Изучение корунда

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Происхождение корунда

2. Химический состав, кристаллическая решетка

3. Форма нахождения в природе

4. Свойства корунда

5. Добыча корунда

6. Применение

Заключение

Литература

Введение

Под корундом в технике и торговле понимают относительно чистые его разновидности, используемые как абразив, а также с примесью магнетита и других минералов (наждаки).

Этот минерал широко используется в промышленности, ювелирном деле. Подробнее о корунде, его происхождении и применении, историях, связанных с наиболее известными драгоценными корундами, будет рассказано в этой работе.

1. Происхождение корунда

Образование корундов связано с различными процессами: магматическими, контактово-магматическими (скарновыцми), метаморфогенными. Промышленные концентрации ювелирных разновидностей также приурочены к экзогенным образованиям; они возникают в результате разрушения коренных источников. Корунд - полигенный минерал, образующийся из высокоглиноземистых базальтовых и щелочных магм, а также гидротермально-метасоматическим путем (скарны, вторичные кварциты и т. п.) и при региональном метаморфизме гранулитовой фации.

2. Химический состав, кристаллическая решетка

Корунды в основном состоят из оксида алюминия Al2O3 (Al-53,2%;O-46,8%) с различными примесями. Примеси, изоморфно замещающие алюминий, обуславливают цвет корунда. Примесь хрома придает фиолетово-красную окраску рубину, при этом яркость цвета зависит от количества хрома. Так, в лучших кровавокрасных кристаллах из Бирмы хрома содержится около 2, иногда до 4%, а в бледно-розовых рубинах только десятые доли процента. Примесями ионов-хромофоров титана объясняется синяя окраска (сапфир), железа - желтая (падпараджа), а железа и марганца-коричневая и розовая. Сингония: триклинная, габитус кристаллов в виде шестигранных уплощенных табличек (рубин); также столбчатый, пирамидальный (сапфир и другие разновидности корунда).

3. Форма нахождения в природе

Корунд - широко распространённый минерал, присутствующий в различных минеральных ассоциациях, в некоторых из них он является породообразующим. В основном связан с геологическими образованиями магматического, постмагматического (пегматиты) и метаморфического генезиса. Устойчив в процессах денудации - накапливается в россыпях.

Характерными корундсодержащими объектами являются корундовые сиениты и сиенит-пегматиты, образующие дайки и жилы среди щелочных сиенитов или гранито-гнейсов и гнейсов вблизи контактов их с массивами щелочных или нефелиновых сиенитов. Таковы месторождения Ильменских и Вишнёвых гор в России , провинций Онтарио и Квебек в Канаде, Мадраса и Кашмира в Индии, острова Шри-Ланка (Цейлон) и другие. Интересны месторождения корунда, главным образом - рубина, в метаморфизованных мраморах. Они образуются в результате контактового метасоматоза при прорыве карбонатных толщ магматическими породами, как правило основного состава. Примером месторождений такого типа может служить Кучинское месторождение на Южном Урале.

4. Свойства корунда

Твердость: 9. Плотность: 3,96-4,05 куб.см. - рубин, 3,99-4 куб.см. - сапфир. Спайность: отсутствует. Блеск: стеклянный. Прозрачность: ювелирный корунд всех расцветок прозрачный. Светопреломление: n = 1,766-1,774. Двупреломление: 0,008. Дисперсия: 0,018. Плеохроизм: желто-карминно- красный (рубин), синий (сапфир). Дихроизм: отчетливый, у рубина лилово-красный для обычного луча и бледный желтовато-красный - для необыкновенного; у сапфира соответственно глубоко- и желтовато-синий; у желтого корунда-различия окраски в ее глубине. Люминесценция: карминно-красная для рубина, голубовато-фиолетовая для сапфира; желтая, оранжевая для желтого корунда. Хром в рубине является хром- и люминофором. Лучи света возбуждают ионы трехвалентного хрома, которые начинают люминесцировать, образуя светящийся красный цвет. Цвет: разнообразный, обусловлен примесями - фиолетово-красный, синий, желтый, коричневый либо розовый. Иногда встречаются зонально окрашенные кристаллы корундов, в которых наблюдается чередование полос лиловых с фиолетовыми, желтых с синими и т. д. Совершенно бесцветные кристаллы не встречены.

5. Добыча корунда

В целом месторождения корунда различных типов, в том числе россыпные, известны практически на всех континентах мира. Часть из них были объектом интенсивной разработки с давних времён и к настоящему времени выработаны. Разработка некоторых месторождений прекращена сравнительно недавно в связи с резким наращиванием получения синтетического корунда, так как разработка их стала не рентабельной. В основном корунды добываются с помощью открытых карьеров.

6. Применение

В древности корунды ценились не только за свою красоту, но и за приписываемые им магические свойства. Их применяли для лечения больных и как оберег от напастей. В наши же дни основной интерес камни представляют для ювелирного дела и промышленности. В последних коллекциях известнейших ювелирных домов сапфиры и рубины играют роль не только обрамления, но и составляют достойную конкуренцию бриллиантам.

Новая жизнь рубина - это лазер, он родился всего три десятилетия назад. Если на него пустить пучок света, свет не только поглотится в кристалле, а брызнет из него алой молнией. Кристалл рубина усиливает свет, то есть отдает его гораздо больше, чем получает. Образно это можно выразить так: кристалл отдает световому пучку часть своей энергии, благодаря чему испускается пучок света небывалой мощности. Импульсивная мощность рубиновых лазеров уже доведена до миллиарда ватт. Миллиард ватт, что это такое?

Мощность излучения солнца составляет семь киловатт с одного квадратного сантиметра. Как бы ни пытались сконцентрировать солнечный свет - большей мощности излучения мы не добьемся. Зато лазер светит ярче тысяч солнц. Мощный луч лазера доходит до Луны и других планет, следит за космическими кораблями и спутниками, доносит до экрана телевизора шаги человека на Луне и братское рукопожатие космонавтов "Союз" - "Аполлон".

Когда впервые применили луч лазера, чтобы следить за искусственным спутником Земли, один французский ученый сказал, что этот опыт можно сравнить с метким выстрелом в глаз мухи с расстояния пять километров, когда эта муха летит со скоростью сто километров в час: ведь спутник был диаметром шестьдесят сантимеров, а летел он на высоте более полутора тысяч километров со скоростью двести километров в час.

Это было всего лишь чуть более десятилетия назад. А сегодня мы не удивляемся, читая в газетах о том, как посылали луч лазера на Луну, ловили его отражение, следили за космическими кораблями и говорили с людьми на Луне по лучу лазера.

Луч лазера легко прожигает листовой материал, сваривает металлические провода, прошивает металлические трубы, сверлит тончайшие отверстия в твердых сплавах и даже в алмазе. Совсем недавно это было в диковинку, а сейчас уже выпускаются серийные лазерные станки.

Первый успешно действующий рубиновый лазер был создан в 1960 году.

Однако рубин не единственный представитель в царстве лазеров. Сегодня для них при меняются кристаллы флюрита, граната, арсенида, галлия; существуют лазеры газовые и лазеры жидкостные.

В промышленности корунды используются как абразивный материал. Синтетический корунд широко применяется в лазерной технике, радиоэлектронике, светотехнике, химической промышленности. Он легко выдерживает агрессивные среды и высокую температуру.

Заключение

геологический минерал корунд

Настоящих корундов остается все меньше и меньше, а их добыча обходится дороже с каждым годом, что приводит к огромному распространению искусственных аналогов. И если в промышленности, где главными являются химические и физические свойства камня, синтетический корунд легко заменит натуральный, то для ювелирного дела настоящие рубины и сапфиры незаменимы, так как ни один искусственный аналог не заменит красоты и неповторимости природного камня.

Литература

1. Электронная энциклопедия.

2. Интернет-магазин ювелирных изделий.

3. Сайт завода по производству синтетических корундов.

4. Неофициальный сервер геологического факультета МГУ.

Размещено на Allbest.ru