Sadržaj
- Što je Rutile?
- Geološki pojava rutila
- Rudno rudarstvo
- Polimorfi i nečistoće
- Rutile i Gemologija
- Upotrebe rutila
- Sintetička rutila
Rutilirani kvarc: Kamen s rutiliranim kremenom. Rutila se može pojaviti kao iglasti kristali u mineralima kao što su kvarc, korund, granat i andalusit. Autorska prava slike iStockphoto / Coldmoon_photo.
Što je Rutile?
Rutile je mineral titanijevog oksida s kemijskim sastavom TiO2, Nalazi se u magmatskim, metamorfnim i sedimentnim stijenama diljem svijeta. Rutil se također pojavljuje kao iglasti kristali u drugim mineralima.
Rutile ima visoku specifičnu težinu i često je koncentriran djelovanjem struja i valova u "teškim mineralnim pijescima" koji danas postoje i u kopnenim i u priobalnim ležištima. Veliki dio svjetske rutilske proizvodnje miniran je iz ovih pijeska.
Rutile se koristi kao ruda titana, drobi se u bijeli prah koji se koristi kao pigment u bojama, a obrađuje se za upotrebu u mnoštvu proizvoda. Mreže rutilskih kristala u obliku igala proizvode "oči" i "zvijezde" u mnogim draguljima, poput zvijezda rubina i zvijezda safir.
Teški mineralni pijesak: Plitko kopanje na Folly Beachu, Južna Karolina, otkriva tanke slojeve teških mineralnih pijeska. Ti su pijesci izvor prirodnih rutila. Fotografija Carleton Bern, Sjedinjene Države Geological Survey.
Geološki pojava rutila
Rutil se pojavljuje kao pomoćni mineral u plutonskim magnetskim stijenama poput granita i u magnetskim stijenama dubokog izvora, poput peridotita i lamproita. U metamorfnim stijenama, rutil je čest pomoćni mineral u gneisu, šistu i eklogitu. Dobro formirani kristali rutila ponekad se nalaze u pegmatitu i skarnu.
Rutile i niz drugih metalnih rudnih minerala iskopavaju se zajedno sa sedimentnim ležištima poznatim kao "teški mineralni pijesci". Ti se sedimenti dobivaju iz vremenskih utjecaja magmatskih i metamorfnih stijena koji sadrže obilje sitnih zrnaca minerala visoke specifične gravitacije, poput rutila, ilmenita, anataze, brookita, leukoksena, perovskita i titanita (poznatog i kao sfen).
Kako ove stijene prodiraju, njihove otpornije mineralne čestice ispiraju se u morskom obalnom okruženju gdje se razvrstavaju i koncentriraju prema gustoći valom i strujanjem. Tamo gdje su uvjeti pravi i teški minerali obiluju, ti sedimenti mogu postati naslage.
Iskopavanje teških minerala: Bageri uklanjaju teške mineralne pijeske u rudniku Concord u južnoj središnjoj Virginiji. Ovi pijesci koji sadrže do oko 4% teških minerala se iskopavaju i zatim obrađuju kako bi se uklonili rutil, ilmenit, leukoksen i cirkon. Pijesci su umorni i izbrisani od izloženosti anortozitu na maloj udaljenosti. Fotografirao američki Geološki institut.
Rudno rudarstvo
Teški mineralni pijesci miniraju se u plitkom morskom okolišu brodovima koji iskopavaju sedimente, odvajaju teška mineralna zrna, zadržavaju teške minerale na brodu i izbacuju lakši udio taloga na dno.
Teški mineralni pijesci nalaze se i na kopnu u sedimentnim naslagama koje su se nakupljale u vrijeme kada je razina mora bila znatno viša nego što je danas. Ti se sedimenti miniraju, obrađuju kako bi se uklonili teški minerali i vraćaju u krajolik koji je vraćen u izvornu topografiju.
Teški mineralni pijesak: Teški mineralni koncentrat iz kopnene rudarske operacije u Gruziji. Sastoji se od zrna pijeska veličine rutila, ilmenita i cirkona.
Polimorfi i nečistoće
Rutile je najzastupljeniji prirodni oblik TiO2, Postoje brojni polimorfi koji uključuju anatazu i brookit. Željezo (Fe+2) ponekad zamjenjuje titan u nekim uzorcima rutila. Kad se to dogodi, valentna razlika između željeza i titana zahtijeva uravnoteženje - a ta se ravnoteža često postiže zamjenom niobija (Nb+5) i / ili tantala (Ta+5) za još jedan titan. Zamjena ovih elemenata povećava specifičnu težinu rutila i uzrokuje crnu boju i minerala i njegove crte.
Rutilirani kvarc: Fasetirani dragulj izrezan od rutiranog kremena. Dugi prizmatični kristali sa zlatnim sjajem su rutilni. Uzorak i fotografija tvrtke Arkenstone / www.iRocks.com.
Rutile i Gemologija
Rutil je više nego možda bilo koji drugi mineral prisutan u uzgoju kristala u obliku prizme unutar drugih minerala. Duge prizme rutila pojavljuju se u mnogim draguljima dragulja. Kvarc, korund (rubin i safir), granat i andalusit neki su od poznatijih.
Ponekad su te igle grube i jasno vidljive unutar dragulja, kao u mnogim primjercima rutiliranog kvarca. Ove igle proizvode privlačne i zanimljive dragulje za novine kada imaju ugodnu boju i raspored. Pogledajte susjednu fotografiju rutiranog kremena.
Zvijezda Indije: Ovaj dragulj je safir od 563,35 karata, izrezan iz grube pronađene u Šri Lanki. Sivo je plave boje i izrezan je za prikaz zvijezda i na vrhu i na dnu. Izložen je u Američkom prirodnom muzeju u New Yorku. Fotografija Wikimedije Commons Daniel Torres, Jr.
U nekim draguljima, kao što su rubin i safir, odraz svjetlosti iz mreže sitnih rutilskih kristala unutar pravilno izrezanog kabokona proizvest će prekrasnu "zvijezdu" svjetlosti na površini dragulja. Dragi rubin i draguljasti safiri s ovom zvijezdom poznati su u trgovini kao "fenomenalni dragulji", a fenomen zvijezde poznat je i kao "zvijezda". Pogledajte susjednu fotografiju svijetloplave zvijezde safira pod nazivom "zvijezda Indije".
U drugim draguljima, jedan smjer paralelnih kristala formirat će svjetlosnu liniju na površini dragulja poznatu kao "mačje oko". Fenomen koji proizvodi mačje oko poznat je pod nazivom "chatoyance", a za dragulje koji pokazuju taj fenomen kažu da su "chatoyant". Najpoznatiji dragulj po svojoj chatoasiji je krizoberil mačjeg oka.
Rutilirani kvarc s mačjim očima: Kabochon izrezan od rutiliranog kvarca miniran u Brazilu. Rutilne iglice su zlatne boje i imaju teksturu toliko grubu da se jasno mogu vidjeti mnoge pojedinačne igle. Kabochon je veličine otprilike 12 x 16 milimetara.
Upotrebe rutila
Primarne primjene rutila i titanijevog oksida izrađenih od rutila su: proizvodnja pigmenata od titanijevog oksida, proizvodnja vatrostalne keramike i proizvodnja metala od titana. Upotreba rutila za pravljenje pigmenata dodiruje živote gotovo svake osobe u Sjedinjenim Državama na mnogo načina gotovo svakodnevno.
Kad se fino usitni i obradi kako bi se uklonile nečistoće, rutil postaje svijetlo bijeli prah koji služi kao izvrstan pigment. Koristi se za izradu boje suspendiranjem praha u tekućini. Tekućina služi kao nosač u nanošenju boje i isparava kako bi na predmet koji je bio obojan stavio sloj titanovog oksida. Pigmenti titanovog oksida postali su vrlo važni u industriji boja 1978., kada je vlada Sjedinjenih Država zabranila upotrebu pigmenata na bazi olova u proizvodima za široku upotrebu potrošača.
Pigmenti titanijevog oksida koriste se za proizvodnju bijele boje u plastici, a koriste se za izradu papira velike svjetline. Titanov oksid daje ovim proizvodima boju koja je otporna na blijeđenje. Titanov oksid također je netoksičan i kemijski stabilan. Ta svojstva omogućuju da se koristi kao pigment u hrani, kozmetici, lijekovima i mnogim potrošačkim proizvodima, poput paste za zube.
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.
Sintetička rutila
Rutile ima vrlo visok indeks loma, jaku disperziju i adamantinski sjaj. Ovo su optička svojstva koja mogu stvoriti sjajan dragulj, a ta svojstva u rutilnom suparniku ili premašuju one dijamanta. Nažalost, prirodni rutil rijetko ima bistrinu i boju potrebnu da posluži kao alternativni dragulj za dijamant.
Međutim, sintetički rutil može se napraviti gotovo bezbojan s izvrsnom jasnoćom. Kada je prvi put proizveden u četrdesetim i pedesetim godinama, izrezan je u dragulje i prodat je kao dijamantni simulator nazvan "Titania". Stekao je ranu popularnost, ali to je počelo izblijediti nakon što su kupci otkrili da sintetički rutil pretrpi ozljede abrazije u samo kratkom vremenu - rutil ima Mohsovu tvrdoću 6 u usporedbi s tvrdoćom dijamanata od 10.