Korund - Corundum

Korund
Mehrere Korundkristalle.jpg
Allgemein
Kategorie Oxidmineral – Hämatitgruppe
Formel
(Wiederholungseinheit)
Aluminiumoxid , Al
2
Ö
3
Strunz-Klassifikation 4.CB.05
Dana-Klassifizierung 4.3.1.1
Kristallsystem Trigonal
Kristallklasse Hexagonal skalenoedrisch ( 3 m)
HM-Symbol : ( 3 2/m)
Raumgruppe R 3 c (Nr. 167)
Einheitszelle a = 4,75 , c = 12,982 Å ; Z = 6
Identifikation
Farbe Farblos, grau, goldbraun, braun; lila, rosa bis rot, orange, gelb, grün, blau, violett; kann farbig zoniert sein, hauptsächlich grau und braun
Kristallgewohnheit Steile bipyramidale, tafelförmige, prismatische, rhomboedrische Kristalle, massiv oder körnig
Partnerschaften Polysynthetische Zwillinge häufig
Dekollete Keine – Trennung in 3 Richtungen
Fraktur Muschelförmig bis ungleichmäßig
Beharrlichkeit Spröde
Härte der Mohs-Skala 9 (Definition des Minerals)
Lüster Adamantin bis Glaskörper
Strähne Farblos
Durchsichtigkeit Transparent, durchscheinend bis opak
Spezifisches Gewicht 3,95–4,10
Optische Eigenschaften Einachsig (−)
Brechungsindex n ω = 1.767–1.772
n ε = 1.759–1.763
Pleochroismus Keiner
Schmelzpunkt 2.044 °C (3.711 °F)
Schmelzbarkeit Unschmelzbar
Löslichkeit Unlöslich
Ändert sich zu Kann sich auf Oberflächen zu Glimmer verändern, was zu einer Abnahme der Härte führt
Andere Eigenschaften Kann unter UV-Licht fluoreszieren oder phosphoreszieren
Verweise
Hauptsorten
Saphir Jede Farbe außer Rot
Rubin rot
Schmirgel Schwarzer körniger Korund, innig vermischt mit Magnetit , Hämatit oder Hercynit

Korund ist eine kristalline Form von Aluminiumoxid ( Al
2
Ö
3
) enthält typischerweise Spuren von Eisen , Titan , Vanadium und Chrom . Es ist ein Rock - bildendes Mineral . Es ist ein von Natur aus transparentes Material, kann jedoch je nach Anwesenheit von Übergangsmetallverunreinigungen in seiner kristallinen Struktur unterschiedliche Farben aufweisen . Korund hat zwei primäre Edelsteinsorten: Rubin und Saphir . Rubine sind aufgrund des Vorhandenseins von Chrom rot , und Saphire zeigen eine Reihe von Farben, je nachdem, welches Übergangsmetall vorhanden ist. Eine seltene Saphirart , Padparadscha- Saphir, ist rosa-orange.

Der Name "Korund" von dem abgeleiteten Tamil - dravidische Wort kurundam (Rubin-Saphir) (erscheint in Sanskrit als kuruvinda ).

Aufgrund der Härte von Korund (reiner Korund ist definiert mit 9,0 auf der Mohs- Skala) kann er fast alle anderen Mineralien zerkratzen. Es wird häufig als Schleifmittel auf Sandpapier und auf großen Werkzeugen verwendet, die bei der Bearbeitung von Metallen, Kunststoffen und Holz verwendet werden. Schmirgel , eine Korundsorte ohne Wert als Edelstein, wird häufig als Schleifmittel verwendet. Der schwärzliche Farbton von Emery wird durch Verunreinigungen von Hämatit, Spinell oder Magnetit verursacht.

Zusätzlich zu seiner Härte hat Korund mit einer Dichte von 4,02 g / cm 3 (251 lb / cu ft), die für ein transparentes mineral ungewöhnlich hoch ist , um das nieder- bestehend aus Atommassenelementen aus Aluminium und Sauerstoff .

Geologie und Vorkommen

Korund aus Brasilien , Größe ca. 2 cm × 3 cm (0.8 in × 1 in)

Korund kommt als Mineral in Glimmer Chiefer , Gneis und einige Murmeln in metamorphen terranes . Es kommt auch in magmatischen Syenit- und Nephelin-Syenit- Intrusiven mit niedrigem Siliciumdioxidgehalt vor . Weitere Vorkommen sind als Massen neben ultramafischen Intrusionen, verbunden mit Lamprophyr Deichen und als große Kristalle in Pegmatiten . Es kommt aufgrund seiner Härte und Witterungsbeständigkeit häufig als Detritmineral in Bach- und Strandsand vor. Der größte dokumentierte Einkristall aus Korund maß etwa 65 cm × 40 cm × 40 cm (26 Zoll × 16 Zoll × 16 Zoll) und wog 152 kg (335 lb). Der Rekord wurde inzwischen von einigen synthetischen Kugeln übertroffen .

Korund für Schleifmittel wird in Simbabwe, Pakistan, Afghanistan, Russland, Sri Lanka und Indien abgebaut. Historisch wurde es aus Lagerstätten in Verbindung mit Dünen in North Carolina , USA, und aus einem Nephelin-Syenit in Craigmont, Ontario, abgebaut . Emery -grade Korund auf der gefundene griechische Insel von Naxos und in der Nähe von Peekskill, New York , USA. Schleifkorund wird synthetisch aus Bauxit hergestellt .

In China wurden vier Korundäxte aus der Liangzhou-Kultur aus der Zeit um 2500 v. Chr. entdeckt.

Synthetischer Korund

Das Verneuil-Verfahren ermöglicht die Herstellung makelloser einkristalliner Saphir- und Rubin- Edelsteine ​​von viel größerer Größe als normalerweise in der Natur zu finden. Es ist auch möglich, synthetischen Korund in Edelsteinqualität durch Flussmittelwachstum und hydrothermale Synthese zu züchten . Aufgrund der Einfachheit der Methoden der Korundsynthese sind diese Kristalle in großen Mengen zu einem Bruchteil der Kosten von Natursteinen auf dem Markt erhältlich.

Neben Zierzwecken wird synthetischer Korund auch zur Herstellung von mechanischen Teilen (Rohre, Stangen, Lager und andere bearbeitete Teile), kratzfesten Optiken, kratzfesten Uhrenkristallen , Instrumentenfenstern für Satelliten und Raumfahrzeugen (wegen seiner Transparenz in im ultravioletten bis infraroten Bereich) und Laserkomponenten . Zum Beispiel sind die Hauptspiegel des Gravitationswellendetektors von KAGRA 23 kg (50 lb) Saphire, und Advanced LIGO betrachtet 40 kg (88 lb) Saphirspiegel. Korund hat aufgrund seiner hohen Widerstandsfähigkeit auch bei der Entwicklung von keramischen Rüstungen Verwendung gefunden.

Struktur und physikalische Eigenschaften

Kristallstruktur von Korund
Molvolumen vs. Druck bei Raumtemperatur

Corundum kristallisiert mit trigonale Symmetrie in der Raumgruppe R 3 c und hat die Gitterparameter a = 4,75 Å und c = 12.982 Å bei Standardbedingungen. Die Elementarzelle enthält sechs Formeleinheiten.

Die Zähigkeit von Korund ist empfindlich gegenüber Oberflächenrauheit und kristallographischer Orientierung. Sie kann 6–7 MPa·m 1/2 für synthetische Kristalle und etwa 4 MPa·m 1/2 für natürliche Kristalle betragen .

Im Korundgitter bilden die Sauerstoffatome eine leicht verzerrte hexagonal dichte Packung , in der zwei Drittel der Oktaederplätze zwischen den Sauerstoffionen von Aluminiumionen besetzt sind. Das Fehlen von Aluminiumionen an einer der drei Stellen bricht die Symmetrie der hexagonalen dichten Packung und reduziert die Raumgruppensymmetrie auf R 3 c und die Kristallklasse auf trigonal. Die Struktur von Korund wird manchmal als pseudohexagonale Struktur beschrieben.

Siehe auch

Verweise