Rutile
| Rutile | |
|---|---|
 | |
| Generalități și clasificare | |
| formula chimica | TiO 2 |
|
Clasa minerală (și, eventual, departamentul) |
Oxizi și hidroxizi |
|
Sistemul nr. la Strunz și la Dana |
4.DB.05 ( ediția a VIII-a : IV / D.02) 04.04.01.01 |
| Date cristalografice | |
| Sistem de cristal | tetragonal |
| Clasa de cristal ; simbol | ditetragonal-dipiramidal; 4 / m 2 / m 2 / m |
| Grup spațial | P 4 2 / mnm (nr. 136) |
| Parametrii rețelei | a = 4,59 Å ; c = 2,96 Å |
| Unități de formulă | Z = 2 |
| Fețe de cristal frecvente | {110}, {010} și multe altele |
| Înfrățire | triplete și cvadruplete polisintetice, lamelare și ciclice |
| Proprietăți fizice | |
| Duritatea lui Mohs | 6 la 6,5 (corespunde VHN 894 la 974 (cu o forță de testare de 100 g) |
| Densitate (g / cm 3 ) | măsurat: 4,23; calculat: 4,25 |
| Clivaj | perfect conform (110), bun conform (100) |
| Pauză ; Tenacitate | asemănător cochiliei, inegale |
| culoare | brun roșiatic până la roșu puternic, de asemenea galben, albăstrui sau violet |
| Culoarea liniei | galben până la maro |
| transparenţă | transparent la opac |
| strălucire | Luciu de diamant |
| magnetism | susceptibilitate magnetică specifică paramagnetică ( sensibilitate de masă) 7,7 · 10 −7 emu / Oe · mg |
| Optică de cristal | |
| Indici de refracție |
n ω = 2.605 la 2.613 n ε = 2.899 la 2.901 |
| Birirefringe | δ = 0,294 |
| Caracter optic | uniaxial pozitiv |
| Unghiul axei | 2V = puternic |
| Pleochroism | vizibil: ε = roșu sau galben ω = maro sau verde |
| Alte proprietăți | |
| Caracteristici speciale | refracție foarte mare, comparabilă cu cea a diamantului |
Rutilul este un mineral care apare frecvent din clasa minerală a „ oxizilor și hidroxizilor ” cu compoziția chimică TiO 2 și astfel, din punct de vedere chimic, dioxid de titan .
Rutilul cristalizează în sistemul cristalului tetragonal și dezvoltă în mare parte cristale prismatice scurte până la lungi, cu dungi verticale și foarte des gemeni de cristal sub formă de triplete polisintetice, lamelare și ciclice, cvadruplete și sextuplete, dar și agregate minerale granulare până la masive . Majoritatea cristalelor de rutil au o dimensiune între câțiva milimetri și câțiva centimetri. Cu toate acestea, s-ar putea găsi cristale de până la 25 cm lungime.
Culoarea cristalelor cele mai transparente până la translucide variază între maro roșiatic și roșu puternic, dar poate fi de asemenea galben auriu, albăstrui sau violet. Sunt posibile și culori colorate. Suprafețele cristalelor au o strălucire asemănătoare diamantului .
Etimologie și istorie
Rutila a fost descrisă în 1803 de Abraham Gottlob Werner , care a denumit mineralul pe baza culorii sale roșiatice care apar frecvent după cuvântul latin rutilus pentru roșu sau roșiatic.
Până în 1795, când a devenit cunoscută compoziția sa chimică, rutilul a fost confundat cu un mineral din grupul turmalină .
clasificare
În cea de -a VIII-a ediție a clasificării mineralelor conform lui Strunz , care era învechită din 1982 , rutila aparținea clasei minerale a „oxizilor și hidroxizilor” și acolo la departamentul de oxizi cu formula generală „MO 2 - și conexe compuși ", unde a fost numit după" Rutile Series "cu sistemul nr. IV / D.02 și ceilalți membri cassiterită , platnerită și varlamoffită .
În ultimul director revizuit și actualizat Lapis de către Stefan Weiß în 2018 , care se bazează încă pe acest sistem clasic de la Karl Hugo Strunz , luând în considerare colecționarii privați și colecțiile instituționale , mineralului i s-a dat sistemul și numărul mineralului. IV / D.02-10 . În „sistem Lapis“ corespunde secțiunii „oxizilor cu raportul molar metal: oxigen = 1: 2 (MO 2 - și rudele)“, unde rutil împreună cu argutite , casiteritul, paratellurite , plattnerite, pirolusit și tripuhyite formează se formează „grupul rutile”.
Cea de -a 9-a ediție a sistematicii minerale a lui Strunz , valabilă din 2001 și actualizată de Asociația Internațională Mineralogică (IMA) până în 2009, atribuie , de asemenea , rutila departamentului „Oxizi cu raportul molar metal: oxigen = 1: 2 și comparabil”. Cu toate acestea, acest lucru este subdivizat în funcție de mărimea cationilor implicați și de structura cristalină, astfel încât mineralul să fie clasificat în sub-secțiunea „Cu cationi de dimensiuni medii; Se pot găsi lanțuri de octaedre legate de margini ", unde este numit și după" grupul rutil "cu sistemul nr. 4.DB.05 și ceilalți membri argutit, casiterit, plattnerit , pirolusit, tripuit , tugarinovit și varlamoffit.
Cele sistematicii de minerale în conformitate cu Dana , de asemenea , cesionarilor rutil la clasa de „oxizi și hidroxizi“ și nu în categoria „oxizi“. Aici este împreună cu ilmenorutil, strüverite, pirolusite, cassiterite, plattnerite, argutite, squawcreekite și stishovite din „grupa rutilă (tetragonală: P 4 2 / mnm )” cu sistemul nr. 04.04.01 se găsește în subsecțiunea „ Oxizi simpli cu o sarcină cationică de 4 + (AO 2 ) ”.
Structură cristalină
Rutilul cristalizează tetragonal în grupul spațial P 4 2 / mnm (grupul spațial nr. 136) cu parametrii rețelei a = 4,59 Å și c = 2,96 Å precum și două unități de formulă pe unitate de celulă .
Structura rutilei este un tip de structură care apare frecvent pentru compușii AB 2 și, spre deosebire de structura fluorită, nu se bazează pe cea mai apropiată ambalare de sfere. Anionii de oxid sunt aranjați în maniera straturilor „hexagonale” distorsionate și ondulate, jumătate din golurile octaedrice dintre ele fiind ocupate de cationii de titan, dar datorită simetriei tetragonale aceste straturi ondulate nu formează cel mai apropiat pachet de sfere. Prin urmare, structura cristalină poate fi descrisă mai bine ca o împachetare cu tije tetragonale realizată din șuvițe de octaedru [TiO 6 ] de partajare a muchiilor (conform notației Niggli : [TiO 4/2 O 2/1 ]), care se desfășoară paralel cu cristalografia axa c . Șuvițele sunt, de asemenea, legate prin colțuri comune pentru a forma o rețea tridimensională [TiO 6/3 ], care în formă prescurtată are ca rezultat formula de sumă TiO 2 . Cationii de titan, care sunt înconjurați octaedric de atomi de oxigen, au numărul de coordonare 6, în timp ce anionii de oxid sunt înconjurați de trei atomi de titan într-un aranjament plan trigonal ușor distorsionat (numărul de coordonare 3).
Un număr de alți compuși anorganici , de asemenea , cristalizează în structura rutil, inclusiv oxizi NbO 2 , tao 2 , MnO 2 și SnO 2 precum fluorurile CRF 2 , MNF 2 , FEF 2 , COF 2 , nDacã 2 , CUF 2 și ZnF 2 .
proprietăți
morfologie
Rutil formează adesea cristale prismatice cu un columnar gros pentru ac fin obicei , pe care formele plane {110} și {010} adesea predomină și ale căror fețe de cristal sunt paralele [001] întins și cu dungi. Pe lângă multe alte forme, există și prisme ditetragonale.
În feinnadeliger inclus în formă fibroasă, rutilul este destinat, printre altele, pentru safirele și rubinele care apar Asterismus ( stea lumină responsabilă). În incluziunile microscopice, pe lângă hematitul și alte incluziuni minerale , poate sublinia „cristalele fantomă” observate în special în cuarț.
Gemenii se găsesc, în general, în rutil, care poate fi format în conformitate cu două legi: Gemenii, tripletele și multifilamentele polisintetice sunt deosebit de frecvente în formă lamelară sau ciclică conform (101), prin care indivizii se întâlnesc la un unghi de 65 ° 35 ′. Caracteristici sunt gemenii în formă de genunchi sau vizor și în formă de V și chiar sextupletele care formează inele închise. Gemenii conform (301) în formă de inimă, ale căror axe verticale se întâlnesc la 54 ° 44 ′, sunt mai puțin frecvente. Ambele legi pot apărea, de asemenea, în același timp și astfel formează un agregat asemănător grilei sau reticulat, care se numește sagenită .
Rutil în formă de V
gemeni poli ciclici
Sagenita
„Alfabetul rutil”
culoare
Rutila poate apărea în diferite culori, dar cel mai adesea se găsește în maro roșiatic până la culori roșii și negre puternice. Ca incluziuni (incluziuni) în alte minerale - cum ar fi cuarțul - rutila strălucește de asemenea într-o culoare galben-aurie puternică și în această formă este denumită păr de venus și este adesea procesată în pietre prețioase . Pe de altă parte, tonurile albăstrui sau violet apar rar.
Proprietăți chimice și fizice
Rutila este insolubilă în acizi și infuzibilă în fața tubului de lipit . În forma sa pură, este slab paramagnetic, cu o susceptibilitate magnetică specifică ( sensibilitate de masă) de 7,7 · 10 −7 emu / Oe · mg, dar dacă conține și fier , devine antiferomagnetic .
Modificări și soiuri
Rutila este cea mai importantă și singură modificare a dioxidului de titan, care este stabilă la temperaturi ridicate . Celelalte două sunt anatas și brookit .
Sagenita este o varietate de rutil numit, care are intergrowth-uri plate, reticulate până la zăbrele, de gemeni fini de rutile fine. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de creștere epitaxială (orientată).
Nigrin este numele unui rutil feros , negru.
Educație și locații
Condiții educaționale
Ca un mineral cu temperatură ridicată și presiune ridicată , rutilul se formează atât magmatic, cât și metamorfic și poate fi găsit ca o componentă accesorie în multe roci , inclusiv ca mineral de săpun în sedimentele râurilor . Conform rutilului cu multe alte minerale asociate, se găsesc, pe lângă cele menționate deja, alte modificări ale TiO 2 anataza și brookitul, încă adular , albit , apatit , calcit , clorit , ilmenit , pirofilit , titanit și cuarț. Cu hematit, rutilul formează și aderențe epitaxiale .
Rutila apare în eclogite și este faza Ti dominantă în amfibolitele granate.
Locații
Ca o formare minerală frecventă, rutilul poate fi găsit în multe locuri din întreaga lume, până în prezent fiind documentate aproximativ 5900 de locații (începând cu 2019).
„ Mina Graves Mountain ” din județul Lincoln (Georgia) , SUA , unde au ieșit la lumină cristale de până la 15 cm, merită menționate datorită descoperirilor sale minerale extraordinare . Din „Defileul Cavradi” de la Sedrun, în cantonul elvețian din Grisons și din comunitatea Ibitiara din statul brazilian Bahia, se cunosc epitaxii de hematită rutilă deosebit de frumoase . În plus, incluziunile de rutil în cuarț fumuriu sunt adesea descoperite în Ibitiara și în municipiul Itabira, care aparține statului Minas Gerais . La Golčův Jeníkov și Soběslav din Republica Cehă s-au găsit gemeni mari în formă de genunchi sau în formă de vizor, cu dimensiuni de până la aproximativ 7 cm . Cristale cu diametrul de până la 3 cm și lungimea de 5 cm au fost găsite în zăcământul Paragachay de pe Muntele Kapujuk, Republica Autonomă Nakhichevan din Azerbaidjan .
În Germania, rutilul a fost găsit în principal în unele regiuni ale Pădurii Negre (Baden-Württemberg), în Fichtelgebirge , Spessart , Pădurea Bavareză și Pădurea Palatinatului Superior (Bavaria), Hesse , Saxonia Inferioară , în Renania de Nord-Westfalia Siebengebirge , Eifel (Renania-Palatinat), în Saarland , în Munții Minereului Saxon , Schleswig-Holstein și Turingia .
În Austria, mineralul a fost găsit în Burgenland , pe fisuri alpine în multe regiuni din Carintia , Salzburg și Stiria , în unele regiuni din Austria Inferioară și Tirol, precum și în Austria Superioară și Vorarlberg .
În Elveția, rutila a apărut în principal pe fisurile alpine din cantonele Graubünden , Ticino și Valais .
Rutila ar putea fi găsită și în probe de roci din creasta Atlanticului Mijlociu și creasta sud - vestică indiană și în afara Pământului pe lună , mai exact în zonele muntoase Fra Mauro .
Cele mai mari țări producătoare
La nivel mondial, rezervele miniere pentru cele mai importante minerale de titan ilmenit și rutil sunt estimate la 692,58 milioane de tone, cu cele mai mari concentrații regionale în Republica Populară Chineză cu 28,9%, Australia cu 17,0% și India cu 13,3% sunt (din noiembrie 2014) ).
utilizare
Ca materie primă
Cu un conținut de metal de aproximativ 60%, rutilul este cel mai important mineral de titan după ilmenit .
Dioxidul de titan în modificarea rutilului este utilizat ca pigment alb datorită refracției sale ridicate . În plus, servește singur sau împreună cu celuloza ca acoperire pentru electrozi pentru sudarea cu arc , ceea ce îmbunătățește sudarea sau o face posibilă în primul rând.
Datorită proprietăților sale semiconductoare , rutilul este utilizat în celulele solare colorante , așa-numitele celule Grätzel . Ei decalaj banda este în jur de 3.0 eV, astfel încât poate absorbi lumina cu o lungime de undă mai mică decât în jurul valorii de 400 nm.
Ca o bijuterie
Rutilul natural este procesat doar ocazional în pietre prețioase de către colecționari , deoarece formează de obicei cristale prea mici. Rutilul sintetic, pe de altă parte, a fost vândut ca imitație de diamant din 1948 sub denumirea comercială "Titania" sau "Diamonite" (nu trebuie confundat cu diamantita !) , Prin care chiar depășește luciul său de șase ori mai mare ca dispersie ( foc ).
Sunt populare și acele rutile închise în alte minerale , care, pe lângă strălucirea aurie, oferă și diverse efecte optice, cum ar fi asterismul (reflexii de lumină în formă de stea) și chatoyance ( efectul ochi de pisică).
Vezi si
literatură
- Friedrich Klockmann : manualul de mineralogie al lui Klockmann . Ed.: Paul Ramdohr , Hugo Strunz . Ediția a 16-a. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8 , pp. 529-531 (prima ediție: 1891).
- Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. O introducere în mineralogie specială, petrologie și geologie . Ediția a 7-a, complet revizuită și actualizată. Springer, Berlin [a. a.] 2005, ISBN 3-540-23812-3 , pp. 55-56 .
Link-uri web
- Rutile. În: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn și colab., Accesat la 13 iulie 2021 .
Dovezi individuale
- ^ A b David Barthelmy: Date minerale. În: webmineral.com. Adus la 13 iulie 2021 .
- ^ A b Hugo Strunz , Ernest H. Nickel : Strunz Mineralogical Tables. Sistem de clasificare a mineralelor chimico-structurale . Ediția a IX-a. E. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung (Nägele și Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X , p. 206 (engleză).
- ↑ a b rutil . În: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Eds.): Manual de Mineralogie, Mineralogical Society of America . 2001 (engleză, handbookofmineralogy.org [PDF; 70 kB ; accesat la 13 iulie 2021]).
- ↑ a b Georg Talut: Ferromagnetism în GaN și TiO 2 implantat cu Fe . Universitatea Tehnică din Dresda, Dresda, decembrie 2009 ( tud.qucosa.de [PDF; 12.0 MB ; accesat la 13 iulie 2021] Disertație pentru obținerea diplomei universitare doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.)).
- ↑ a b c rutile. În: mindat.org. Institutul de Mineralogie Hudson, accesat la 13 iulie 2021 .
- ↑ Stefan Weiß: Directorul mare de minerale Lapis. Toate mineralele din A - Z și proprietățile lor. Stare 03/2018 . Ediția a 7-a, complet revizuită și completată. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9 .
- ↑ Ernest H. Nickel , Monte C. Nichols: IMA / CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,82 MB) În: cnmnc.main.jp. IMA / CNMNC, ianuarie 2009, accesat la 13 iulie 2021 .
- ↑ Localități pentru Rutile. În: mindat.org. Institutul de Mineralogie Hudson, accesat la 13 iulie 2021 .
- ↑ Petr Korbel, Milan Novák: Mineral Encyclopedia (= Dörfler Natur ). Ediția Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8 , p. 100 .
- ↑ Găsiți o listă de locații pentru rutile în Mineralienatlas și Mindat , accesată la 13 iulie 2021.
- ↑ Titan. Profiluri de gestionare a materiilor prime. (PDF 3,9 MB) Institutul Federal pentru Geoștiințe și Resurse Naturale (BGR), 3 noiembrie 2014, accesat la 13 iulie 2021 .
- ^ Walter Schumann: Pietre prețioase și pietre prețioase. Toate felurile și soiurile. 1900 de piese unice . Ediția a 16-a, revizuită. BLV Verlag, München 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5 , pp. 220 .
- ↑ Jörg Plaar: Imitația pietrelor prețioase - Procesul Verneuil. În: goldschmiede-plaar.de. Goldschmiede Plaar, 29 iulie 2012, accesat la 13 iulie 2021 .