вижте съседната снимка на рутилиран кварц.
Звездата на Индия: Този скъпоценен камък е 563,35-каратов звезден сапфир, изсечен от груб, намерен в Шри Ланка. Той е сиво-синьо на цвят и е изрязан, за да показва звезда и на горната и на долната част. Той е изложен в Американския музей по естествена история в Ню Йорк. Снимка на Wikimedia Commons от Даниел Торес, младши
В някои скъпоценни камъни, като рубин и сапфир, отраженията на светлината от мрежа от фини рутилови кристали в правилно изрязан кабошон ще произведат красива „звезда“ от светлина върху повърхността на скъпоценния камък. Скъпоценни рубини и скъпоценни сапфири с тази звезда са известни в търговията като „феноменални скъпоценни камъни“, а феноменът на звездата е известен като „астеризъм“. Вижте съседната снимка на светлосин звезден сапфир, наречен „Звездата на Индия“.
В други скъпоценни камъни една посока на успоредни кристали ще образува светлинна линия на повърхността на скъпоценния камък, известна като "котешко око". Феноменът, който създава котешко око, е известен като „ботушинг“, а скъпоценните камъни, които проявяват това явление, се наричат „балакани“. Най-известният скъпоценен камък за неговата чатност е хризоберилът от котешко око.
Рутифициран кварц с котки-очи: Кабошон, изрязан от рутилиран кварц, добиван в Бразилия. Рутиловите игли са със златист цвят и имат текстура, която е толкова груба, че много индивидуални игли ясно се виждат. Кабошонът е с размери приблизително 12 х 16 милиметра.
Използване на рутил
Основните приложения на рутил и титанов оксид, направени от рутил, са: производство на пигменти от титанов оксид, производство на огнеупорна керамика и производство на титаниев метал. Използването на рутил за направата на пигменти докосва живота на почти всеки човек в Съединените щати по много начини почти всеки ден.
Когато фино се натроши и обработи за отстраняване на примеси, рутилът се превръща в ярко бял прах, който служи като отличен пигмент. Използва се за приготвяне на боя чрез суспендиране на праха в течност. Течността служи като носител в приложението на боята и се изпарява, за да нанесе слой от титаниев оксид върху боядисания предмет. Пигментите от титанов оксид стават много важни в производството на бои през 1978 г., когато правителството на Съединените щати забрани използването на пигменти на основата на олово в продуктите на потребителските бои.
Пигментите от титанов оксид се използват за получаване на бял цвят в пластмасите и се използват за изработка на хартия с висока яркост. Титановият оксид придава на тези продукти цвят, устойчив на избледняване. Титановият оксид също е нетоксичен и химически стабилен. Тези свойства позволяват използването му като пигмент в храни, козметика, фармацевтични продукти и много потребителски продукти като паста за зъби.
Най-добрият начин да научите за минералите е да изучавате с колекция от малки екземпляри, с които можете да боравите, изследвате и наблюдавате техните свойства. В магазина се предлагат евтини минерални колекции.
Синтетичен рутил
Рутил има много висок коефициент на пречупване, силна дисперсия и адамантинов блясък. Това са оптични свойства, които могат да произведат страхотен скъпоценен камък и тези свойства в рутил съперник или надвишават тези на диаманта. За съжаление, естественият рутил рядко има яснотата и цвета, необходими, за да послужи като алтернативен скъпоценен камък за диаманта.
Въпреки това синтетичният рутил може да се направи почти безцветен с отлична яснота. Когато е произведен за първи път през 40-те и 50-те години на миналия век, той е нарязан на скъпоценни камъни и се продава като диамантен симулатор, наречен „Titania”. Той придоби малко ранна популярност, но това започна да избледнява, след като купувачите откриха, че синтетичният рутил е пострадал от наранявания от абразия само за кратко време - рутилът има твърдост на Моос 6 в сравнение с твърдостта на диаманта 10.