Minerály

Rutil



Zdroj titánu, biely pigment vo farbe, príčina „očí“ a „hviezd“ v drahokamoch.


Rutilovaný kremeň: Omrvený kameň zrnitého kremeňa. Rutil sa môže vyskytovať ako ihličkovité kryštály v mineráloch, ako je kremeň, korund, granát a andalusit.

Čo je to Rutile?

Rutil je minerál oxidu titaničitého s chemickým zložením TiO2, Nachádza sa v vyvieračských, metamorfovaných a sedimentárnych horninách po celom svete. Rutil sa tiež vyskytuje ako ihličkovité kryštály v iných mineráloch.

Rutil má vysokú špecifickú hmotnosť a často sa sústreďuje prúdením a vlnami v „ťažkých minerálnych pieskoch“, ktoré dnes existujú v pobrežných aj v pobrežných ložiskách. Z týchto pieskov sa ťaží veľká časť rutilovej výroby na svete.

Rutil sa používa ako ruda titánu, je rozdrvený na biely prášok, ktorý sa používa ako pigment v náterových hmotách a spracováva sa na použitie v mnohých výrobkoch. Siete ihličkovitých rutilových kryštálov vytvárajú „oči“ a „hviezdy“ v mnohých drahokamoch, ako sú napríklad rubínová hviezda a zafírová hviezda.

Ťažký minerálny piesok: Plytké kopanie na Folly Beach v Južnej Karolíne odhaľuje tenké vrstvy ťažkých minerálnych pieskov. Tieto piesky sú často zdrojom prírodného rutilu. Fotografia Carleton Bern, Geologický prieskum Spojených štátov.

Geologický výskyt rutilu

Rutil sa vyskytuje ako doplnkový minerál v plutonických vyvrelých horninách, ako je napríklad žula, av hlbokých zdrojov vyvrelých horninách, ako sú peridotit a lamproit. V metamorfovaných horninách je rutíl obyčajným doplnkovým minerálom v rute, brade a eklogite. Dobre formované kryštály rutilu sa niekedy vyskytujú v pegmatite a priadzi.

Rutil a množstvo ďalších minerálov z kovových rúd sa ťaží spolu zo sedimentárnych ložísk známych ako „ťažké minerálne piesky“. Tieto sedimenty sú odvodené od zvetrávania vyvierajúcich a metamorfovaných hornín, ktoré obsahujú hojné drobné zrná minerálov vysokej špecifickej hmotnosti, ako sú rutil, ilmenit, anatas, brookit, leukoxén, perovskit a titanit (známy tiež ako sfén).

Ako počasie týchto hornín, ich odolnejšie minerálne častice sú umývané do morského pobrežného prostredia, kde sú triedené a koncentrované podľa ich hustoty vlnou a aktuálnym pôsobením. Ak sú podmienky správne a bohaté minerály sú bohaté, tieto sedimenty sa môžu stať ťažobnými ložiskami.

Ťažobné nerasty: Rýpadlá odstraňujú ťažké minerálne piesky v bani Concord v južnej centrálnej Virgínii. Tieto piesky obsahujúce až asi 4% ťažkých minerálov sa vyťažia a potom spracujú na odstránenie rutilu, ilmenitu, leukoxénu a zirkónu. Piesky boli zvetrané a erodované z vystavenia predkov na krátku vzdialenosť. Foto geologického prieskumu Spojených štátov.

Rutilná ťažba

Ťažké minerálne piesky sa ťažia v plytkom morskom prostredí loďami, ktoré bagrujú sedimenty, oddeľujú ťažké minerálne zrná, zadržiavajú ťažké minerály na palube a vypúšťajú ľahšiu frakciu sedimentov späť na dno.

Ťažké minerálne piesky sa tiež nachádzajú na zemi v sedimentárnych ložiskách, ktoré sa akumulovali v čase, keď bola hladina mora oveľa vyššia ako dnes. Tieto sedimenty sa ťažia, spracúvajú na odstránenie ťažkých minerálov a vracajú sa do krajiny, ktorá sa regeneruje podľa pôvodnej topografie.

Ťažký minerálny piesok: Ťažký minerálny koncentrát z pobrežnej ťažby v Gruzínsku. Skladá sa z pieskových zŕn väčšinou rutilového, ilmenitového a zirkónového.

Polymorfy a nečistoty

Rutil je najhojnejšou prírodnou formou TiO2, Existuje mnoho polymorfov, ktoré zahŕňajú anatázu a brookit. Železo (Fe+2) niekedy nahrádzajú titán v niektorých vzorkách rutilu. V takomto prípade si valenčný rozdiel medzi železom a titánom vyžaduje vyváženie - a táto rovnováha sa často dosiahne nahradením nióbu (Nb).+5) a / alebo tantal (Ta+5) pre iný titán. Nahradenie týchto prvkov zvyšuje špecifickú hmotnosť rutilu a spôsobuje čiernu farbu minerálu aj jeho pruhov.

Fyzikálne vlastnosti rutilu

Chemická klasifikáciaoxid
farbaČervená až červenohnedá, čierna, žltá až zlatá
pruhČervená až hnedá
leskAdamantín na submetalický
DiaphaneityNepriehľadný, priehľadný na tenkých okrajoch
štěpnostdobrý
Mohsova tvrdosť6 až 6,5
Špecifická závažnosť4,2 až 4,4
Diagnostické vlastnostiLesk, farba, merná hmotnosť, zvyk hranolových kryštálov
Chemické zloženieOxid titaničitý, TiO2
Kryštálový systémčtyřúhelný
použitieRuda titánu, pigmenty, inertný povlak na zváracích tyčiach

Rutilovaný kremeň: Fazetovaný drahokam rezaný z rozriedeného kremeňa. Dlhé hranolové kryštály so zlatým leskom sú rutilné. Vzor a fotografia od Arkenstone / www.iRocks.com.

Rutil a gemológia

Rutil má viac ako možno akýkoľvek iný minerál afinitu k rastu ako kryštály v tvare hranola v iných mineráloch. Dlhé hranoly rutilu sa vyskytujú v mnohých rôznych mineráloch drahokamov. Kremeň, korund (rubín a zafír), granát a andalusit sú niektoré z najznámejších.

Niekedy sú tieto ihly hrubé a zreteľne viditeľné vo vnútri drahokamu, ako je to v mnohých vzorkách rozriedeného kremeňa. Tieto ihly produkujú atraktívne a zaujímavé novinky z drahokamov, keď majú príjemnú farbu a usporiadanie. Pozrite si susednú fotografiu rozriedeného kremeňa.

Hviezda Indie: Tento klenot je zafír s hmotnosťou 563,35 karátov, vyrezaný z drsného nálezu na Srí Lanke. Má sivastú modrú farbu a bol odrezaný tak, aby zobrazoval hviezdu na hornom aj spodnom okraji. Je vystavená v Americkom prírodovednom múzeu v New Yorku. Fotka Wikimedia Commons od Daniel Torres, Jr.

V niektorých drahokamoch, ako je rubín a zafír, odrazy svetla zo siete jemných rutilových kryštálov vo vhodne rezanom kabaróne produkujú nádhernú „hviezdu“ svetla na povrchu drahokamu. Rubíny a drahokamy z drahokamov s touto hviezdou sú v obchode známe ako „fenomenálne drahokamy“ a jav hviezdy je známy ako „asterizmus“. Pozrite si priľahlú fotografiu svetlomodrej hviezdy zafír s názvom „Hviezda Indie“.

V iných drahokamoch jeden smer rovnobežných kryštálov vytvorí na povrchu drahokamu priamku svetla nazývanú „mačacie oko“. Fenomén, ktorý produkuje mačacie oko, sa nazýva „chatoyance“ a drahokamy, ktoré tento jav vykazujú, sa označujú ako „chatoyant“. Najznámejším skvostom pre jeho chatoyance je chrysoberyl pre mačacie oko.

Rutilovaný kremeň s Cat-Eye: Cabbochon rez z rozriedeného kremeňa ťaženého v Brazílii. Rutilové ihly majú zlatú farbu a majú štruktúru, ktorá je taká drsná, že je zreteľne vidieť veľa jednotlivých ihiel. Kabarchon má veľkosť približne 12 x 16 milimetrov.

Použitie rutilu

Primárne použitie rutilu a oxidu titaničitého vyrobeného z rutilu je: výroba pigmentov na báze oxidu titaničitého, výroba žiaruvzdornej keramiky a výroba kovového titánu. Použitie rutilu na výrobu pigmentov sa takmer každý deň dotýka života takmer každého človeka v Spojených štátoch.

Po jemnom rozdrvení a spracovaní na odstránenie nečistôt sa z rutilu stane jasne biely prášok, ktorý slúži ako vynikajúci pigment. Používa sa na výrobu farieb suspendovaním prášku v kvapaline. Kvapalina slúži ako nosič pri nanášaní farby a odparuje sa, aby nanesla vrstvu oxidu titaničitého na natieraný predmet. Pigmenty oxidu titaničitého sa stali veľmi dôležitými v priemysle farieb v roku 1978, keď vláda Spojených štátov zakázala používanie olovnatých pigmentov v spotrebiteľských výrobkoch na farbenie.

Pigmenty oxidu titaničitého sa používajú na výrobu bielej farby v plastoch a používajú sa na výrobu papiera s vysokým jasom. Oxid titaničitý dodáva týmto produktom farbu, ktorá je odolná voči vyblednutiu. Oxid titaničitý je tiež netoxický a chemicky stabilný. Tieto vlastnosti umožňujú použitie ako pigment v potravinách, kozmetike, farmaceutických výrobkoch a mnohých spotrebiteľských výrobkoch, ako je zubná pasta.

Najlepší spôsob, ako sa dozvedieť o mineráloch, je študovať so zbierkou malých vzoriek, s ktorými môžete zaobchádzať, skúmať ich a pozorovať ich vlastnosti. Lacné minerálne zbierky sú k dispozícii v obchode Geology.com.

Syntetický rutil

Rutil má veľmi vysoký index lomu, silnú disperziu a lesk adamantínu. Jedná sa o optické vlastnosti, ktoré môžu produkovať veľký drahokam, a tieto vlastnosti sú v rutilovom súperovi alebo prekračujú vlastnosti diamantu. Bohužiaľ, prírodný rutil málokedy má čistotu a farbu potrebnú na to, aby slúžil ako alternatívny drahokam pre diamant.

Syntetický rutil však môže byť vyrobený takmer bezfarebne s vynikajúcou čistotou. Keď bol prvýkrát vyrobený v 40-tych a 50-tych rokoch, bol rozrezaný na drahokamy a predávaný ako diamantový simulátor s názvom „Titania“. Dosiahlo trochu skorú popularitu, ale to sa začalo strácať, keď kupujúci zistili, že syntetický rutil utrpel v krátkom čase zranenia spôsobené obrusovaním - rutil má Mohsovu tvrdosť 6 v porovnaní s tvrdosťou diamantu 10.

Pozri si video: Rutil z Chřenovic (Október 2020).