корундът е минерал

Корундът е минерал, кристален α-алуминиев оксид (Al2O3). Името е древно, идва от древноиндийското kauruntak. Остарели синоними: акордеон, шмиргел, диамантен шпат, смиргел.

За Al2O3 са известни следните полиморфни модификации: 1) α-Al2O3 (корунд) - тригонална, най-стабилна в природни условия; образува се в широк температурен диапазон (500-1500°C); 2) β-Al2O3 хексагонален, стабилен при много високи температури; превръщането на α-Al2O3 в β-Al2O3 става при температури 1500-1800°C; тази модификация се образува при много бавно охлаждане на стопилката Al2O3; 3) γ-Al2O3 - кубичен, с кристална структура тип шпинел (както при магхемита); получен изкуствено чрез калциниране на хидрат на алуминиев оксид (боемит) до температури под 950°C; при по-високи температури е нестабилен – преминава в α-Al2O3.

Химичен състав

Al - 53,2%. Отбелязват се незначителни примеси на Cr, Fe, Mn, Ti. Кристалните разновидности, свързани с корунда, са изключително чисти по състав. Незначителни примеси на Cr причиняват червен, Fe3+ - кафяв (смесен с Mn) и розов цвят, Ti4+ - син, смес от Fe2+ и Fe3+ - черен цвят.

Кристална структура

Кристалната структура на Al2O3 е изобразена като групи Al2O3 в ъглите на два ромбоедра, които съставляват единичната клетка. Въпреки привидната сложност, структурата, образувана от корунд, има доста проста структурна схема. Кислородните йони са в най-плътната шестоъгълна опаковка и са подредени в слоеве, перпендикулярни на тройната ос, насложени един върху друг. Al катионите са разположени между два такива слоя под формата на шестоъгълна мрежа, запълваща две трети от октаедричните празнини (т.е. празнини между шест кислородни аниона, три от коитопринадлежат на единия, а другите три, завъртяни на 180° спрямо първия, принадлежат на друг слой кислородни йони). В този случай групите на всеки три кислородни йона образуват общо лице за два съседни октаедъра в съседни слоеве. Характерно е, че катионните слоеве са насложени един върху друг по такъв начин, че във всяка вертикална колона от октаедри, както и в слоя, се редуват два заети и един незает, а двойките заети октаедри вертикално образуват спираловидни тройни оси. Характерно е въображаемо, подобно на разцепване, хоризонтално разделяне по пинакоида и наклонено - по главния ромбоедър, дължащо се на полисинтетично побратимяване.

Дихроичен. Понякога се наблюдават иридесценции върху чиповете. В някои случаи, поради правилно подредени включвания на най-фините рутилови игли, ориентирани по главните му кристалографски посоки, се наблюдава ефект на астеризъм. В тези случаи се говори за "звездовидни" корунди (рубини, сапфири). Химически стабилен, неразтворим в киселини.

Разновидности

Звезден рубин - екзотичен скъпоценен камък с ефект на астеризъм, обработен под формата на кабошон, - за любител.
Звездовидният сапфир е екзотичен скъпоценен камък с ефект на астеризъм, обработен под формата на кабошон, за любител.
Левкосапфир или "Ориенталски диамант" - безцветен и напълно прозрачен корунд; евтин скъпоценен камък.
Padparadscha е оранжево-розов сорт скъпоценни камъни.

През Средновековието най-добрите скъпоценни камъни дойдоха в Европа от Изтока и затова, за да се разграничат от подобни европейски камъни по цвят, към по-твърдите разновидности беше добавен префиксът "източен". И така, името "източен топаз" се използва за обозначаване на жълто, "източен хризолит" -жълтеникавозелен, "ориенталски смарагд" - зелен, "ориенталски аквамарин" - синкаво-зелен, "ориенталски аметист" - виолетов и "ориенталски зюмбюл" - корундови розови сортове. Понастоящем такива термини са безсмислени и подвеждащи и не трябва да се използват в бъдеще.

Обикновено корундът е непрозрачен, едрозърнест или финозърнест, сивкав на цвят. Понякога в големи непрозрачни кристали. Чистият корунд е безцветен. Прекрасните цветове, характерни за корунда, които са славата на този минерал, дължат произхода си на най-малките следи от други минерали. Отдавна се смяташе, че хромът е причината за цвета на рубина и това беше потвърдено от експерименти за синтеза на този скъпоценен камък, извършени „с използване на хромен оксид като оцветител.

Дълбочината на цвета на червените камъни варира значително. Светлочервените разновидности се наричат розови сапфири, но между тях и рубините има постепенен незабележим преход и тези разновидности не могат да бъдат рязко разграничени. Фактът, че синият цвят на сапфира се дължи на наличието на титан в него, е установен по време на синтеза на сапфири, използвайки този елемент като оцветител. Хромният оксид е изоморфен на алуминиевия оксид и следователно може да се очаква, че хромът хармонично влиза в кристалната структура на алуминиевия оксид, но хромните йони са по-големи от алуминиевите йони, които замества, и следователно те деформират кристалната структура, измествайки абсорбираната светлина към червената област на спектъра. Тривалентният титан също може да замени алуминия.

Преди се смяташе, че титанът присъства под формата на TiFeO3 (илменит), но абсорбционният спектър на синтетичния син корунд дори не показва следи от желязо. Обичайният жълт цвят се дължи на наличието на железен оксид. Често срещани и многоцветникамъни: сините и червените зони понякога се редуват и причиняват подчертано люляково или виолетово оцветяване. Някои камъни може да имат жълти и сини петна. В природата почти никога не се срещат напълно безцветни камъни. Има малко търсене на такива проби от бижутери, тъй като те не дават отражение и следователно не представляват голям интерес в фасетирана форма.

Типичен хипогенен минерал. Среща се в магматични скали, бедни на силициев диоксид (като сиенити, нефелинови сиенити). Големи кристали се намират в пегматитите, генетично свързани с тези скали. Зърната и метакристалите с диаметър до 10 cm са характерни за метаморфните скали от дълбокия етап на метаморфизма - гнайси, еклогити, гранатови амфиболити, гранулити. Образува се и при контактно-метаморфни изменения в седиментни скали, богати на алуминиев оксид – шмиргел. По-голямата част от скъпоценните сортове се намират в разсипи, където са добре запазени поради високата си твърдост и химическа инертност.

Не може да съществува съвместно с кварца, тъй като минералите реагират, за да образуват един от полиморфите на алуминиевия силикат (кианит, андалузит, силиманит).

Място на раждане

Zanskar (pc. Kash-mir), Индия; близо до Балангода, Раквана и Ратнапура – Шри Ланка; Адамовият мост - верига от скали, греди и пясъчни наноси между Индия и около. Шри Ланка; Амбуситра, Мадагаскар; мрамори Могок, Бирма; Тайланд; О. Наксос, Гърция; Банкрофт, Крейгмонт, Ренфрю (бр. Онтарио) – Канада; Норвегия; Кортланд (Ню Йорк), САЩ. В България: Сигангойское (Красноярски край), Илменски планини и Вишневи планини (Челябинска област, Урал), масив Рай-Из, Подполярен Урал, „Кос брод”, Среден Урал, Хит-Остров в Северна Карелия.

Приложение

Като абразив се използват гранулирани маси от корунд (шмиргел).материал. Поради високата си точка на топене се използва като огнеупорен материал. Прозрачните разновидности на корунда (сапфир, рубин) са скъпоценни камъни и се използват широко в бижутерията.

Големите добре оформени кристали се добиват като колекционерска стойност. Висококачественият корунд се използва в производството на прецизни механизми, лазери и други оптични устройства.