Какие свойства позволяют использовать корунд
Корунд — 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
Кристаллизуется 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
Спайность 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
Встречается 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
Типичный 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
Высокая 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) |
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}. |
mineralpro.ru
13.07.2016
Источник
Все отлично знают такие драгоценные самоцветы, как сапфиры и рубины. Но не каждый подозревает, что это один и тот же тип минерала — камень корунд. Все эти кристаллы имеют одинаковую структуру, идентичные физические свойства и химический состав.
Описание и история минерала
Не один десяток столетий назад люди уже ценили и восхищались драгоценными камнями. Красивыми самоцветами расшивали одежду, предметы обихода. Особо высоко ценились сапфиры и рубины. Корундовыми минералами расплачивались при дорогих сделках, дарили их высокопоставленным особам. В Европу кристаллы впервые завезли из Индии, где они были уже широко известны и пользовались особой популярностью. Тогда к названию привозного драгоценного самоцвета прибавляли слово «восточный» — восточный рубин, аметист, изумруд. В России в средние века камень тоже любили и ценили. В то время у нас его именовали яхонтом.
Природный корунд имеет прозрачную структуру с металлическим или стеклянным блеском. Иногда кристаллы бывают матовыми. В зависимости от примесей камень окрашен в красный, розовый или синий цвет. Колористическая гамма очень широкая — практически все цвета радуги. Атомы титана в структуре минерала придают оттенки синего — это сапфир корунд. Примеси хрома окрашивают кристалл в палитру красного — это рубин. Очень редко в природе встречается совершенно прозрачный бесцветный кристалл без примесей. Такой камень «чистой воды» ценится особенно высоко в ювелирном мире, скорее всего, из-за своей уникальности.
Корунд — очень крепкий минерал. По твердости он уступает только алмазу. Такое качество позволяет широко использовать его как абразивный материал. Корунд не растворяется в кислотах. Это говорит о высокой химической устойчивости. При нагревании минерал теряет свой цвет, бледнеет, но температура плавления очень высокая (2050°С).
Добыча корунда идет практически по всему миру. Большие месторождения есть в Австралии, Азии, в Южной и Северной Америке, на островах Шри-Ланка и Мадагаскар. В России кладовая рубинов и сапфиров — Уральские горы, Красноярский край, Карелия.
Где применяют самоцвет
Минерал имеет широкое распространение в абразивной промышленности. Зернистые непрозрачные кристаллы идут на изготовление абразивных и шлифовальных инструментов, полировальных порошков. В связи с высокой термостойкостью его используют как теплоизоляционный материал, в радиоэлектронной сфере и в медицинском производстве.
Непревзойденная прочность корунда и свойство его прозрачности нашли применение в авиастроении. Иллюминаторы самолетов и даже космических кораблей изготавливают из этого материала. Высококлассный заменитель стекла получил название «сапфировое стекло».
Но самое широкое использование драгоценный камень находит в ювелирном деле. Мастера любят работать с этим самоцветом. Украшения с рубиновыми и сапфировыми вставками завораживают и очаровывают. Браслет, кулон, серьги или кольцо с корундом является ценным и желанным подарком.
Гороскоп и магия
Камень имеет активное сильное магическое влияние. Синий или голубой корунд (сапфир) поможет определить себя в профессии, в обществе. Придает уверенности, раскрывает талант, концентрирует внимание. Его носят люди творческих занятий, ученые, студенты.
Красный корунд (рубин) прекрасно справляется в любовных отношениях, укрепляет семейные узы. Людям с лидерскими запросами стоит носить этот самоцвет. Он направит начинания в нужное русло, сконцентрирует силы для достижения поставленной цели.
Серебряные серьги SOKOLOV с корундом и фианитами (перейти в каталог SUNLIGHT)
Камень уважает и способствует активным людям, тому, кто не боится трудностей и решений сложных задач. Его энергетика работает в унисон с такой личностью, умножая способности и силу обладателя. Помогает идти правильным путем, не растрачиваясь на пустые затеи.
Что касается совместимости кристалла с представителями знаков зодиака, то здесь идет разделение по цвету и конкретному виду минерала. Корунд рубиновый прекрасно дружит с Козерогом, Львом и Скорпионом. Сильная и властная энергетика людей, рожденных под этими знаками, вполне совпадает с мощными импульсами камня. Амулет или талисман с самоцветом поможет добиться высоких результатов, какая бы задача ни стояла.
Синий корунд (сапфир) больше подойдет Водолеям, Тельцам, Стрельцам. Представители этих знаков в основном тяготеют к творческим занятиям. Сапфир даст возможность раскрыться таланту, придать уверенности в сложной ситуации, укрепить самооценку.
Серебряные серьги SOKOLOV с корундом и фианитами (перейти в каталог SUNLIGHT)
Драгоценные самоцветы шикарно смотрятся в украшениях. Они всегда желанны для каждой женщины. Корунд не принесет вреда тому, кто его страстно обожает. Поэтому носить украшения с кристаллами могут все. В крайнем случае, если есть какая-то несовместимость с камнем, то он просто будет нейтрален. То есть помощи от него ждать не стоит, но и в злого врага он не превратится.
Виды корунда
Цветовой спектр корунда огромен. Представителей этого минерала собрали всю палитра радуги.
Рубин — красный прозрачный камень. Цвет варьируется от светлого розового до насыщенного пурпурного. Очень дорогой самоцвет. Чистые темно-вишневые кристаллы по цене иногда превосходят бриллианты.
Звездчатый рубин — уникальный экземпляр, имеющий оптический эффект (астеризм) в виде звезды из 6 лучей.
Сапфир — минерал со всеми оттенками синего цвета. Самым ценным считается насыщенный васильковый тон. Темно-синий сапфир называют индиго, а бледно-голубой — аквамариновым.
Звездчатый сапфир — минерал с оптическим эффектом (астеризм) в виде звезды из 6 или 12 лучей, которые создают блики белого оттенка.
Полихромный сапфир — в структуре кристалла просматривается сразу несколько тонов. Например, зеленая гамма с синим оттенком или на желтом фоне есть розовый отлив. Ну, и другие различные комбинации.
«Восточный изумруд» — зеленый корунд. Берется в кавычки, так как к изумруду он не имеет отношения и назван так только из-за яркой зелени. Другое название камня — хлорсапфир.
Падпараджа — желтый или оранжевый корунд. Иногда его называют желтым сапфиром. Самые ценные дорогостоящие самоцветы добывают на острове Шри-Ланка и в Индии. Там кристалл называют «Цветком лотоса».
Черный сапфир — темно-серый непрозрачный минерал с металлическим блеском. Ценятся только те экземпляры, у которых есть эффект астеризма.
Лейкосапфир — совершенно прозрачный бесцветный корунд. Другое название — белый сапфир.
«Кошачий глаз» — есть в корундовой коллекции и такой кристалл. Блики и эффект переливчатости желтовато-зеленого тона буквально завораживают. Невозможно отвести глаз от вида этого драгоценного камня.
Серый корунд — зернистые непрозрачные камни не имеют ценности в ювелирном производстве. Но они обладают повышенной твердостью и жаростойкостью. Поэтому их активно используют в технических целях, как абразивный и теплоизоляционный материал.
Минерал искусственного происхождения
Натуральный корунд — очень дорогое удовольствие. Уже в XIX веке ученые попытались создать искусственный аналог, и это получилось. В настоящее время синтетические камни производят в промышленных масштабах, их используют как в технических целях, так и в ювелирной промышленности.
Синтетический корунд, выращенный для ювелирных украшений, на вид практически не отличается от натурального. Сказать больше — он в некоторых случаях превосходит по насыщенности цвета, чистоте и форме своего природного собрата. А вот по цене он намного доступнее.
Но если предпочтение отдано природным камням, то стоит научиться распознавать их, хотя это очень сложно. Выбрать натуральный кристалл из огромного количества представленных на рынке украшений можно ориентируясь на цену. Природные самоцветы на порядок дороже, даже если есть зримые дефекты в структуре минерала. Как раз эти несовершенства в виде вкраплений примесей или пузырьков газа и говорят о природном происхождении камня. Обычно крупные, чистые, с эксклюзивным цветом кристаллы находятся в частных богатых коллекциях или в государственных музеях.
Точный анализ происхождения камня можно сделать в лаборатории с помощью микроскопа. У синтетического минерала в структуре встречаются неправильные волнистые линии, которые видны только под сильным увеличением.
И еще: под воздействием рентгеновских лучей (ультрафиолета) искусственный минерал приобретает зеленоватое свечение. Это явление выдает его синтетическое происхождение.
Серебряные серьги SL с хризопразами и корундом (перейти в каталог SUNLIGHT)
Лечебные свойства кристалла
Рубины отвечают за сердечно-сосудистую систему. Улучшают кровообращение, способствуют нормальной работе сердца. В здоровом режиме будет работать желудочно-кишечный тракт, нормализуется обмен веществ.
Синий камень (в основном сапфир) применяют в офтальмологии. Он снижает глазное давление, лечит заболевания глаз.
Самоцвет фиолетового оттенка поможет бороться с депрессий и психическими расстройствами. При головных болях и мигрени советуют носить сережки с аметистовым корундом.
Золотые серьги MASKOM с корундом и фианитами (перейти в каталог SUNLIGHT)
Желтые и оранжевые камни поднимают настроение, дают ощущение радости. Кристаллы обладают способностью омолаживать организм и тело.
Народные целители и астрологи уверены, что любой корунд благоприятно влияет на все органы человека и на его общее психическое состояние.
Хранение и уход за самоцветом
Корунд очень прочный и крепкий минерал, но относиться к нему надо бережно. Во-первых, камень не из дешевых, а во-вторых, любая прочность имеет предел. Кристалл нельзя нагревать, подвергать воздействию высоких температур. От этого он меняет свою окраску — бледнеет, обесцвечивается.
При длительном облучении солнцем он также теряет свой первоначальный цвет. Не стоит надевать украшения для похода на пляж или увеселительные дневные прогулки на свежем воздухе при яркой солнечной погоде.
Очищая драгоценность от налета и загрязнений, не нужно усердствовать с агрессивными моющими средствами. Достаточно опустить камень в мыльный раствор, потом ополоснуть под проточной водой и, наконец, протереть изделие мягкой тряпочкой
Золотое колье SOKOLOV с корундом и фианитами (перейти в каталог SUNLIGHT)
Хранить каждое украшение следует в отдельной шкатулочке с бархатной внутренней отделкой.
Если соблюдать все эти нехитрые условия, то драгоценные самоцветы будут передаваться из поколения в поколение долгие годы, продлевая семейные традиции.
Источник