Korund - Corundum

For ikke at forveksle med Carborundum .
Korund
Flere korundkrystaller.jpg
Generel
Kategori Oxidmineral - Hæmatitgruppe
Formel
(gentagende enhed) 		Aluminiumoxid , Al
2O
3
Strunz -klassificering 4.CB.05
Dana klassificering 4.3.1.1
Krystal system Trigonal
Krystal klasse Sekskantet scalenohedral ( 3 m)
HM -symbol : ( 3 2/m)
Rumgruppe R 3 c (nr. 167)
Enhedscelle a = 4,75 Å , c = 12,982 Å ; Z = 6
Identifikation
Farve Farveløs, grå, gyldenbrun, brun; lilla, pink til rød, orange, gul, grøn, blå, violet; kan være farvezonet, hovedsageligt asterieret grå og brun
Krystal vane Stejle bipyramidale, tabelformede, prismatiske, rhombohedrale krystaller, massive eller granulære
Venskab Polysyntetisk venskabsfællesskab almindelig
Spaltning Ingen - skilles i 3 retninger
Knoglebrud Conchoidal til ujævn
Vedholdenhed Skør
Mohs skala hårdhed 9 (definerende mineral)
Glans Adamantin til glasagtig
Streak Farveløs
Diaphaneity Gennemsigtig, gennemsigtig til uigennemsigtig
Specifik tyngdekraft 3,95–4,10
Optiske egenskaber Enaksial ( -)
Brydningsindeks n ω = 1.767–1.772
n ε = 1.759–1.763
Pleokroisme Ingen
Smeltepunkt 2.044 ° C (3.711 ° F)
Smeltbarhed Infusible
Opløselighed Uopløseligt
Ændrer til Kan ændre sig til glimmer på overflader og forårsage et fald i hårdhed
Andre egenskaber Kan fluorescere eller fosforere under UV -lys
Referencer
Store sorter
Safir Enhver farve undtagen rød
Rubin Rød
Emery Sort kornet korund tæt blandet med magnetit , hæmatit eller hercynit

Corundum er en krystallinsk form af aluminiumoxid ( Al
2O
3) indeholder typisk spor af jern , titanium , vanadium og chrom . Det er en sten dannende mineral . Det er et naturligt gennemsigtigt materiale, men kan have forskellige farver afhængigt af tilstedeværelsen af overgangsmetal urenheder i sin krystallinske struktur. Corundum har to primære perlesorter: rubin og safir . Rubiner er røde på grund af tilstedeværelsen af krom , og safirer udviser en række farver afhængigt af, hvilket overgangsmetal der er til stede. En sjælden type safir, padparadscha safir, er lyserød-orange.

Navnet "korund" er afledt af det tamilske - Dravidiske ord kurundam (rubin-safir) (vises i sanskrit som kuruvinda ).

På grund af korundens hårdhed (ren korund er defineret til at have 9,0 på Mohs -skalaen) kan den ridse næsten alle andre mineraler. Det bruges almindeligvis som slibemiddel på sandpapir og på store værktøjer, der bruges til bearbejdning af metaller, plast og træ. Emery , en række korund uden værdi som ædelsten, bruges almindeligvis som slibemiddel. Emerys sortlige nuance skyldes urenheder af hæmatit, spinel eller magnetit.

Ud over sin hårdhed, korund har en densitet på 4,02 g / cm 3 (251 lb / cu ft), som er usædvanlig høj for en transparent mineral bestående af lav- atommasse elementer aluminium og oxygen .

Geologi og forekomst

Korund fra Brasilien , størrelse ca. 2 cm × 3 cm (0,8 tommer × 1 tommer)

Corundum forekommer som et mineral i glimmerskifer , gnejs og nogle kugler i metamorfe terraner . Det forekommer også i lav-silica stivende syenit og nepheline syenit indtrængende . Andre forekomster er som masser ved siden af ultramafiske påtrængere, forbundet med lamprofyr diger og som store krystaller i pegmatitter . Det forekommer almindeligvis som et skadeligt mineral i vandløb og strandsand på grund af dets hårdhed og modstandsdygtighed over for forvitring. Den største dokumenterede enkeltkrystal af korund målte omkring 65 cm × 40 cm × 40 cm og vejede 152 kg (335 lb). Rekorden er siden blevet overgået af visse syntetiske boules .

Korund til slibemidler udvindes i Zimbabwe, Pakistan, Afghanistan, Rusland, Sri Lanka og Indien. Historisk blev det udvundet fra aflejringer forbundet med dunitter i North Carolina , USA, og fra en nepheline syenit i Craigmont, Ontario . Emery -kvalitet korund er fundet på den græske ø af Naxos og tæt Peekskill, New York , USA. Slibende korund er syntetisk fremstillet af bauxit .

Fire korundakser fra 2500 f.Kr. fra Liangzhou -kulturen er blevet opdaget i Kina.

Syntetisk korund

Den Verneuil proces muliggør fremstilling af fejlfri enkelt-krystal safir og rubin perler af meget større størrelse end normalt findes i naturen. Det er også muligt at dyrke syntetisk korund i perlekvalitet ved fluxvækst og hydrotermisk syntese . På grund af enkelheden i de metoder, der er involveret i korundsyntese, er store mængder af disse krystaller blevet tilgængelige på markedet til en brøkdel af prisen på natursten.

Bortset fra dekorative formål, er syntetisk korund også anvendes til fremstilling af mekaniske dele (rør, stænger, lejer og andre bearbejdede dele), ridsefast optik, ridsefast watch krystaller, instrumentpaneler vinduer til satellitter og rumfartøjer (på grund af dets gennemsigtighed i det ultraviolette til infrarøde område) og laserkomponenter . For eksempel er KAGRA gravitationsbølgedetektors hovedspejle 23 kg (50 lb) safirer, og Advanced LIGO betragtede 40 kg (88 lb) safirspejle. Corundum har også fundet anvendelse i udviklingen af ​​keramiske rustninger takket være dets høje hårdhed.

Struktur og fysiske egenskaber

Krystalstruktur af korund
Molær volumen vs. tryk ved stuetemperatur

Corundum krystalliserer med trigonal symmetri i rumgruppen R 3 c og har gitterparametrene a = 4,75 Å og c = 12,982 Å ved standardbetingelser. Enhedscellen indeholder seks formelenheder.

Korundens sejhed er følsom over for overfladeruhed og krystallografisk orientering. Det kan være 6-7 MPa · m 1/2 for syntetiske krystaller og omkring 4 MPa · m 1/2 for naturlige.

I korundens gitter danner iltatomerne en let forvrænget sekskantet tæt pakning , hvor to tredjedele af de oktaedriske steder mellem iltionerne er optaget af aluminiumioner. Fraværet af aluminiumioner fra et af de tre steder bryder symmetrien i den sekskantede tætpakning, hvilket reducerer rumgruppens symmetri til R 3 c og krystalklassen til trigonal. Korundens struktur beskrives undertiden som en pseudohexagonal struktur.

Se også

Referencer