剛玉

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剛玉(英語:corundum)是一種由氧化鋁(Al2O3)的結晶形成的成岩矿物。刚玉常含有少量的离子[2][3]。纯氧化铝结晶是无色的,但因为所含杂质不同,刚玉呈现不同的颜色。

剛玉
基本資料
類別氧化物
化学式氧化鋁 - Al2O3
IMA記號Crn[1]
施特龙茨分类4.CB.05
戴納礦物分類4.3.1.1
晶体分类复三方偏三角面体 (3m)
H-M記號: (32/m)
晶体空间群R3c
晶胞a = 4.75 Å, c = 12.982 Å; Z=6[2]
性質
分子量101.96 g·mol−1
顏色棕至灰色, 紅、橘、黃、藍、紫色
晶体惯态晶體通常呈板狀或柱狀
晶系三方晶系
解理
断口貝殼狀至參差狀
韌性/脆性脆性
莫氏硬度9
光澤金剛石光澤至玻璃光澤
條痕白色
透明性透明至半透明
比重3.95 - 4.1
光學性質單軸(-)
折射率nω=1.768 - 1.772 nε=1.760 - 1.763[3][4]
双折射0.009
多色性
發光性
熔点2,044 °C(3,711 °F)
主要品種
蓝宝石所有顏色除了紅色
红宝石紅色

寶石級剛玉之中,摻有金屬的剛玉顏色鮮紅,一般稱之為紅寶石;而藍色或沒有色的剛玉,普遍都會被歸入藍寶石的類別。刚玉的英文名corundum源于泰米尔语的குருந்தம்(羅馬化:Kuruntam),起源于梵文的कुरुविन्द(羅馬化:Kuruvinda),意为“红宝石”[5]

合成刚玉

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1837年{{le|馬克·安托萬·奧古斯特·戈丹|Marc Antoine Auguste Gaudin]]采用少量铬作为颜料,高温融化氧化铝,从而第一次获得了合成刚玉[6] 1847年,雅克-约瑟夫·埃贝尔蒙透过在硼酸中热融氧化铝获得了白色的合成刚玉。1877年,埃德蒙·弗雷米奧古斯德·伐諾伊在超过两千度的高温下烧结氟化钡、氧化铝和少量的铬,获得了人造红宝石。1903年,伐諾伊宣称他可以用这一方法完成商业规模的红宝石生产。[7]

结构和物理性质

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刚玉晶体结构

刚玉具有三角对称结构,空间群R3c,标况下晶格参数为a = 4.75 Å,c = 12.982 Å。晶胞包括六个组成单元。在刚玉的晶格中,氧原子形成略微扭曲的六方紧密堆积结构,其中三分之二的八面体空隙填充有铝离子。

刚玉具有较高的硬度(摩氏硬度為9),以刚玉为主含有杂质较多的棕刚玉的摩氏硬度也可以达到8,都可以用来研磨大部分矿物。加之刚玉和金刚砂具有相對比鑽石更低廉的价格,因此被广泛用于砂纸和各种研磨设备上,对金属、塑料和木材进行加工。除去高硬度之外,刚玉的密度为4.02 g/cm3,这在由低相对分子质量元素例如铝和氧组成的矿物中是十分高的[8]

刚玉图片

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参看

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参考文献

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  1. ^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43 . 
  2. ^ 2.0 2.1 Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (编). Corundum. Handbook of Mineralogy (PDF). III(Halides, Hydroxides, Oxides). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. 1997 [2016-12-13]. ISBN 0962209724. (原始内容存档 (PDF)于2012-06-14). 
  3. ^ 3.0 3.1 Corundum页面存档备份,存于互联网档案馆). Mindat.org
  4. ^ Corundum页面存档备份,存于互联网档案馆). Webmineral
  5. ^ Harper, Douglas. corundum. Online Etymology Dictionary. 
  6. ^ Duroc-Danner, J. M. Untreated yellowish orange sapphire exhibiting its natural colour (PDF). Journal of Gemmology. 2011, 32: 175–178 [2016-12-13]. doi:10.15506/jog.2011.32.5.174. (原始内容 (PDF)存档于2013-05-16). 
  7. ^ Bahadur: a Handbook of Precious Stones. 1943 [2007-08-19]. (原始内容存档于2007-09-27). 
  8. ^ 刚玉矿石. [2016-12-13]. (原始内容存档于2011-10-04). 

外部連結

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