El corindón es una forma cristalina de óxido de aluminio ( Al
2O
3) que contienen típicamente trazas de hierro , titanio , vanadio y cromo . [2] [3] Es un mineral formador de rocas . También es un material naturalmente transparente , pero puede tener diferentes colores dependiendo de la presencia de impurezas de metales de transición en su estructura cristalina. [6] El corindón tiene dos variedades principales de gemas: rubí y zafiro . Los rubíes son rojos debido a la presencia de cromo y los zafiros exhiben una gama de colores dependiendo del metal de transición presente. [6]Un tipo raro de zafiro, el zafiro padparadscha , es rosa anaranjado.
Corundo | |
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General | |
Categoría | Mineral de óxido - Grupo hematita |
Fórmula (unidad de repetición) | Óxido de aluminio , Al 2O 3 |
Clasificación de Strunz | 4.CB.05 |
Clasificación de Dana | 4.3.1.1 |
Sistema de cristal | Trigonal |
Clase de cristal | Escalenoédrico hexagonal ( 3 m) Símbolo HM : ( 3 2 / m) |
Grupo espacial | R 3 c (No. 167) |
Celda unitaria | a = 4,75 Å , c = 12,982 Å ; Z = 6 |
Identificación | |
Color | Incoloro, gris, marrón dorado, marrón; púrpura, rosa a rojo, naranja, amarillo, verde, azul, violeta; puede estar dividido en zonas de color, asterizado principalmente gris y marrón |
Hábito de cristal | Cristales empinados bipiramidales, tabulares, prismáticos, romboédricos, masivos o granulares |
Hermanamiento | Hermanamiento polisintético común |
Escote | Ninguno - partiendo en 3 direcciones |
Fractura | Concoidal a desigual |
Tenacidad | Frágil |
Escala de Mohs de dureza | 9 (que define el mineral) [1] |
Lustre | De adamantino a vítreo |
Racha | blanco |
Diafanidad | Transparente, translúcido a opaco |
Gravedad específica | 3,95–4,10 |
Propiedades ópticas | Uniaxial (-) |
Índice de refracción | n ω = 1,767–1,772 n ε = 1,759–1,763 |
Pleocroísmo | Ninguno |
Punto de fusion | 2.044 ° C (3.711 ° F) |
Fusibilidad | Infusible |
Solubilidad | Insoluble |
Altera a | Puede transformarse en mica en las superficies provocando una disminución de la dureza. |
Otras características | Puede emitir fluorescencia o fosforescencia bajo luz ultravioleta |
Referencias | [2] [3] [4] [5] |
Variedades principales | |
Zafiro | Cualquier color excepto rojo |
Rubí | rojo |
Esmeril | Corindón granular negro íntimamente mezclado con magnetita , hematita o hercinita |
El nombre "corindón" se deriva del tamil - palabra dravidiana kurundam (rubí-zafiro) (que aparece en sánscrito como kuruvinda ). [7]
Debido a la dureza del corindón (se define que el corindón puro tiene 9.0 en la escala de Mohs ), puede rayar casi todos los demás minerales. Se usa comúnmente como abrasivo en todo, desde papel de lija hasta herramientas grandes utilizadas en el mecanizado de metales, plásticos y madera. Un poco de esmeril es una mezcla de corindón y otras sustancias, y la mezcla es menos abrasiva, con una dureza de Mohs promedio de 8.0.
Además de su dureza, corindón tiene una densidad de 4,02 g / cm 3 (251 lb / pies cúbicos), que es inusualmente alta para un mineral transparente compuesto por la baja masa atómica elementos de aluminio y oxígeno . [8]
Geología y ocurrencia
El corindón se encuentra como mineral en el esquisto de mica , gneis y algunos mármoles en terrenos metamórficos . También ocurre en sienitas ígneas bajas en sílice y sienitas nefelinas intrusivas . Otras ocurrencias son como masas adyacentes a intrusivos ultramáficos , asociadas con diques de lamprofiro y como grandes cristales en pegmatitas . [5] Comúnmente se presenta como un mineral detrítico en las arenas de arroyos y playas debido a su dureza y resistencia a la intemperie. [5] El monocristal de corindón más grande documentado medía unos 65 cm × 40 cm × 40 cm (26 pulgadas × 16 pulgadas × 16 pulgadas) y pesaba 152 kg (335 libras). [9] Desde entonces, el récord ha sido superado por ciertas bolas sintéticas . [10]
El corindón para abrasivos se extrae en Zimbabwe, Pakistán, Afganistán, Rusia, Sri Lanka e India. Históricamente, se extraía de depósitos asociados con dunitas en Carolina del Norte , EE. UU., Y de una sienita nefelina en Craigmont, Ontario . [5] El corindón de grado esmeril se encuentra en la isla griega de Naxos y cerca de Peekskill, Nueva York , EE. UU. El corindón abrasivo se fabrica sintéticamente a partir de bauxita . [5]
En China se han descubierto cuatro hachas de corindón que datan del 2500 a. C. de la cultura Liangzhou. [11]
Corindón sintético
- En 1837, Marc Antoine Gaudin fabricó los primeros rubíes sintéticos haciendo reaccionar alúmina a alta temperatura con una pequeña cantidad de cromo como pigmento. [12]
- En 1847, J. J. Ebelmen hizo zafiros sintéticos blancos haciendo reaccionar alúmina en ácido bórico .
- En 1877, Frenic y Freil fabricaron corindón de cristal del que se podían cortar pequeñas piedras. Frimy y Auguste Verneuil fabricaron rubí artificial fusionando BaF2y Al2O3 con un poco de cromo a temperaturas superiores a 2.000 ° C (3.630 ° F).
- En 1903, Verneuil anunció que podía producir rubíes sintéticos a escala comercial utilizando este proceso de fusión por llama . [13]
El proceso Verneuil permite la producción de gemas impecables de zafiro monocristalino y rubí de un tamaño mucho mayor que el que se encuentra normalmente en la naturaleza. También es posible cultivar corindón sintético con calidad de gema mediante el crecimiento de flujo y la síntesis hidrotermal . Debido a la simplicidad de los métodos involucrados en la síntesis de corindón, grandes cantidades de estos cristales están disponibles en el mercado a una fracción del costo de las piedras naturales. [14]
Además de los usos ornamentales, el corindón sintético también se utiliza para producir piezas mecánicas (tubos, varillas, cojinetes y otras piezas mecanizadas), ópticas resistentes a los arañazos , cristales de relojes resistentes a los arañazos , ventanas de instrumentos para satélites y naves espaciales (debido a su transparencia en el rango de ultravioleta a infrarrojo) y componentes láser . Por ejemplo, los espejos principales del detector de ondas gravitacionales KAGRA son zafiros de 23 kg (50 lb), [15] y Advanced LIGO considera espejos de zafiro de 40 kg (88 lb). [16] El corindón también se ha utilizado en el desarrollo de armaduras de cerámica gracias a su alta resistencia. [17]
Estructura y propiedades físicas
Corindón cristaliza con trigonal simetría en el grupo espacial R 3 c y tiene los parámetros de red un = 4,75 Å y c = 12,982 Å en condiciones estándar. La celda unitaria contiene seis unidades de fórmula. [18] [3]
La tenacidad del corindón es sensible a la rugosidad de la superficie [19] [20] y la orientación cristalográfica. [21] Puede ser de 6 a 7 MPa · m 1/2 para cristales sintéticos, [21] y alrededor de 4 MPa · m 1/2 para cristales naturales. [22]
En la red de corindón, los átomos de oxígeno forman un empaque cerrado hexagonal ligeramente distorsionado , en el que dos tercios de los espacios entre los octaedros están ocupados por iones de aluminio. [23]
Ver también
- Óxido de aluminio
- Oxinitruro de aluminio
- Piedra preciosa
- Rubí - corindón rojo
- Zafiro - corindón azulado
- Espinela : mineral natural y sintético que a menudo se confunde con corindón.
- Proceso Verneuil
Referencias
- ^ "Escala de dureza de Mohs" . Rincón del coleccionista . Sociedad Mineralógica de América . Consultado el 10 de enero de 2014 .
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