Корунд це мінерал

Корунд це мінерал, кристалічний α-оксид алюмінію (Al2O3). Назва давня, походить від давньоіндійського каурунтаку. Застарілі син.: гармофан, наждак, шпат алмазний, сміргель.

Для Al2O3 відомі такі поліморфні модифікації: 1) -Al2O3 (корунд) - тригональна, найбільш стійка в природних умовах; утворюється у широкому температурному інтервалі (500-1500 ° С); 2) β-Al2O3 гексагональна, стійка за дуже високих температур; перетворення α-Al2O3 на β-Al2O3 відбувається при температурах 1500-1800°С; ця модифікація утворюється при дуже повільному охолодженні розплаву Al2O3; 3) γ-Al2O3 - кубічна, з кристалічною структурою типу шпінелі (так само як і у випадку маггеміту); виходить штучно при прожарюванні гідрату окису алюмінію (беміту) до температур нижче 950°С; при вищих температурах нестійка - перетворюється на α-Al2O3.

Хімічний склад

Аl – 53,2 %. Відзначаються незначні домішки Cr, Fe, Mn, Ti. Кристалічні різниці, пов'язані з корундом, виключно чисті за складом. Нікчемні домішки Сr обумовлюють червону, Fe3+ - коричневу (у суміші з Мn) і рожеву, Тi4+ - синю, суміш Fe2+ та Fe3+ - чорне забарвлення.

Кристалічна структура

Кристалічна структура Al2O3 зображується у вигляді груп Al2O3 по кутах двох ромбоедрів, що складають елементарну комірку. Незважаючи на складність, структура утворена корундами, має досить просту структурну схему. Іони кисню знаходяться в щільній гексагональній упаковці і розташовуються шарами перпендикулярно до потрійної осі, накладеними один на інший. Катіони А1 розташовуються між двома такими шарами у вигляді гексагональної сітки, заповнюючи дві третини октаедричних порожнин (тобто порожнин між шістьма аніонами кисню, три з якихналежать одному, а три інших, повернутих щодо перших на 180 °, - іншому шару іонів кисню). При цьому групи кожних трьох іонів кисню утворюють загальну грань для двох суміжних октаедрів у сусідніх шарах. Характерно, що катіонні шари накладені один на одного таким чином, що в кожній вертикальній колонці з октаедрів, так само як і в шарі, чергуються два заселені з одним незаселеним, причому пари заселених октаедрів по вертикалі утворюють гвинтові потрійні осі. Характерна уявна, схожа на спайність, горизонтальна окремість по пінакоїду і коса - за основним ромбоедром, обумовлена полісинтетичним двойникуванням.

Діхроїчний. Іноді спостерігається іризація на сколах. У деяких випадках завдяки закономірно розташованим включенням найтонших рутилових голочок, орієнтованих за його головними кристалографічними напрямками, спостерігається ефект астеризму. У цих випадках говорять про "зірчасті" корунди (рубіни, сапфіри). Хімічно стійкий, нерозчинний у кислотах.

Різновиди

Зоряний рубін - екзотичний дорогоцінний камінь з ефектом астеризму, що обробляється у вигляді кабошона, - на любителя.
Зоряний сапфір - екзотичний дорогоцінний камінь з ефектом астеризму, що обробляється у вигляді кабошона, - на любителя.
Лейкосапфір або «Східний алмаз» - безбарвний і прозорий корунд; недорогий дорогоцінний камінь.
Падпараджа - оранжево-рожевий ювелірний різновид.

У Середньовіччі найкращі дорогоцінні камені потрапляли до Європи зі Сходу, і тому, щоб відрізнити їх від подібних до них за забарвленням європейських каменів, до твердіших різновидів додавали приставку "східний". Так, назва "східний топаз" використовувалося для позначення жовтої, "східний хризоліт" -жовтувато-зеленою, "східний смарагд" - зеленою, "східний аквамарин" - блакитно-зеленою, "східний аметист", - фіолетовий та "східний гіацинт" - корундами рожевого різновиду. В даний час такі терміни не мають сенсу і вводять в оману, і надалі їх не слід застосовувати.

Зазвичай, корунд - непрозорий, крупно-або дрібнозернистий, сірого кольору. Іноді у великих непрозорих кристалах. Чистий корунд безбарвний. Чудові кольори, характерні корундом, що становлять славу цього мінералу, завдячують своїм походженням найдрібнішим слідам інших мінералів. Давно передбачалося, що хром є причиною забарвлення рубіну, і це підтвердилося дослідах з синтезу цього дорогоцінного каменю, що проводилися "з застосуванням окису хрому як агент, що фарбує.

Глибина фарбування червоного каміння сильно варіює. Світло-червоні різновиди називаються рожевими сапфірами, але між ними та рубінами спостерігається поступовий невідчутний перехід, і не можна різко розмежовувати ці різновиди. Те, що синій колір сапфіру обумовлений присутністю в ньому титану, встановлено при синтезі сапфірів із застосуванням цього елемента як матеріал, що забарвлює. Окис хрому ізоморфний з глиноземом, і тому можна очікувати, що хром гармонійно входить у кристалічну структуру глинозему, але іони хрому перевищують за розмірами іони алюмінію, які він заміщає, і тому вони деформують кристалічну структуру, зрушуючи поглинене світло в червону область спектру. Тривалентний титан також може замінювати алюміній.

Раніше вважали, що титан є у формі TiFeO3 (ільменіту), але спектр поглинання синтетичного синього корунду не вказує навіть на сліди заліза. Звичайне жовте забарвлення пов'язане з присутністю окису заліза. Часто зустрічаються і багатобарвнікаміння: сині та червоні зони іноді чергуються і викликають явне лілове або фіолетове забарвлення. У деяких каменях можуть бути жовті та сині ділянки. Абсолютно безбарвне каміння в природі майже не зустрічається. Попит на такі зразки у ювелірів невеликий, тому що вони не дають відблиску і тому не дуже цікаві в огранованому вигляді.

Типовий гіпогенний мінерал. Зустрічається в магматичних породах, бідних кремнеземом (типу сієнітів, нефелінових сієнітів). Великі кристали перебувають у пегматитах, генетично пов'язаних із зазначеними гірськими породами. Зерна та метакристали, що досягають до 10 см. в діаметрі, характерні для метаморфічних порід глибокої стадії метаморфізму - гнейсів, еклогітів, гранатових амфіболітів, гранулитів. Також утворюється при контактно-метаморфічних змінах осадових порід, багатих на глинозем - наждак. Основну масу дорогоцінних різновидів знаходять у розсипах, де вони добре зберігаються завдяки високій твердості та хімічній інертності.

Не може співіснувати разом з кварцом, тому що мінерали реагують з утворенням одного з поліморфів силікату алюмінію (кіаніт, андалузит, силіманіт).

Місце народження

Занскар (шт. Каш-світ), Індія; поблизу Балангоди, Раквани та Ратнапури - Шрі-Ланка; Адамів Міст — ланцюг скель, балок та піщаних мілин між Індією та о. Шрі Ланка; Амбусітра, о.Мадагаскар; мармури Могок, Бірма; Тайланд; о. Наксос, Греція; Банкрофт, Крейгмонт, Ренфру (шт. Онтаріо) - Канада; Норвегія; Кортланд (шт. Нью-Йорк), США. В Україні: Сігангойське (Красноярський край), Ільменські гори та Вишневі гори (Челябінська обл., Урал), масив Рай-Із, Приполярний Урал, "Косий Брід", Середній Урал, Хіт-Острів у Північній Карелії.

Застосування

Зернисті маси корунду (наждак) застосовуються як абразивнийматеріал. Через високу температуру плавлення використовується як вогнетривкий матеріал. Прозорі різновиди корунду (сапфір, рубін) є дорогоцінним камінням і широко використовуються в ювелірній справі.

Великі добре освічені кристали видобуваються як колекційні експонати. Високоякісні корунди застосовують під час виготовлення точних механізмів, лазерів та інших оптичних пристроїв.