Rutile: แร่ไทเทเนียมในสีขาวและทับทิมดาว

เนื้อหา

• Rutile คืออะไร
• การเกิดทางธรณีวิทยาของ Rutile
• การขุด Rutile
• polymorphs และสิ่งสกปรก
• Rutile และ Gemology
• การใช้ Rutile
• Rutile สังเคราะห์

ควอตซ์ไหมทอง: หินควอตซ์ของควอตซ์ไหมทอง Rutile สามารถเกิดขึ้นได้เป็นผลึกรูปเข็มในแร่เช่นควอตซ์, คอรันดัม, โกเมนและ andalusite ภาพลิขสิทธิ์ iStockphoto / Coldmoon_photo

Rutile คืออะไร

Rutile เป็นแร่ไททาเนียมออกไซด์ที่มีองค์ประกอบทางเคมีของ TiO₂. พบในหินอัคนีหินแปรและหินตะกอนทั่วโลก รูไทล์ยังเกิดขึ้นในรูปผลึกของเข็มในแร่ธาตุอื่น ๆ

Rutile มีความถ่วงจำเพาะสูงและมักจะเข้มข้นโดยกระแสและคลื่นกระทำใน "ทรายแร่หนัก" ที่มีอยู่ในปัจจุบันทั้งในฝั่งและบนฝั่งฝาก การผลิต rutile ของโลกส่วนใหญ่เกิดจากทรายเหล่านี้

Rutile ใช้เป็นแร่ของไทเทเนียมมันถูกบดเป็นผงสีขาวที่ใช้เป็นเม็ดสีในสีและถูกประมวลผลเพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์จำนวนมาก เครือข่ายของผลึกรูตไทล์รูปเข็มผลิต "ตา" และ "ดาว" ในอัญมณีหลายชนิดเช่นทับทิมดาวและไพลินดาว

ทรายแร่หนัก: การขุดแบบตื้นที่ Folly Beach รัฐเซาท์แคโรไลนานั้นมีหาดทรายแร่หนัก หาดทรายเหล่านี้มักจะเป็นแหล่งของรูไหมตามธรรมชาติ ภาพถ่ายโดย Carleton Bern การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา

การเกิดทางธรณีวิทยาของ Rutile

Rutile เกิดขึ้นเป็นแร่ธาตุเสริมในหินอัคนี plutonic เช่นหินแกรนิตและในหินอัคนีแหล่งลึกเช่น peridotite และ lamproite ในหินแปรหินแปร rutile เป็นแร่ธาตุเสริมทั่วไปใน gneiss, schist และ eclogite ผลึก rutile ที่มีรูปแบบที่ดีนั้นบางครั้งพบได้ใน pegmatite และ skarn

Rutile และแร่ธาตุโลหะอื่น ๆ จำนวนมากถูกขุดด้วยกันจากตะกอนที่รู้จักกันในชื่อ“ ทรายแร่หนัก” ตะกอนเหล่านี้ได้มาจากการผุกร่อนของหินอัคนีและหินแปรที่ประกอบด้วยเม็ดเล็ก ๆ มากมายของแร่ธาตุที่มีความถ่วงจำเพาะสูงเช่นรูไทล์, อิลเมไนท์, แอนาเทส, บรูค, leucoxene, perovskite และไททาไนต์

เนื่องจากสภาพอากาศที่เป็นหินเหล่านี้อนุภาคแร่ที่ทนต่อของพวกเขาจะถูกล้างออกไปในสภาพแวดล้อมชายฝั่งทะเลซึ่งมีการเรียงลำดับและเข้มข้นตามความหนาแน่นของคลื่นและการกระทำในปัจจุบัน ในกรณีที่เงื่อนไขมีความถูกต้องและมีแร่ธาตุหนักมากมายตะกอนเหล่านี้สามารถกลายเป็นตะกอนได้

เหมืองแร่หนัก: รถขุดกำจัดทรายแร่หนักที่ Concord Mine ในตอนกลางของรัฐเวอร์จิเนีย ทรายเหล่านี้มีแร่ธาตุหนักมากถึงประมาณ 4% ถูกขุดขึ้นมาแล้วนำไปผ่านกระบวนการเพื่อกำจัด rutile, ilmenite, leucoxene และ zircon หาดทรายถูกผุกร่อนและกัดเซาะจากการสัมผัส anorthosite ไม่ไกล ภาพถ่ายโดยการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา

การขุด Rutile

ทรายแร่หนักถูกขุดในสภาพแวดล้อมทางทะเลตื้นโดยเรือที่ขุดลอกตะกอนแยกแร่หนักออกเก็บแร่ธาตุหนักไว้บนกระดานและปล่อยเศษตะกอนที่เบาลงกลับสู่ด้านล่าง

ทรายแร่หนักยังพบอยู่บนบกในตะกอนที่สะสมอยู่ในเวลาที่ระดับน้ำทะเลสูงกว่าในทุกวันนี้ ตะกอนเหล่านี้จะถูกขุดดำเนินการเพื่อลบแร่ธาตุหนักและกลับสู่ภูมิทัศน์ที่ถูกเรียกคืนไปยังภูมิประเทศดั้งเดิม

ทรายแร่หนัก: แร่ธาตุเข้มข้นจากการทำเหมืองบนบกในจอร์เจีย มันประกอบด้วยเม็ดทรายขนาดใหญ่ส่วนใหญ่เป็น rutile, ilmenite และ zircon

polymorphs และสิ่งสกปรก

Rutile เป็นรูปแบบธรรมชาติที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดของ TiO₂. มี polymorphs มากมายที่รวมถึงแอนาเทสและบรูคไนท์ เหล็ก⁺²) บางครั้งใช้แทนไททาเนียมในตัวอย่าง rutile เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นความแตกต่างของวาเลนซ์ระหว่างเหล็กกับไทเทเนียมต้องการการทรงตัว - และความสมดุลนั้นมักจะทำได้โดยการทดแทนไนโอเบียม (Nb)⁺⁵) และ / หรือแทนทาลัม (Ta⁺⁵) สำหรับไทเทเนียมอื่น การทดแทนองค์ประกอบเหล่านี้จะเพิ่มความถ่วงจำเพาะของรูไทล์และทำให้เกิดสีดำทั้งในแร่และแนวของมัน

ควอตซ์ไหมทอง: อัญมณีเจียระไนที่เจียระไนจากควอตซ์ไหมทอง ผลึกปริซึมยาวที่มีความมันวาวสีทองเป็นรูไทล์ ตัวอย่างและภาพถ่ายโดย Arkenstone / www.iRocks.com

Rutile และ Gemology

มากกว่าแร่ธาตุอื่น ๆ rutile มีความสัมพันธ์ในการเติบโตเหมือนผลึกปริซึมในแร่ธาตุอื่น ๆ ปริซึมยาวของรูไทล์เกิดขึ้นในแร่ธาตุอัญมณีหลายชนิด ควอตซ์, คอรันดัม (ทับทิมและไพลิน), โกเมน, และแอนดีไลต์เป็นสิ่งที่คุ้นเคยกันมาก

บางครั้งเข็มเหล่านี้หยาบและมองเห็นได้ชัดเจนภายในอัญมณีเช่นเดียวกับตัวอย่างผลึกควอตซ์ไหมทอง เข็มเหล่านี้ผลิตอัญมณีแปลกใหม่ที่น่าสนใจและน่าสนใจเมื่อมีสีและการจัดเรียงที่ถูกใจ ดูภาพถ่ายติดของควอตซ์ไหมทอง

ดาวแห่งอินเดีย: อัญมณีนี้เป็นไพลินแซฟไฟร์ 563.35 กะรัตตัดจากหยาบที่พบในศรีลังกา เป็นสีเทาอมฟ้าและถูกตัดเพื่อแสดงดาวทั้งบนและล่าง มันแสดงที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติอเมริกันในนิวยอร์กซิตี้ วิกิมีเดียคอมมอนส์ภาพถ่ายโดย Daniel Torres, Jr.

ในอัญมณีบางชนิดเช่นทับทิมและแซฟไฟร์การสะท้อนของแสงจากเครือข่ายของผลึก rutile ชั้นดีภายในเจียรหลังเบี้ยที่ตัดอย่างเหมาะสมจะสร้าง“ ดาว” ที่สวยงามของแสงบนพื้นผิวของอัญมณี พลอยทับทิมและพลอยแซฟไฟร์กับดาวดวงนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อการค้าว่า“ อัญมณีมหัศจรรย์” และปรากฏการณ์ของดาวฤกษ์นั้นรู้จักกันในนาม“ asterism” ดูภาพถ่ายที่อยู่ติดกันของไพลินดาวสีฟ้าอ่อนที่ชื่อว่า "The Star of India"

ในอัญมณีอื่น ๆ ทิศทางหนึ่งของผลึกคู่ขนานจะก่อตัวเป็นเส้นแสงบนพื้นผิวของอัญมณีที่เรียกว่า "ตาแมว" ปรากฏการณ์ที่ทำให้ตาของแมวเป็นที่รู้จักกันในชื่อ "Chatoyance" และอัญมณีที่แสดงว่าปรากฏการณ์ดังกล่าวถูกเรียกว่า "Chatoyant" อัญมณีที่เป็นที่รู้จักกันดีที่สุดสำหรับการแชทของมันคือไครสต์เชิร์ชตาแมว

ควอตซ์ไหมทองกับแมวตา: เจียรหลังเบี้ยตัดจากควอตซ์ไหมทองที่ขุดในบราซิล เข็ม rutile มีสีทองและมีพื้นผิวที่หยาบจนเข็มจำนวนมากสามารถมองเห็นได้ชัดเจน เจียรหลังเบี้ยมีขนาดประมาณ 12 x 16 มม.

การใช้ Rutile

การใช้หลักของรูไทล์และไททาเนียมออกไซด์ที่ทำจากรูไทล์คือการผลิตผงไททาเนียมออกไซด์การผลิตเซรามิกทนไฟและการผลิตโลหะไทเทเนียม การใช้ rutile เพื่อให้เม็ดสีสัมผัสกับชีวิตของเกือบทุกคนในสหรัฐอเมริกาในหลาย ๆ ทางเกือบทุกวัน

เมื่อบดและแปรรูปอย่างประณีตเพื่อขจัดสิ่งสกปรก rutile จะกลายเป็นผงสีขาวสว่างที่ทำหน้าที่เป็นเม็ดสีที่ยอดเยี่ยม มันถูกใช้เพื่อทำสีโดยการแขวนผงในของเหลว ของเหลวทำหน้าที่เป็นตัวขนส่งในแอปพลิเคชันของสีและระเหยกลายเป็นชั้นของไททาเนียมออกไซด์บนวัตถุที่ถูกทาสี ผงสีไทเทเนียมออกไซด์กลายเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมสีในปี 1978 เมื่อรัฐบาลสหรัฐอเมริกาสั่งห้ามการใช้สีที่มีส่วนผสมของตะกั่วในผลิตภัณฑ์สีสำหรับผู้บริโภค

ผงไททาเนียมออกไซด์ใช้ในการผลิตสีขาวในพลาสติกและใช้ทำกระดาษที่มีความสว่างสูง ไทเทเนียมออกไซด์ให้สีที่ทนต่อการซีดจางของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ ไทเทเนียมออกไซด์ยังปลอดสารพิษและมีความเสถียรทางเคมี คุณสมบัติเหล่านั้นช่วยให้สามารถใช้เป็นเม็ดสีในอาหารเครื่องสำอางยาและผลิตภัณฑ์เพื่อผู้บริโภคจำนวนมากเช่นยาสีฟัน

วิธีที่ดีที่สุดในการเรียนรู้เกี่ยวกับแร่ธาตุคือการศึกษาด้วยชุดตัวอย่างขนาดเล็กที่คุณสามารถจัดการตรวจสอบและสังเกตคุณสมบัติได้ มีการรวบรวมแร่ราคาไม่แพงในร้านค้า

Rutile สังเคราะห์

Rutile มีดัชนีการหักเหของแสงที่สูงมากการกระจายตัวที่แข็งแกร่งและความมันวาวของเพชรยืนต้น เหล่านี้เป็นคุณสมบัติทางแสงที่สามารถผลิตอัญมณีที่ยอดเยี่ยมและคุณสมบัติเหล่านี้ในการแข่งขัน rutile หรือมากกว่าของเพชร แต่น่าเสียดายที่ rutile ธรรมชาติไม่ค่อยมีความคมชัดและสีที่จำเป็นในการทำหน้าที่เป็นอัญมณีทางเลือกสำหรับเพชร

อย่างไรก็ตาม rutile สังเคราะห์สามารถทำเกือบไม่มีสีด้วยความคมชัดที่ยอดเยี่ยม เมื่อมีการผลิตครั้งแรกในปี 1940 และ 1950 มันถูกตัดเป็นอัญมณีและขายเป็นเพชรจำลองชื่อ“ Titania” มันได้รับความนิยมค่อนข้างน้อย แต่ก็เริ่มจางลงเมื่อผู้ซื้อค้นพบว่า rutile สังเคราะห์ได้รับความเดือดร้อนจากการบาดเจ็บจากรอยถลอกในเวลาอันสั้น - รูไทล์มีความแข็งของ Mohs เท่ากับ 6 เมื่อเทียบกับความแข็งของเพชรที่ 10