刚玉
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刚玉(英语:corundum)是一种由氧化铝(Al2O3)的结晶形成的成岩矿物。刚玉常含有少量的铁、钛、钒和铬离子[2][3]。纯氧化铝结晶是无色的,但因为所含杂质不同,刚玉呈现不同的颜色。
刚玉 | |
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基本资料 | |
类别 | 氧化物 |
化学式 | 氧化铝 - Al2O3 |
IMA记号 | Crn[1] |
施特龙茨分类 | 4.CB.05 |
戴纳矿物分类 | 4.3.1.1 |
晶体分类 | 复三方偏三角面体 (3m) H-M记号: (32/m) |
晶体空间群 | R3c |
晶胞 | a = 4.75 Å, c = 12.982 Å; Z=6[2] |
性质 | |
分子量 | 101.96 g·mol−1 |
颜色 | 棕至灰色, 红、橘、黄、蓝、紫色 |
晶体惯态 | 晶体通常呈板状或柱状 |
晶系 | 三方晶系 |
解理 | 无 |
断口 | 贝壳状至参差状 |
韧性/脆性 | 脆性 |
莫氏硬度 | 9 |
光泽 | 金刚石光泽至玻璃光泽 |
条痕 | 白色 |
透明性 | 透明至半透明 |
比重 | 3.95 - 4.1 |
光学性质 | 单轴(-) |
折射率 | nω=1.768 - 1.772 nε=1.760 - 1.763[3][4] |
双折射 | 0.009 |
多色性 | 无 |
发光性 | 无 |
熔点 | 2,044 °C(3,711 °F) |
主要品种 | |
蓝宝石 | 所有颜色除了红色 |
红宝石 | 红色 |
宝石级刚玉之中,掺有金属铬的刚玉颜色鲜红,一般称之为红宝石;而蓝色或没有色的刚玉,普遍都会被归入蓝宝石的类别。刚玉的英文名corundum源于泰米尔语的குருந்தம்(罗马化:Kuruntam),起源于梵文的कुरुविन्द(罗马化:Kuruvinda),意为“红宝石”[5]
合成刚玉
编辑1837年{{le|马克·安托万·奥古斯特·戈丹|Marc Antoine Auguste Gaudin]]采用少量铬作为颜料,高温融化氧化铝,从而第一次获得了合成刚玉[6] 1847年,雅克-约瑟夫·埃贝尔蒙透过在硼酸中热融氧化铝获得了白色的合成刚玉。1877年,埃德蒙·弗雷米和奥古斯德·伐诺伊在超过两千度的高温下烧结氟化钡、氧化铝和少量的铬,获得了人造红宝石。1903年,伐诺伊宣称他可以用这一方法完成商业规模的红宝石生产。[7]
结构和物理性质
编辑刚玉具有三角对称结构,空间群R3c,标况下晶格参数为a = 4.75 Å,c = 12.982 Å。晶胞包括六个组成单元。在刚玉的晶格中,氧原子形成略微扭曲的六方紧密堆积结构,其中三分之二的八面体空隙填充有铝离子。
刚玉具有较高的硬度(摩氏硬度为9),以刚玉为主含有杂质较多的棕刚玉的摩氏硬度也可以达到8,都可以用来研磨大部分矿物。加之刚玉和金刚砂具有相对比钻石更低廉的价格,因此被广泛用于砂纸和各种研磨设备上,对金属、塑料和木材进行加工。除去高硬度之外,刚玉的密度为4.02 g/cm3,这在由低相对分子质量元素例如铝和氧组成的矿物中是十分高的[8]。
刚玉图片
编辑参看
编辑参考文献
编辑- ^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43 .
- ^ 2.0 2.1 Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (编). Corundum. Handbook of Mineralogy (PDF). III(Halides, Hydroxides, Oxides). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. 1997 [2016-12-13]. ISBN 0962209724. (原始内容存档 (PDF)于2012-06-14).
- ^ 3.0 3.1 Corundum (页面存档备份,存于互联网档案馆). Mindat.org
- ^ Corundum (页面存档备份,存于互联网档案馆). Webmineral
- ^ Harper, Douglas. corundum. Online Etymology Dictionary.
- ^ Duroc-Danner, J. M. Untreated yellowish orange sapphire exhibiting its natural colour (PDF). Journal of Gemmology. 2011, 32: 175–178 [2016-12-13]. doi:10.15506/jog.2011.32.5.174. (原始内容 (PDF)存档于2013-05-16).
- ^ Bahadur: a Handbook of Precious Stones. 1943 [2007-08-19]. (原始内容存档于2007-09-27).
- ^ 刚玉矿石. [2016-12-13]. (原始内容存档于2011-10-04).
外部链接
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