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剛玉
剛玉（英語：corundum）是一種由氧化鋁（Al2O3）的結晶形成的成岩矿物。刚玉常含有少量的铁、钛、钒和铬离子[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 | 無 |
| 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 | 無 |
| 發光性 | 無 |
| 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，摻有金屬鉻的剛玉顏色鮮紅，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Kurundam，起源于梵文的Kuruvinda，意为“红宝石”[5]
合成刚玉 编辑
1837年Marc Antoine 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 Frimy and Auguste Verneuil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Verneuil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 编辑
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 and 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=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 编辑
参看 编辑
参考文献 编辑
- ^ 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 .
- ^ 2.0 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 (PDF)于2012-06-14）.
- ^ 3.0 3.1 Corundum （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Mindat.org
- ^ Corundum （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Webmineral
- ^ Harper, Douglas. corundum. Online Etymology Dictionary.
- ^ Duroc-Danner, J. M. (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）.
- ^ Bahadur: a Handbook of Precious Stones. 1943 [2007-08-19]. （原始内容于2007-09-27）.
- ^ 刚玉矿石. [2016-12-13]. （原始内容于2011-10-04）.
外部連結 编辑
| 维基共享资源中相关的多媒体资源：剛玉 |
- 剛玉 - Webmineral （页面存档备份，存于互联网档案馆）