Corundum | |
---|---|
Thông tin chung | |
Thể loại | Khoáng vật |
Công thức hóa học | Oxide nhôm, Al 2O 3 |
Hệ tinh thể | Hệ ba phương tiết diện lục giác 32/m |
Nhận dạng | |
Màu | Thép đến thủy tinh |
Dạng thường tinh thể | Tháp đôi, lăng trụ, tinh thể hình mặt thoi, khối hoặc hạt |
Song tinh | Song tinh hỗn tạp |
Cát khai | Không cát khai theo 3 phương |
Vết vỡ | Vỏ sò đến không phẳng |
Độ cứng Mohs | 9 |
Ánh | Thép đến thủy tinh |
Màu vết vạch | Trắng |
Tỷ trọng riêng | 3,95-4,1 |
Chiết suất | nω=1,768 - 1,772 nε=1,760 - 1,763, kép 0,009 |
Đa sắc | Không |
Điểm nóng chảy | 2044 C |
Độ hòa tan | Không tan |
Các biến thể chính | |
Xa-phia | Các màu khác màu đỏ |
Ruby | Màu đỏ |
Emery | Dạng dạt |
Corundum là dạng tinh thể của oxide nhôm (Al
2O
3) với sự pha tạp của sắt, titan và crôm, là một trong những khoáng vật quan trọng trong tạo đá. Corundum tinh khiết không màu, nhưng khi có tạp chất, nó có thể hiện ra nhiều màu sắc khác nhau. Các loại corundum trong suốt như ruby có màu đỏ, còn sapphire bao gồm những màu khác nhau. Sapphire màu cam với sắc tím ở Ấn Độ gọi là padparadscha, và sapphire màu đỏ nhạt được gọi là patmaraga.
Với độ cứng cao (corundum nguyên chất đạt 9,0 trên thang Mohs), corundum có thể cắt xước hầu hết các khoáng vật khác, để lại vết trắng trên các khoáng vật đó. Corundum thường được sử dụng dưới dạng bột mài cho các công cụ từ giấy mài đến máy móc lớn trong chế biến kim loại, gỗ và nhựa. Một số loại emery là hỗn hợp của corundum với các chất khác, làm giảm khả năng mài và có độ cứng trung bình khoảng 8,0.
Ngoài độ cứng nổi bật, corundum còn có tỷ trọng lớn, khoảng 4,02 g/cm³, đây là một tỷ trọng cao so với các khoáng vật được tạo thành từ các nguyên tố nhẹ như nhôm và oxy.
Corundum xuất hiện trong các loại đá biến chất như diệp thạch, gơnai và đá hoa dưới dạng tinh thể. Đôi khi nó cũng hiện diện trong syenit ít silica và nephelin syenit. Corundum có thể được tìm thấy trong các đá xâm nhập siêu mafic dưới dạng khối, kèm theo đai mạch lamprophyr, và hình thành các tinh thể lớn trong pegmatit. Với độ cứng cao, corundum khó bị phong hóa và có thể xuất hiện dưới dạng sa khoáng trong lòng sông hoặc bãi biển cát.
Corundum được khai thác ở Zimbabwe, Nga và Ấn Độ, chủ yếu để sản xuất bột mài. Trước đây, corundum cũng được khai thác từ trầm tích phong hóa dunit ở Bắc Carolina và nephelin syenit ở Craigmont, Ontario. Emery corundum được tìm thấy ở Hy Lạp, đảo Naxos và gần Peekskill, New York. Corundum mài được sản xuất từ bauxit.
Corundum tổng hợp
Vào năm 1837, Gaudin đã chế tạo thành công ruby tổng hợp bằng cách nung chảy nhôm với một ít crôm để tạo màu. Đến năm 1847, Edelman đã sản xuất sapphire trắng bằng cách nung chảy oxide nhôm trong dung dịch acid boric. Năm 1877, Frenic và Freil đã tạo ra corundum tinh thể từ các mảnh đá nhỏ. Frimy và Auguste Verneuil đã tạo ra ruby nhân tạo bằng cách nung chảy BaF
2 và Al
2O
3 với một ít crôm ở nhiệt độ trên 2000 °C. Năm 1903, Verneuil công bố đã sản xuất ruby tổng hợp ở quy mô thương mại nhờ vào quá trình nung chảy này.
Quy trình Verneuil cho phép sản xuất các tinh thể sapphire và ruby với kích thước lớn hơn so với những gì có thể tìm thấy trong tự nhiên. Nhờ vậy, corundum tổng hợp chất lượng cao (dùng làm đá quý) có thể được chế tạo từ quá trình nuôi tinh thể nóng chảy và tổng hợp thủy nhiệt. Phương pháp này đơn giản nên số lượng tinh thể lớn được đưa ra thị trường làm giảm giá của corundum trong những năm gần đây. Ngoài ứng dụng trang trí, corundum tổng hợp còn được sử dụng trong các thành phần máy móc (ống, cần, khảm...), tinh thể chống trầy xước, cửa sổ quang học cho thiết bị, cũng như trong công nghệ laser và trên các phi thuyền.
Ghi chú
- Hurlbut Cornelius S.; Klein Cornelis, 1985, Cẩm nang Khoáng vật học, ấn bản lần thứ 20, Wiley, trang 300-302, ISBN 0-471-80580-7
- Mindat
- Dữ liệu Webmineral
- Triển lãm khoáng vật
- Hồng ngọc
- Sa-phia
- Danh mục khoáng vật