|
Strunz phân loại 04.DB.05
Tinh thể đối xứng Tứ giác dipyramidal ditetragonal
Biểu tượng HM : (4 / m 2 / m 2 / m)
Nhóm không gian : P 4/mnm
Đơn vị di động a = 4,5937 Å , c = 2,9587 Å; Z = 2
Xác định
Màu Màu nâu đỏ, màu đỏ, màu vàng nhạt, xanh nhạt, tím, hiếm khi cỏ xanh; màu đen nếu cao trong Nb-Ta
Tạp chất phổ biến Fe, Nb, Ta
Tài liệu tham khảo [1] [2] [3] [4]
Rutil là một khoáng sản gồm chủ yếu là titanium dioxide , Ti O 2.
Rutil là hình thức tự nhiên phổ biến nhất của TiO 2. Hai hiếm hơn các dạng thù hình của TiO 2 được biết:
Anatase (đôi khi được gọi bằng tên cũ "octahedrite"), một tứ giác khoáng sản của giả bát diện thói quen
Brookite , một thoi khoáng sản
Rutil có vào hàng cao nhất chỉ số khúc xạ ở bước sóng nhìn thấy được của bất kỳ pha lê nổi tiếng, và cũng trưng bày một đặc biệt lớn lưỡng chiết và cao phân tán . Do các đặc tính này, nó rất hữu ích cho việc sản xuất các bộ phận quang học nhất định, đặc biệt là phân cực quang học, trong thời gian dài có thể nhìn thấy và hồng ngoại bước sóng lên đến khoảng 4.5μm.
Rutil tự nhiên có thể chứa đến 10% sắt và một lượng đáng kể của niobi và tantali . Rutil nguồn gốc tên của nó từ tiếng Latin rutilus, đỏ, trong tham chiếu đến các màu đỏ sâu quan sát thấy trong một số mẫu khi xem bởi ánh sáng truyền qua.
Nội dung [hide]
1 Xuất hiện
Sản lượng rutil năm 2005
Rutil là một khoáng vật phụ phổ biến ở nhiệt độ cao và áp suất cao đá biến chất và đá lửa .
Nhiệt động lực học , rutil là đa hình ổn định nhất của TiO 2 ở mọi nhiệt độ, trưng bày tổng năng lượng thấp hơn so với giai đoạn siêu bền của anatase hoặc brookite. [5] Do đó, sự chuyển đổi của siêu bền TiO 2 dạng thù hình để Rutile là không thể đảo ngược. Vì nó có mức thấp nhất khối lượng phân tử của ba dạng thù hình chính; nó thường là giai đoạn mang titan chính trong hầu hết các đá biến chất áp suất cao, chủ yếu là eclogites .
Rutil trong thạch anh
Trong môi trường lửa, rutil là một khoáng vật phụ phổ biến ở plutonic đá lửa, mặc dù nó cũng được tìm thấy thỉnh thoảng trong đá magma phun trào, đặc biệt là những người có nguồn lớp vỏ sâu như kimberlites và lamproites . Anatase và brookite được tìm thấy trong môi trường lửa đặc biệt là sản phẩm của sự thay đổi autogenic trong làm mát của các loại đá plutonic; anatase cũng được tìm thấy trong mỏ sa khoáng có nguồn gốc từ rutil chính.
Sự xuất hiện của các tinh thể mẫu lớn là phổ biến nhất trong pegmatit , skarns , và đá granit greisens . Rutil được tìm thấy như một khoáng vật phụ trong một số đá lửa bị thay đổi , và trong một số gneisses và đá phiến . Trong nhóm của hình kim tinh thể nó thường xuyên được nhìn thấy xuyên qua thạch anh như trong fléches d'amour từ Graubünden , Thụy Sĩ . Năm 2005, Cộng hòa Sierra Leone trong Tây Phi đã có một năng lực sản xuất 23% nguồn cung cấp rutil hàng năm của thế giới, mà đã tăng lên khoảng 30% trong năm 2008. Dự trữ, kéo dài khoảng 19 năm, ước tính khoảng 259.000.000 tấn (285.000.000 tấn ngắn). [6]
Cấu trúc tinh thể [ chỉnh sửa ]
Các tế bào đơn vị của rutil. Nguyên tử ti có màu xám; O nguyên tử có màu đỏ.
Rutil có một tứ giác cơ thể trung tâm tế bào đơn vị , với các thông số tế bào đơn vị a = b = 4,584 Å, và c = 2,953 Å. [7] Các cation titan có một số lượng phối hợp của 6 có nghĩa là họ được bao quanh bởi một bát diện của 6 nguyên tử oxy . Các anion oxy có một số lượng phối hợp của 3 kết quả trong một phẳng trigonal phối hợp. Rutile cũng cho thấy một trục vít khi octahedra của nó được xem theo tuần tự. [8]
Sử dụng và tầm quan trọng kinh tế [ sửa ]
Tinh thể hình kim của rutil nhô ra từ một thạch anh tinh thể
Với số lượng đủ lớn trong bãi biển cát , rutil tạo thành một thành phần quan trọng của khoáng chất nặng và quặng mỏ. Thợ mỏ khai thác và tách các giá trị khoáng chất , ví dụ như, rutil, zircon , và ilmenit . Việc sử dụng chính cho rutil là nhà sản xuất vật liệu chịu lửa gốm , như một sắc tố , và để sản xuất titan kim loại.
Rutil tinh bột là một chất màu trắng rực rỡ và được sử dụng trong sơn , nhựa , giấy , thực phẩm, và các ứng dụng khác mà gọi cho một màu trắng sáng. Titanium dioxide sắc tố là việc sử dụng lớn nhất duy nhất của titan trên toàn thế giới. Hạt nano của rutil được minh bạch để có thể nhìn thấy ánh sáng nhưng có hiệu quả cao trong sự hấp thụ của tia cực tím bức xạ. Sự hấp thụ tia cực tím của các hạt nano rutil là màu xanh-chuyển so với rutile số lượng lớn, do đó ánh sáng tia cực tím năng lượng cao hơn được hấp thụ bởi các hạt nano . Do đó, chúng được sử dụng trong kem chống nắng để bảo vệ chống tổn thương da UV gây ra.
Kim rutil nhỏ tồn tại trong đá quý chịu trách nhiệm về một hiện tượng quang học được gọi là asterism . Đá quý Asteriated được gọi là "ngôi sao" đá quý. Sao ngọc bích , ngôi sao hồng ngọc , và các "ngôi sao" đá quý được đánh giá cao sau khi tìm và nói chung là có giá trị hơn so với bình thường.
Rutil được sử dụng rộng rãi như một hàn phủ điện cực. Nó cũng được sử dụng như một phần của chỉ số ZTR , phân loại cao vượt trầm tích.
Rutil tổng hợp [ sửa ]
Rutil tổng hợp được sản xuất lần đầu tiên vào năm 1948 và được bán dưới nhiều tên khác nhau. Rutil tổng hợp rất tinh khiết là minh bạch và gần như không màu (hơi vàng) trong phần lớn. Rutil tổng hợp có thể được thực hiện trong một loạt các màu sắc bằng cách pha. Cao chỉ số khúc xạ cho một kim cương ánh xạ và khúc xạ mạnh dẫn đến một viên kim cương xuất hiện như thế nào. Gần-không màu kim cương thay thế được bán như là "Titania", đó là tên hóa học cổ điển cho oxit này. Tuy nhiên, rutil hiếm khi được sử dụng trong đồ trang sức vì nó không phải là rất khó (chống xước), đo chỉ có khoảng 6 trên quy mô độ cứng Mohs .
| 