Minerāli

Rutila

Rutila



Titāna avots, balts pigments krāsā, “acu” un “zvaigžņu” cēlonis dārgakmeņos.


Sabojāts kvarcs: Sagrauts kvarca akmens. Rutila var rasties kā adatas formas kristāli minerālos, piemēram, kvarcā, korundā, granātā un andalūzītā.

Kas ir Rutila?

Rutila ir titāna oksīda minerāls ar TiO ķīmisko sastāvu2. Tas ir atrodams citur, metamorfos un nogulumiežos visā pasaulē. Rutila rodas arī kā adatas formas kristāli citos minerālos.

Rutilam ir augsts īpatnējais spēks, un to bieži koncentrē straume un viļņu iedarbība “smagajās minerālajās smiltīs”, kas mūsdienās pastāv gan sauszemes, gan krasta atradnēs. Liela daļa pasaules rutila produkcijas tiek iegūta no šīm smiltīm.

Rutilu izmanto kā titāna rūdu, to sasmalcina baltā pulverī, ko krāsās izmanto kā pigmentu, un to pārstrādā izmantošanai daudzos izstrādājumos. Adatas formas rutila kristālu tīkli rada “acis” un “zvaigznes” daudzos dārgakmeņos, piemēram, zvaigžņu rubīnā un zvaigžņu safīrā.

Smagas minerālu smiltis: Seklā rakšana Folly pludmalē, Dienvidkarolīnā, pakļauj plānus smago minerālu smilšu slāņus. Šīs smiltis bieži ir dabiskās rutilas avots. Fotogrāfija: Karletona Berna, Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģijas dienests.

Rutila ģeoloģiskā parādība

Rutils rodas kā papildu minerāls plutoniskajos citur iežos, piemēram, granītā, un dziļi avotos citos iežos, piemēram, peridotīta un lamproīta. Metamorfos iežos rutila ir parasts minerāls gneisā, šistītā un eklogītā. Labi veidoti rutila kristāli dažkārt atrodami pegmatītā un skarnā.

Rutila un virkne citu metālu rūdu minerālu tiek iegūti kopā no nogulšņu atradnēm, kas pazīstamas kā “smago minerālu smiltis”. Šie nogulumi ir iegūti no atmosfēras iedarbības uz citur neklasificētiem un metamorfiem iežiem, kas satur bagātīgus sīkus graudiņus ar ļoti īpatnēja svara minerāliem, piemēram, rutilu, ilmenītu, anatāzi, brookātu, leikoksēnu, perovskītu un titanītu (pazīstams arī kā spēns).

Šiem iežiem iestājoties, to izturīgākās minerālu daļiņas tiek mazgātas jūras piekrastes vidē, kur tās tiek kārtotas un koncentrētas pēc blīvuma viļņu un pašreizējās darbības ietekmē. Ja apstākļi ir piemēroti un smago minerālu ir daudz, šie nogulumi var kļūt par mīkstiem nogulšņiem.

Smago minerālu ieguve: Ekskavatori noņem smagas minerālu smiltis Concord raktuvē Virdžīnijas dienvidu centrā. Šīs smiltis, kas satur līdz aptuveni 4% smago minerālu, tiek izraktas un pēc tam apstrādātas, lai noņemtu rutilu, ilmenītu, leikoksēnu un cirkonu. Smiltīs bija laika apstākļi un tās tika iznīcinātas no anortosīta iedarbības nelielā attālumā. Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģijas dienesta foto.

Rutila ieguve

Smagās minerālu smiltis seklā jūras vidē iegūst no kuģiem, kas padziļina nogulumus, atdala smagos minerālu graudus, patur smagos minerālus uz kuģa un vieglāko nogulumu frakciju izvada atpakaļ apakšā.

Smagas minerālu smiltis ir sastopamas arī sauszemes nogulšņu atradnēs, kas uzkrājušās laikos, kad jūras līmenis bija daudz augstāks nekā šobrīd. Šie nogulumi tiek iegūti, apstrādāti, lai noņemtu smagos minerālus, un atgriežas ainavā, kas tiek reģenerēta sākotnējā topogrāfijā.

Smagas minerālu smiltis: Smags minerālu koncentrāts no kalnrūpniecības operācijas Gruzijā. Tas sastāv no smilšu lieluma graudiem, galvenokārt no rutila, ilmenīta un cirkona.

Polimorfi un piemaisījumi

Rutila ir visizplatītākā dabiskā TiO forma2. Ir daudz polimorfu, kas ietver anatāzi un brookātu. Dzelzs (Fe+2) dažos rutila paraugos dažreiz aizstāj titānu. Kad tas notiek, valences atšķirībai starp dzelzi un titānu ir jālīdzsvaro - un šo līdzsvaru bieži panāk, aizstājot niobiju (Nb+5) un / vai tantala (Ta+5) citam titānam. Šo elementu aizstāšana palielina rutila īpatnējo svaru un izraisa melnu krāsu gan minerālā, gan tā švīkā.

Rutila fizikālās īpašības

Ķīmiskā klasifikācijaOksīds
KrāsaNo sarkanas līdz sarkanbrūnai, melnai, dzeltenai līdz zeltainai
SvītruSarkanā līdz brūnā krāsā
SpīdumsAdamantīns submetālam
DiafānitāteNecaurspīdīgs, caurspīdīgs uz plānām malām
SagraušanaLabi
Mosa cietība6 līdz 6,5
Īpaša gravitāte4.2 līdz 4.4
Diagnostiskās īpašībasSpīdums, krāsa, īpatnējais svars, prizmatisko kristālu ieradums
Ķīmiskais sastāvsTitāna oksīds, TiO2
Kristāla sistēmaTetragonāls
LietojumiTitāna rūda, pigmenti, inerts pārklājums uz metināšanas stieņiem

Sabojāts kvarcs: Slīpēts dārgakmens, kas izgriezts no sakropļota kvarca. Garie prizmatiskie kristāli ar zelta spīdumu ir rutili. Arkenstone paraugs un foto / www.iRocks.com.

Rutila un geologija

Vairāk nekā, iespējams, jebkuram citam minerālam, rutilam ir afinitāte augt kā prizmas formas kristāliem citu minerālu sastāvā. Rutila garās prizmas notiek daudzos dažādos dārgakmeņu minerālos. Kvarcs, korunds (rubīns un safīrs), granāts un andalūzīts ir daži no pazīstamākajiem.

Dažreiz šīs adatas ir rupjas un skaidri redzamas dārgakmenī, tāpat kā daudzos sakropļotā kvarca paraugos. Šīs adatas rada pievilcīgas un interesantas rotaslietas, ja tām ir patīkama krāsa un izkārtojums. Skatīt blakus sabojātā kvarca fotoattēlu.

Indijas zvaigzne: Šis dārgakmens ir 563,35 karātu zvaigžņu safīrs, kas sagriezts no neapstrādāta, kas atrodams Šrilankā. Tā ir pelēcīgi zilā krāsā un ir sagriezta, lai zvaigznīte būtu redzama gan augšpusē, gan apakšā. Tas tiek parādīts Amerikas Dabas vēstures muzejā Ņujorkā. Wikimedia Commons foto autors: Daniel Torres, Jr

Dažos dārgakmeņos, piemēram, rubīnā un safērā, gaismas atstarojumi no smalku rutila kristālu tīkla pareizi sagrieztā kabošonā radīs skaistu gaismas “zvaigzni” uz dārgakmeņa virsmas. Dārgakmeņi un safīri ar šo zvaigzni tirdzniecībā ir zināmi kā “fenomenāli dārgakmeņi”, un zvaigznes fenomens ir pazīstams kā “asterisms”. Skatiet blakus esošo zilās krāsas safīra zvaigzni ar nosaukumu “Indijas zvaigzne”.

Citos dārgakmeņos viens virziens paralēliem kristāliem veidos gaismas līniju uz dārgakmeņa virsmas, kas pazīstama kā “kaķa acs”. Parādība, kas rada kaķa aci, ir pazīstama kā “chatoyance”, un dārgakmeņi, kas izrāda šo parādību, tiek uzskatīti par “chatoyant”. Pazīstamākais dārglietas tās chatoyance ir kaķa acs hrizoberils.

Sakropļots kvarcs ar kaķa aci: Kabošons, kas izgriezts no sabojātā kvarca, kas iegūts Brazīlijā. Rutila adatas ir zeltainas krāsas, un to tekstūra ir tik rupja, ka skaidri saskatāmas daudzas atsevišķas adatas. Kabošona izmērs ir aptuveni 12 x 16 milimetri.

Rutila lietojumi

Galvenie rutila un no rutila izgatavotā titāna oksīda izmantošanas veidi ir: titāna oksīda pigmentu ražošana, ugunsizturīgo keramiku ražošana un titāna metāla ražošana. Rutila izmantošana pigmentu iegūšanai daudzējādā ziņā gandrīz katru dienu skar gandrīz ikviena Amerikas Savienoto Valstu cilvēka dzīvi.

Smalki sasmalcinot un apstrādājot piemaisījumus, rutila kļūst par spilgti baltu pulveri, kas kalpo kā lielisks pigments. To izmanto krāsas pagatavošanai, suspendējot pulveri šķidrumā. Šķidrums kalpo kā nesējs krāsas uzklāšanā un iztvaiko, lai uzkrāsotajam objektam uzkrātos titāna oksīda slānis. Titāna oksīda pigmenti kļuva ļoti nozīmīgi krāsu rūpniecībā 1978. gadā, kad Amerikas Savienoto Valstu valdība aizliedza pigmentu, kas satur uz svina bāzes, izmantošanu krāsu izstrādājumos.

Titāna oksīda pigmenti tiek izmantoti, lai plastmasā iegūtu baltu krāsu, un tos izmanto augstas spilgtuma papīra izgatavošanai. Titāna oksīds piešķir šiem izstrādājumiem krāsu, kas ir izturīga pret izbalēšanu. Titāna oksīds ir arī netoksisks un ķīmiski stabils. Šīs īpašības ļauj to izmantot kā pigmentu pārtikā, kosmētikā, medikamentos un daudzos patēriņa produktos, piemēram, zobu pastā.

Labākais veids, kā uzzināt par minerāliem, ir mācīties ar mazu paraugu kolekciju, ar kuru jūs varat rīkoties, pārbaudīt un novērot to īpašības. Lēti minerālu kolekcijas ir pieejamas veikalā Geology.com.

Sintētiskā rutila

Rutilam ir ļoti augsts refrakcijas koeficients, spēcīga izkliede un adamantīna spīdums. Šīs ir optiskās īpašības, kas var radīt lielisku dārgakmeni, un šīs īpašības rutila konkurentam vai pārsniedz dimanta īpašības. Diemžēl dabiskajam rutilam reti ir skaidrība un krāsa, kas nepieciešama, lai kalpotu kā alternatīvs dārgakmens dimantam.

Tomēr sintētisko rutilu var padarīt gandrīz bezkrāsainu ar izcilu skaidrību. Kad tas pirmo reizi tika ražots 1940. un 50. gados, tas tika sagriezts dārgakmeņos un pārdots kā dimanta imitants ar nosaukumu “Titania”. Tas ieguva nelielu agrīnu popularitāti, bet tas sāka zust, tiklīdz pircēji atklāja, ka sintētiskais rutiāls ir guvis noberšanās ievainojumus tikai īsā laikā - rutilam ir Mosa cietība 6, salīdzinot ar dimanta cietību 10.


Skatīties video: El Corrido de Rutila - Fernando Corona