Sadržaj
- Što je Corundum?
- Poznati po rubinima i safirima
- Svojstva Corunduma
- Geološki nastanak Corunduma
- Tvrdoća i upotreba kao abraziv
- Šmirgl
- Koristite kao dragulj
- "Nakit" i "Kristali" u Satovima
- Rubini laseri
- Ostale uporabe Corunduma
korund: Dva segmenta korundum kristala iz Indije koji pokazuju minerale šesterokutni oblik kristala i bazalno odvajanje. Ti su primjerci crvene boje i mogli bi se nazvati "rubin korund". Autorska prava slike iStockphoto / Lissart.
Što je Corundum?
Korund je mineral koji formira stijenu, a nalazi se u magmatskim, metamorfnim i sedimentnim stijenama. To je aluminij oksid s kemijskim sastavom Al2O3 i šesterokutna kristalna struktura.
Mineral je nadaleko poznat po svojoj ekstremnoj tvrdoći i po tome što se ponekad može naći kao prekrasni prozirni kristali u mnogo različitih boja. Izuzetna tvrdoća čini korund izvrsnim abrazivom, a kad se ta tvrdoća nađe u prekrasnim kristalima, imate savršen materijal za rezanje dragog kamenja.
Prirodni i sintetički korund se upotrebljava u velikom broju industrijskih primjena zbog svoje žilavosti, tvrdoće i kemijske stabilnosti. Koriste se za izradu industrijskih ležajeva, prozora otpornih na ogrebotine za elektroničke instrumente, pločica za ploče i mnogih drugih proizvoda.
Corundum kristali: Fotografije tri korund kristala. S lijeve strane je uobičajeni korund iz Transvaala u Južnoj Africi, visok je oko 6 centimetara. U središtu je rubin korund s dragim kvalitetom iz Karnatake u Indiji, visok oko 1,6 centimetara. S desne strane je plavi safirski korund iz Šri Lanke koji je visok oko dva centimetra. Sva tri uzorka i fotografije tvrtke Arkenstone / www.iRocks.com.
Poznati po rubinima i safirima
Većina ljudi je upoznata s korundom; međutim, vrlo malo ljudi ga zna po nazivu minerala - umjesto toga, oni ga znaju po imenima "rubin" i "safir". Uzorak korunduma s kvalitetnom dragom kamenom duboke crvene boje poznat je kao "rubin". Korund kvalitete plave boje s dragim kamenom naziva se "safir". Bezbojni korund je poznat kao "bijeli safir". Korund bilo koje druge boje poznat je kao "fancy safir".
Razdvajanje korundom: Šesterokutni kristalni segmenti korunda koji su razdvojeni odvajanjem. Ti su primjerci širine oko jedan centimetar. USGS fotografija Andrew Silver.
Corundum gneiss sa safirom: Primjerak gomile korunda iz doline Gallatin, Montana. Ovaj uzorak je dugačak oko dvanaest centimetara, a na lijevoj strani ima okrugli kristal plavi safir.
Svojstva Corunduma
Corundum je izuzetno tvrd i tvrd materijal. To je treći najtvrđi mineral nakon dijamanta i moissanita. On služi kao indeksni mineral za tvrdoću devet na Mohsovoj skali tvrdoće.
Njegova tvrdoća, visoka specifična težina, šesterokutni kristali i prorez vrlo su dobra dijagnostička svojstva koja se koriste u njegovoj identifikaciji. Sažetak fizičkih svojstava korunda dat je u donjoj tablici.
Aluvijalni safiri u Montani: Rasip malih aluvijalnih safira koji su pronađeni u Montani. Ti plavi kamenčići nisu obrađeni i mjere oko četiri do pet milimetara.
Geološki nastanak Corunduma
Korund se nalazi kao primarni mineral u magnetskim stijenama kao što su sienit, nefelinski senit i pegmatit. Neke od najvažnijih svjetskih naslaga rubina i safira nalaze se tamo gdje su dragulji utrošili iz bazaltnih tokova i sada se nalaze u padinama tla i sedimentima.
Korund se također nalazi u metamorfnim stijenama na mjestima gdje su aluminijevi škriljci ili boksiti bili izloženi kontaktnom metamorfizmu. Schist, gneiss i mramor proizvedeni regionalnim metamorfizmom ponekad sadrže korund. Neki od safira i rubina najviše kvalitete, boje i jasnoće formirani su u mramoru duž rubova podzemnih tijela magme.
Čvrstoća korunda, visoka tvrdoća i kemijska otpornost omogućuju mu da se zadržava u sedimentima dugo nakon uništavanja drugih minerala. Zbog toga se često nalazi koncentrirano u aluvijalnim naslagama.
Ta su ležišta najvažniji izvor rubina i safira u nekoliko dijelova svijeta. Tradicionalni izvori aluvijalnih rubina i safira uključuju Burmu, Kambodžu, Šri Lanku, Indiju, Afganistan, Montanu i druga područja. U posljednjih nekoliko desetljeća nekoliko dijelova Afrike, uključujući Madagaskar, Keniju, Tanzaniju, Nigeriju i Malavi, postali su važni proizvođači rubija i safira.
Emery kotači: Oglas koji nudi naplatke od puhanja i korund, koji je 1895. godine objavila Springfield Manufacturing Company iz Bridgeporta, Connecticut. To je bilo u vrijeme kada su se za izradu kotača koristili pravi smilja i korund.
Tvrdoća i upotreba kao abraziv
Izuzetna tvrdoća korunda čini ga posebno korisnim kao abraziv. Usitnjeni korund se obrađuje radi uklanjanja nečistoća, a zatim scrnira kako bi se dobile granule i praškovi jednake veličine. Koriste se za mljevenje medija, poliranje smjese, papir za pijesak, brusne kotače i druge aplikacije za rezanje.
Neki problemi s korištenjem prirodnog korunda kao abraziva jesu ta što su naslage obično male, nepravilnog oblika, a korund je različitih kvaliteta. Oni nisu pouzdani izvori materijala konzistentne kvalitete potrebne za pokretanje proizvodnog procesa. Sintetički korund, proizveden upotrebom kalciniranog boksita, postao je pouzdaniji izvor s konzistentnijim svojstvima. U većini proizvedenih proizvoda zamijenio je prirodni korund.
Aluminij oksidni papir izrađuje se pričvršćivanjem čestica sintetičkog korund-a (aluminijevog oksida) na list papira. To je brusni papir koji se široko koristi za obradu drveta i druge proizvodne radove.
Emery rock: Primjerak smrdljive stijene bogate korundom i špinatom iz Peekskill-a, New York. Ovaj uzorak je širok približno šest centimetara (petnaest centimetara). Emery se često drobi, obrađuje i prosijava kako bi se koristio kao industrijski abraziv.
Emery datoteke za nokte: "Emery ploče" su proizvod za manikuru i njegu noktiju koji se izrađuje lijepljenjem brusnih papira na tanki komad kartona. Ime su dobile 1800-ih, kada su drobljeni puhači korišteni kao abraziv. Današnje šarene šipke nisu izrađene pomoću naleta. Umjesto toga, mnogi od njih imaju grubu stranu sintetskog korunda (aluminij oksida) i finu stranu brusnog abraziva.
Šmirgl
Kamen od kamena je zrnasta metamorfna ili magmatska stijena bogata korundom. To je mješavina oksidnih minerala, obično korund, magnetit, špinel i / ili hematit. To je najčešći oblik prirodnog korunda koji se koristio za proizvodnju abraziva.
Upotreba smilja kao abraziva značajno je opala u posljednjih nekoliko desetljeća. Gotovo su ga u potpunosti zamijenili proizvedeni abrazivi poput silicij-karbida. Silicijev karbid ima Mohsovu tvrdoću od 9 do 9,5. Jeftin je i obično se ponaša bolje od prirodnih abraziva proizvedenih od korunda ili smilja.
Korund kao rubin, safir i maštoviti safir: Korund gem-kvalitete je vrlo cijenjen i vrijedan materijal. Kada je svijetlo crvene boje, naziva se "rubin". Kada je plave boje, naziva se "safir". Kada je bezbojan, naziva se "bijeli safir". Korund kvalitetne dragulja bilo koje druge boje naziva se "otmjeni safir". U prošlosti se većina dragulja korund proizvodila u Aziji i Australiji. U devedesetima su u Africi izvršena mnoga otkrića dragulja korund. Sve kamenje na ovoj fotografiji minirano je u Africi. Gotovo svi korijeni dragulja tretiraju se grijanjem ili drugim postupkom za poboljšanje njihove boje.
Najbolji način za učenje minerala je proučavanje sa zbirkom malih uzoraka s kojima možete rukovati, ispitivati i promatrati njihova svojstva. U trgovini su dostupne jeftine kolekcije minerala.
Koristite kao dragulj
Na tržištu dragulja i dragulja, gotovo svu pažnju posvećuje maloj grupi dragulja poznatih kao "velika četvorka": dijamant, rubin, safir i smaragd. Dvije od njih, rubin i safir, su draguljasti korundi.
Ovi najpopularniji dragulji vrlo su traženi i minirani su u mnogim dijelovima svijeta tisućama godina. Danas je potrebno milijune rubina i safira kako bi se ispunili zahtjevi tržišta nakita - od jeftinog komercijalnog kamenja koje se prodaje u trgovačkim centrima i robnim kućama, do spektakularnih primjeraka koji se koriste u dizajnerskom i nakitu po mjeri. Potražnja za atraktivnim kamenjem premašuje sposobnost rudnika za opskrbu. Kao rezultat toga, cijene plaćene za atraktivno prirodno kamenje porasle su na visoke razine.
Kad potrošač želi "rubin prsten" ili "privjesak od safira", obično nije zainteresiran za zamjenu crvenog špinla, plavog iolita ili drugog atraktivnog dragulja slične boje. Žele „rubin“ ili žele „safir“. Maloprodajni dragulji, pogotovo oni koji prodaju komade i setove za manje od 500 dolara, u svojim vitrinama sve više predstavljaju sintetičke ili „laboratorijski“ dragulje, zajedno s prirodnim kamenjem.
Sintetički materijali imaju isti sastav aluminijskog oksida i kristalnu strukturu kao i prirodni rubin i safir. Njihovu boju proizvode i isti elementi u tragovima (krom za rubin i željezo s titanijem za safir).
Imaju istu optičku privlačnost i obično bolji fizički izgled od prirodnog kamenja slične veličine iste cijene. Kao rezultat toga, mnogi potrošači sada rado kupuju sintetičko kamenje jer dobivaju privlačniji proizvod po cijeni koju mogu priuštiti. Dugoročno će sintetički dragulji vjerojatno i dalje istiskivati prirodno kamenje s tržišta, posebno u nižim i srednjim rasponima cijena gdje su potrošači vrlo svjesni cijene.
Nema ničeg lošeg u prodaji ili kupnji nakita koji sadrži sintetičke dragog kamenja sve dok su ispunjena dva uvjeta: 1) prodavač mora otkriti činjenicu da su drago kamenje proizvodi čovjeka, a ne proizvodi prirode; i, 2) kupac jasno shvaća da su drago kamenje sintetičke i da ih proizvode ljudi, a ne da su proizvodi prirode.
Corundumovi ležajevi: Corundum (rubin) ležajevi u antičkom džepnom satu pokretom "dragulja". Početkom 1900-ih, sintetički korund se koristio kao draguljarski ležaj u satovima. Autorska prava slike iStockphoto / RobertKacpura.
Corundum ležajevi: Crtež draguljarskih ležajeva i gornjeg kamena (crveni) koji drže okretni kotač u mehaničkom satu podmazan uljem (žuto). Slika u javnoj domeni Chris Burks Chetvorno.
"Nakit" i "Kristali" u Satovima
Sredinom 1800-ih, proizvođači satova u Švicarskoj trebali su malene ležajeve koji su bili vrlo otporni na abraziju. Otkrili su da mogu probušiti rupu u malom komadu korunda i koristiti ga za glatko trčanje dugog vijeka. Korund je bio mnogo tvrđi od metala koji su korišteni za izradu pokretnih dijelova sata, i mogao je izdržati do kontinuiranog trljanja bez otkaza. Corundum ležajevi nazvani su "draguljarskim ležajevima" po svojim draguljima.
Švicarski satovi i njihovi "pokreti dragulja" postali su poznati diljem svijeta zbog dugog života i pouzdanosti. U ranim 1900-ima sintetički korundovi ležajevi zamijenili su prirodne korund ležajeve u većini švicarskih satova. Sintetički korund je bio ujednačeniji od prirodnog korunda, ali je bio i jeftiniji i lakši za dobivanje. Ova upotreba draguljastih ležajeva stvorila je pozitivnu reputaciju švicarskih satova koja traje i danas - čak i dok mehaničke satove zamjenjuju digitalni satovi.
Bezbojni sintetički safir također se koristi u satovima. Njegova izdržljivost, staklast sjaj i otpornost na ogrebotine čine ga savršenim prozirnim pokrivačem za lice mehaničkog ili digitalnog oblika. Ovi prozirni prekrivači, poznati kao "kristali" štite lice sata od udara, prašine, vlage i abrazije. U tu se svrhu sintetski safir koristi gotovo 100 godina.
Sintetički korund: Bula od sintetskog korunda. Zbog svoje crvene boje, mogli bi ga nazvati "sintetičkim rubinom". Ovakav materijal koristi se za ležajeve satova, dragulje, laserske medije i mnoge druge svrhe.
Rubinski laser: Dijagram prvog radnog lasera. Kao medij za dobivanje koristio je tanki rubin kristal. Slika javne domene Lawrence Livermore National Laboratory.
Rubini laseri
Sintetički korund je bitan dio mnogih lasera. U stvari, prvi radni laser bio je "rubinski laser", koji je napravio 1960. Theodore Maiman u Hughes Research Labs. Upotrijebio je sintetički rubin kristal kao "medij dobivanja". Medij za dobivanje materijal je u laseru koji je meta intenzivnog praska svjetlosti.
Ta svjetlost uzrokuje da elektroni u pojačnom mediju skoče do više energetske razine uzrokujući emisiju fotona koji udaraju u druge atome u mediju za pojačanje, izazivajući ih uzbuđenima i emitiraju više fotona. Ova kratka lančana reakcija proizvodi vrlo jaku svjetlost laserskog snopa. Laseri su nazvani po materijalu koji se koristi kao medij za dobitak, poput "rubin lasera" ili "titanovog safirnog lasera" ili "YAG lasera" (itrijev aluminijski granat).
U samo nekoliko desetljeća laseri su postali uobičajena stavka našeg društva. Sitni laseri se koriste u CD i DVD uređajima. Laseri se koriste za rezanje metala, kamena i drugih žilavih materijala. Laseri se koriste za uklanjanje tetovaža, izvođenje kozmetičkih operacija, operacija katarakte i LASIK operacija za korekciju vida.
Sintetički prozori korundovskog skenera: Stroj za samoprovjeru s prozorom za skeniranje barkoda u trgovini na malo u Houstonu, Texas. Prozor skenera je vjerojatno napravljen od sintetskog korunduma. Slika javne domene WhisperToMe.
Ostale uporabe Corunduma
Corundum ima i mnoge druge svrhe. Kemijski je inertan i otporan na toplinu. Ova svojstva čine ga savršenim materijalom za izradu vatrostalnih proizvoda poput vatrene opeke, obloga peći i namještaja peći. Danas se ti proizvodi obično izrađuju od sintetskog korunda.
Čisti korund je bezbojan, proziran, izdržljiv i otporan na ogrebotine. Uzgajaju se veliki kristali bistrog sintetskog korunda, rezaju se u tanke listove, a zatim se koriste kao prozori skenera trgovina prehrambenih proizvoda, satni kristali, prozori zrakoplova i zaštitni poklopci za elektroničke uređaje.