Tartalom
- Mi a Rutile?
- A rutin geológiai előfordulása
- Rutin bányászat
- Polimorfok és szennyeződések
- Rutile és gemológia
- A Rutile felhasználása
- Szintetikus rutil
Rutált kvarc: A romlott kvarc zuhant. A rutil tű alakú kristályok formájában fordulhat elő ásványokban, például kvarcban, korundban, gránátban és andalúzitban. Kép szerzői jog iStockphoto / Coldmoon_photo.
Mi a Rutile?
A rutil titán-oxid ásvány, TiO kémiai összetételével2. Az egész világon megtalálható a fakó, metamorf és üledékes kőzetekben. A rutile tű alakú kristályokként fordul elő más ásványi anyagokban is.
A rutil nagy fajsúlyú, és gyakran az áramlás és a hullám hatására koncentrálódik „nehéz ásványi homokban”, amelyek ma mind a szárazföldi, mind a tengeri lerakódásokban léteznek. A világ rutiltermelésének nagy részét ezekből a homokból bányozzák.
A rutilt titánércként használják, fehér porrá aprítják, amelyet pigmentekként használnak a festékekben, és sok termék felhasználására feldolgozzák. A tű alakú rutilkristályok hálózata számos drágakőben, például csillag rubinban és csillag zafírban hozza létre a „szemet” és a „csillagot”.
Nehéz ásványi homok: A dél-karolinai Folly Beach sekélyes ásása vékony réteg nehéz ásványi homokot rejt magában. Ezek a homok gyakran a természetes rutin forrása. Fénykép: Carleton Bern, az Egyesült Államok Geológiai Szolgálata.
A rutin geológiai előfordulása
A rutile kiegészítő ásványi anyagként fordul elő plutonikus mulatszerű kőzetekben, például gránitban, és mély forrású mulatszerű kőzetekben, például a peridotitban és a lamproitban. A metamorf kőzetekben a rutile általános kiegészítő ásványi anyag a gneissben, a szkistában és az eklogitban. A jól formált rutilkristályok néha megtalálhatók a pegmatitben és a skarnban.
A rutilt és számos más fémes érc ásványt bányásznak össze az „ásványi homok” néven ismert üledékes lerakódásokból. Ezeket az üledékeket olyan mulatságos és metamorf kőzetek időjárási körülményei képezik, amelyek bőséges apró szemcséket tartalmaznak nagy fajsúlyú ásványi anyagok, például rutil, ilmenit, anatáz, brookit, leukoxin, perovszitit és titanit (más néven gömb).
Mivel ezek a sziklák időjárnak, ellenállóbb ásványi részecskéiket a tengerparti környezetbe mosják, ahol szétválogatják és koncentrálják sűrűségük szerint hullám és jelenlegi hatás alapján. Ahol a körülmények megfelelőek, és bőségesen vannak ásványi anyagok, ezek az üledékek bányászatra válhatnak.
Bányászat nehéz ásványok: Kotrógépek eltávolítják a nehéz ásványi homokot a Concord-bányában Virginia dél-középső részén. Ezeket a homokot, amelyek kb. 4% nehéz ásványi anyagokat tartalmaznak, feltárják és feldolgozzák a rutil, ilmenit, leucoxén és cirkon eltávolításához. A homokot viharverte és lebontotta az anortosit expozíciója rövid távolságra. Fotó: az Egyesült Államok Geológiai Szolgálata.
Rutin bányászat
A nehéz ásványi homokot a sekély tengeri környezetben olyan üzemeket bányászják, amelyek kotrásokat kotrnak, elválasztják a nehéz ásványi szemcséket, tartják a nehéz ásványokat a fedélzeten, és a könnyebb üledékfrakciót visszajuttatják az aljára.
Nehéz ásványi homok található a szárazföldön üledékes lerakódásokban is, amelyek akkor halmozódtak fel, amikor a tenger szintje sokkal magasabb volt, mint jelenleg. Ezeket az üledékeket bányászják, feldolgozzák a nehéz ásványok eltávolítása céljából, és visszatérnek a tájhoz, amely visszanyeri az eredeti topográfiáját.
Nehéz ásványi homok: Nehéz ásványi koncentrátum egy grúziai szárazföldi bányászati műveletből. Homokméretű szemcsékből áll, amelyek nagyrészt rutilból, ilmenitből és cirkóniából állnak.
Polimorfok és szennyeződések
A rutil a TiO legelterjedtebb természetes formája2. Számos polimorf forma tartalmaz anatázt és brookit. Vas (Fe+2) a rutil egyes mintáinál néha helyettesíti a titánt. Amikor ez megtörténik, a vas és a titán közötti vegyértékkülönbség kiegyensúlyozást igényel - és ezt az egyensúlyt gyakran niobium (Nb+5) és / vagy tantál (Ta+5) egy másik titánhoz. Ezeknek az elemeknek a helyettesítése növeli a rutile fajsúlyát, és fekete színűvé teszi mind az ásványt, mind annak csíkját.
Rutált kvarc: Csiszolt kvarcból vágott, csiszolt drágakő. A hosszú, prizmatikus kristályok arany csillogással rutilák. Minta és fotó: Arkenstone / www.iRocks.com.
Rutile és gemológia
Bármely más ásványi anyagnál inkább a rutil affinitással jár, hogy prizma alakú kristályokként növekedjen más ásványokban. A rutil hosszú prizmái sokféle drágakő ásványban fordulnak elő. A kvarc, a korund (rubin és zafír), a gránát és az andalúzit a legismertebbek.
Ilyen esetekben ezek a tűk durva és jól láthatóak a drágakőben, mint a károsodott kvarc sok példánya. Ezek a tűk vonzó és érdekes újdonságot kínálnak, ha kellemes színük és elrendezésük van. Lásd a romlott kvarc szomszédos fotóját.
India csillaga: Ez a drágakő egy 563,35 karátos csillag zafír, amelyet a Srí Lanka-i nyers darukból vágtak le. Szürkéskék színű és kivágásra került, hogy csillagot jelenítsen meg felül és alul. Kiállítva a New York-i Amerikai Természettudományi Múzeumban. A Wikimedia Commons fotója: Daniel Torres, Jr.
Néhány drágakőben, például a rubinban és a zafírban, a finoman rutilkristályok hálózatából származó fényvisszaverődések a megfelelően vágott kabochonon belül gyönyörű fénycsillagot eredményeznek a drágakő felületén. A csillaggal ellátott drágakövek és zafír-zafírek a kereskedelemben „fenomenális drágakövek”, és a csillag jelensége „aszterizmus” néven ismertek. Lásd a szomszédos fényképet egy “India csillaga” nevű világoskék csillag zafírról.
Más drágakövekben a párhuzamos kristályok egy iránya fényvonalat képez a drágakő felületén, úgynevezett „macskaszem”. A macska szemét előidéző jelenséget chatoyance-nek hívják, a drágaköveket, amelyek ezt a jelenséget mutatják, chatoyant-nak hívják. A chatoyance legismertebb gyöngyszeme a macskaszem-krizoberil.
Csonkított kvarc macska-szemmel: Kabuchon vágva a romlandó kvarcból, amelyet Brazíliában bányásznak. A rutil tűk arany színűek és olyan durva textúrájúak, hogy sok egyedi tű látható jól. A cabochon mérete kb. 12 x 16 mm.
A Rutile felhasználása
A rutilból és a rutilból előállított titán-oxid elsődleges felhasználási területei: titán-oxid pigmentek előállítása, tűzálló kerámia gyártása és titán-fém előállítása. A rutil használata pigmentek előállításához szinte minden nap sok szempontból megérinti az Egyesült Államok szinte minden emberének életét.
Finomra aprítva és a szennyeződések eltávolítása érdekében a rutil fényes fehér porréssé válik, amely kiváló pigmentként szolgál. Festék készítésére használják a por folyadékban történő szuszpendálásával. A folyadék hordozóként szolgál a festék felhordásában, és elpárolog, hogy titán-oxid réteg lerakódjon a festett tárgyra. A titán-oxid-pigmentek nagyon fontos szerepet játszottak a festékiparban 1978-ban, amikor az Egyesült Államok kormánya betiltotta az ólom-alapú pigmentek használatát a fogyasztói festéktermékekben.
A titán-oxid-pigmenteket a fehér szín előállításához használják műanyagokban, és nagy fényerősségű papír előállítására használják. A titán-oxid ezeknek a termékeknek a kifakulásnak ellenálló színét adja meg. A titán-oxid szintén nem mérgező és kémiailag stabil. Ezek a tulajdonságok lehetővé teszik pigmentként való felhasználását élelmiszerekben, kozmetikumokban, gyógyszerekben és számos fogyasztási cikkben, például a fogkrémekben.
Az ásványi anyagok megismerésének legjobb módja egy olyan apró példányok gyűjteményének tanulmányozása, amelyekkel kezelni tudja, megvizsgálhatja és megfigyelheti azok tulajdonságait. Olcsó ásványgyűjtemények érhetők el az áruházban.
Szintetikus rutil
A rutil nagyon magas törésmutatóval, erős diszperzióval és adamantin fényű. Ezek olyan optikai tulajdonságok, amelyek nagyszerű drágakövet eredményezhetnek, és ezek a tulajdonságok a rutin riválisában vagy meghaladják a gyémánt tulajdonságait. Sajnos a természetes rutilának ritkán van olyan tisztasága és színe, amely alternatív gyöngyszemeként szolgál a gyémánt számára.
A szintetikus rutila azonban szinte színtelen lehet, kiváló tisztasággal. Amikor először gyártották az 1940-es és 1950-es években, drágakövekbe vágták és „Titania” elnevezésű gyémánt-modellanyagként értékesítették. Kicsit megszerezte a korai népszerűségét, de elhalványulni kezdett, amikor a vásárlók felfedezték, hogy a szintetikus rutilát csak rövid idő alatt koptató sérülések okozzák - a rutile Moh-keménysége 6, szemben a gyémánt 10 keménységével.