المعادن

الروتيل



مصدر من التيتانيوم ، صبغة بيضاء في الطلاء ، وسبب "عيون" و "نجوم" في الأحجار الكريمة.


الكوارتز Rutilated: هبط حجر الكوارتز rutilated. يمكن أن يحدث الروتيل مثل بلورات على شكل إبرة في المعادن مثل الكوارتز ، والأكسيد ، والعقيق ، والأندلسيت.

ما هو الروتيل؟

الروتيل هو معدن أكسيد التيتانيوم مع تركيبة كيميائية من تيو2. وجدت في الصخور النارية والمتحولة والرسوبية في جميع أنحاء العالم. الروتيل يحدث أيضا بلورات على شكل إبرة في المعادن الأخرى.

الروتيل لديه ثقل عالٍ وغالبًا ما يتركز بواسطة حركة التيار والموجة في "رمال معدنية ثقيلة" موجودة اليوم في كل من الرواسب البرية والبحرية. يتم استخراج الكثير من إنتاج الروتيل في العالم من هذه الرمال.

يستخدم الروتيل كخام من التيتانيوم ، ويتم سحقه في مسحوق أبيض يستخدم كصبغة في الدهانات ، ويتم معالجته للاستخدام في العديد من المنتجات. تنتج شبكات بلورات الروتيل على شكل إبرة "العيون" و "النجوم" في العديد من الجواهر ، مثل نجمة الياقوت والياقوت النجم.

الرمال المعدنية الثقيلة: يكشف الحفر الضحل في فولي بيتش ، ساوث كارولينا ، طبقات رقيقة من الرمال المعدنية الثقيلة. غالبًا ما تكون هذه الرمال مصدرًا للروتيل الطبيعي. الصورة: كارلتون بيرن ، هيئة المساحة الجيولوجية بالولايات المتحدة.

حدوث جيولوجي من الروتيل

يحدث الروتيل كمعادن ملحقة في الصخور البركانية الجوفية مثل الجرانيت وفي الصخور البركانية ذات المصدر العميق مثل البيروتيت وال لامبرويت. في الصخور المتحولة ، الروتيل هو معدن شائع التبعي في gneiss ، schist و eclogite. في بعض الأحيان ، توجد بلورات الروتيل المشكَّلة جيدًا في البغماتيت والغزلان.

يتم استخراج الروتيل وعدد من معادن خام المعادن الأخرى معًا من الرواسب الرسوبية المعروفة باسم "الرمال المعدنية الثقيلة". هذه الرواسب مستمدة من تجوية الصخور البركانية والمتحولة التي تحتوي على حبيبات صغيرة وفيرة من معادن عالية الثقل مثل الروتيل والإيلمينيت والأنازاز والبروكيت والليوكسين والبيروفسيت والتيتانيت (المعروف أيضًا باسم سبين).

أثناء الطقس الصخري ، يتم غسل جزيئاتها المعدنية الأكثر مقاومة في البيئة الساحلية البحرية حيث يتم فرزها وتركيزها وفقًا لكثافتها حسب الموجة والحركة الحالية. عندما تكون الظروف مناسبة والمعادن الثقيلة وفيرة ، يمكن أن تصبح هذه الرواسب رواسب صغيرة.

المعادن الثقيلة التعدين: حفارات تزيل الرمال المعدنية الثقيلة في منجم كونكورد في جنوب وسط فرجينيا. يتم حفر هذه الرمال التي تحتوي على ما يصل إلى حوالي 4 ٪ من المعادن الثقيلة ومن ثم معالجتها لإزالة الروتيل والإيلمينيت والليوكسين والزركون. تم تجفيف الرمال وتآكلها من التعرض للأنوثوسيت على بعد مسافة قصيرة. صورة من هيئة المساحة الجيولوجية بالولايات المتحدة.

التعدين الروتيل

يتم استخراج الرمال المعدنية الثقيلة في البيئة البحرية الضحلة بواسطة سفن تجرف الرواسب ، وتفصل الحبوب المعدنية الثقيلة ، وتحتفظ بالمعادن الثقيلة على متنها ، وتفرغ جزء الرسوبيات الأخف إلى أسفل.

كما توجد رمال معدنية ثقيلة على اليابسة في رواسب رسوبية تراكمت في أوقات كان فيها مستوى سطح البحر أعلى بكثير مما هو عليه اليوم. يتم استخراج هذه الرواسب ومعالجتها لإزالة المعادن الثقيلة ، وعاد إلى المناظر الطبيعية التي تم استصلاحها في تضاريسها الأصلية.

الرمال المعدنية الثقيلة: تركز المعادن الثقيلة من عملية التعدين البرية في جورجيا. وهي تتألف من حبيبات بحجم الرمال معظمها روتيل وألمينيت وزركون.

تعدد الأشكال والشوائب

الروتيل هو الشكل الطبيعي الأكثر وفرة من تيو2. هناك العديد من الأشكال المتعددة التي تشمل الأنازيت والبروكيت. الحديد (الحديد+2) في بعض الأحيان بدائل للتيتانيوم في بعض عينات الروتيل. عند حدوث ذلك ، يتطلب فرق التكافؤ بين الحديد والتيتانيوم تحقيق التوازن - وغالبًا ما يتحقق هذا التوازن عن طريق استبدال النيوبيوم (ملحوظة:+5) و / أو التنتالوم (تا+5) لآخر التيتانيوم. استبدال هذه العناصر يزيد من الثقل النوعي للروتيل ويسبب اللون الأسود في كل من المعدن وخيطه.

الخواص الفيزيائية للروتيل

التصنيف الكيميائيأكسيد
اللونالأحمر إلى البني المحمر والأسود والأصفر إلى الذهب
خطالأحمر إلى البني
بريقآدمنتين إلى ما دون المعدية
Diaphaneityغير شفاف ، شفاف على الحواف الرقيقة
انقسامجيد
موس صلابة6 إلى 6.5
جاذبية معينة4.2 إلى 4.4
خصائص التشخيصبريق ، اللون ، الثقل النوعي ، عادة الكريستال المنشورية
التركيب الكيميائيأكسيد التيتانيوم ، تيو2
نظام الكريستالرباعي الزوايا
الاستخداماتخام من التيتانيوم ، أصباغ ، طلاء خامل على قضبان اللحام

الكوارتز Rutilated: جوهرة الأوجه مقطوعة من الكوارتز rutilated. البلورات المنشورية الطويلة مع بريق ذهبي روتيل. عينة وصورة من قبل Arkenstone / www.iRocks.com.

الروتيل وعلم الأحجار الكريمة

أكثر من أي المعدنية الأخرى ، الروتيل لديه تقارب لتنمو كبلورات على شكل موشور داخل المعادن الأخرى. منشورات طويلة من الروتيل تحدث في العديد من المعادن جوهرة مختلفة. الكوارتز ، الياقوت (الياقوت والياقوت) ، العقيق ، والأندلسيت هي بعض من أكثر الأشياء المألوفة.

في بعض الأحيان تكون هذه الإبر خفية ومرئية بوضوح داخل الأحجار الكريمة ، كما هو الحال في العديد من عينات الكوارتز الروتيل. تنتج هذه الإبر جواهر الجدة الجذابة والمثيرة عندما يكون لديها لون وترتيب ممتع. رؤية الصورة المجاورة للكوارتز rutilated.

نجمة الهند: هذه الأحجار الكريمة عبارة عن ياقوت أزرق عيار 563.35 ، مقطوع من الخام الموجود في سريلانكا. لونه أزرق رمادي اللون وقد تم قصه لعرض نجم على كل من الأعلى والأسفل. يتم عرضه في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي في مدينة نيويورك. صورة ويكيميديا ​​كومنز لدانيال توريس جونيور

في بعض الأحجار الكريمة ، مثل الياقوت والياقوت ، فإن انعكاسات الضوء من شبكة من البلورات الروتيلية الجميلة داخل كابوشون مقطوعة بشكل صحيح ستنتج "نجمة" جميلة من الضوء على سطح الأحجار الكريمة. وتعرف الياقوت الأحجار الكريمة والياقوت الأحجار الكريمة مع هذا النجم في التجارة باسم "الأحجار الكريمة الهائلة" ، وتعرف ظاهرة النجم باسم "النجمية". شاهد الصورة المجاورة لنجم الياقوت الأزرق الفاتح المسمى "نجمة الهند".

في الأحجار الكريمة الأخرى ، سيشكل اتجاه البلورات المتوازية خطًا من الضوء على سطح الجوهرة يعرف باسم "عين القط". تُعرف الظاهرة التي تنتج عين القط باسم "chatoyance" ، ويُقال إن الأحجار الكريمة التي تظهر هذه الظاهرة هي "chatoyant". إن الجوهرة الأكثر شهرة في شاتوه هي كريسوبريل كات.

الكوارتز Rutilated مع عين القط: كابوشون مقطوع من الكوارتز المنقوع في البرازيل. الإبر الروتيل ذهبية اللون ولديها نسيج خشن لدرجة أن العديد من الإبر الفردية يمكن رؤيتها بوضوح. حجم كابوشون حوالي 12 × 16 ملليمتر في الحجم.

استخدامات الروتيل

الاستخدامات الرئيسية لأكسيد الروتيل وأكسيد التيتانيوم المصنوع من الروتيل هي: تصنيع أصباغ أكسيد التيتانيوم ، صناعة السيراميك المقاوم للحرارة ، وإنتاج معدن التيتانيوم. إن استخدام الروتيل لتصنيع أصباغ يمس حياة كل شخص تقريبًا في الولايات المتحدة بطرق عديدة كل يوم تقريبًا.

عند سحقها ومعالجتها جيدًا لإزالة الشوائب ، يصبح الروتيل مسحوقًا أبيض ناصعًا يكون بمثابة صبغة ممتازة. يتم استخدامه لصنع الطلاء عن طريق تعليق المسحوق في سائل. يعمل السائل كحامل في تطبيق الطلاء ، ويبخر ليودع طبقة من أكسيد التيتانيوم على الكائن الذي تم رسمه. أصبحت أصباغ أكسيد التيتانيوم مهمة للغاية في صناعة الطلاء في عام 1978 ، عندما حظرت حكومة الولايات المتحدة استخدام الأصباغ القائمة على الرصاص في منتجات الطلاء المستهلك.

تستخدم أصباغ أكسيد التيتانيوم لإنتاج لون أبيض في اللدائن ، وتستخدم في صناعة الورق عالي السطوع. يعطي أكسيد التيتانيوم هذه المنتجات لونًا مقاومًا للبهت. أكسيد التيتانيوم هو أيضا غير سام ومستقرة كيميائيا. تسمح هذه الخصائص باستخدامه كصبغة في الغذاء ومستحضرات التجميل والأدوية والعديد من المنتجات الاستهلاكية مثل معجون الأسنان.

أفضل طريقة للتعرف على المعادن هي الدراسة مع مجموعة من العينات الصغيرة التي يمكنك التعامل معها وفحصها ومراقبتها. مجموعات المعادن غير مكلفة متوفرة في متجر Geology.com.

الروتيل الاصطناعية

يحتوي الروتيل على مؤشر عالي الانكسار ، تشتت قوي ، وبريق آدمنتيني. هذه هي الخصائص البصرية التي يمكن أن تنتج الأحجار الكريمة كبيرة ، وهذه الخصائص في منافسة الروتيل أو تتجاوز تلك الخاصة بالماس. لسوء الحظ ، نادراً ما يتمتع الروتيل الطبيعي بالوضوح واللون اللازمين ليكون بمثابة جوهرة بديلة للماس.

ومع ذلك ، يمكن جعل الروتيل الاصطناعية عديم اللون تقريبا مع وضوح ممتازة. عندما تم إنتاجه لأول مرة في الأربعينات والخمسينات من القرن الماضي ، تم تقطيعه إلى أحجار كريمة وبيعه كمحاكاة للماس تدعى "تيتانيا". اكتسبت شعبية كبيرة في وقت مبكر ، ولكن ذلك بدأ يتلاشى بمجرد اكتشاف المشترين أن الروتيل الصناعي عانى من إصابات التآكل في وقت قصير فقط - الروتيل لديه صلابة موس من 6 مقارنة بصلابة الماس 10.

شاهد الفيديو: حجر الروتيل الطبيعي #Rutile (سبتمبر 2020).