Contenuto
- Che cos'è il corindone?
- Reso famoso da rubini e zaffiri
- Proprietà del corindone
- Evento geologico di corindone
- Durezza e uso come abrasivo
- Smeriglio
- Utilizzare come una pietra preziosa
- "Gioielli" e "Cristalli" in Orologi
- Laser a rubino
- Altri usi del corindone
corindone: Due segmenti di cristallo di corindone originari dell'India che mostrano la forma cristallina esagonale dei minerali e la separazione basale. Questi esemplari sono di colore rosso e potrebbero essere chiamati "rubino corindone". Immagine copyright iStockphoto / Lissart.
Che cos'è il corindone?
Il corindone è un minerale che forma roccia che si trova nelle rocce ignee, metamorfiche e sedimentarie. È un ossido di alluminio con una composizione chimica di Al2O3 e una struttura di cristallo esagonale.
Il minerale è ampiamente noto per la sua estrema durezza e per il fatto che a volte si trova come bellissimi cristalli trasparenti in molti colori diversi. L'estrema durezza rende il corindone un eccellente abrasivo e quando questa durezza si trova in splendidi cristalli, hai il materiale perfetto per il taglio di pietre preziose.
Il corindone naturale e sintetico viene utilizzato in un'ampia varietà di applicazioni industriali a causa della loro tenacità, durezza e stabilità chimica. Sono utilizzati per realizzare cuscinetti industriali, finestre antigraffio per strumenti elettronici, wafer per circuiti stampati e molti altri prodotti.
Cristalli di corindone: Foto di tre cristalli di corindone. A sinistra è un corindone comune del Transvaal, in Sudafrica, che è alto circa 6 centimetri. Al centro è un corindone rubino di qualità gemma proveniente dal Karnataka, in India, che è alto circa 1,6 centimetri. Sulla destra è un corindone di zaffiro blu dello Sri Lanka che è di circa due centimetri di altezza. Tutti e tre i campioni e le foto di Arkenstone / www.iRocks.com.
Reso famoso da rubini e zaffiri
Molte persone hanno familiarità con il corindone; tuttavia, pochissime persone lo conoscono con il suo nome minerale, invece lo conoscono con i nomi "rubino" e "zaffiro". Un esemplare di corindone di qualità gemma con un colore rosso intenso è noto come "rubino". Un corindone di qualità gemma con un colore blu è chiamato "zaffiro". Il corindone incolore è noto come "zaffiro bianco". Il corindone di qualsiasi altro colore è noto come "zaffiro fantasia".
Troncatura al corindone: Segmenti di cristallo esagonale di corindone che sono stati separati per divisione. Questi esemplari hanno un diametro di circa un centimetro. Foto USGS di Andrew Silver.
Gneiss di corindone con zaffiro: Un esemplare di gneiss di corindone della Gallatin Valley, Montana. Questo esemplare è largo circa dodici centimetri e presenta un cristallo zaffiro blu rotondo sul lato sinistro.
Proprietà del corindone
Il corindone è un materiale eccezionalmente duro e resistente. È il terzo minerale più duro, dopo diamante e moissanite. Serve come minerale indice per una durezza di nove sulla scala di durezza Mohs.
La sua durezza, l'alto peso specifico, i cristalli esagonali e la separazione sono ottime proprietà diagnostiche da utilizzare nella sua identificazione. Un riepilogo delle proprietà fisiche del corindone è riportato nella tabella seguente.
Zaffiri alluvionali Montana: Una serie di piccoli zaffiri alluvionali trovati nel Montana. Queste pietre blu non sono trattate e misurano circa 4-5 millimetri di diametro.
Evento geologico di corindone
Il corindone si trova come minerale primario nelle rocce ignee come la senite, la sifenite nefelina e la pegmatite. Alcuni dei più importanti depositi al mondo di rubini e zaffiri si trovano dove le gemme hanno resistito ai flussi di basalto e ora si trovano nei terreni e nei sedimenti in discesa.
Il corindone si trova anche nelle rocce metamorfiche in luoghi in cui scisti alluminosi o bauxiti sono stati esposti al metamorfismo di contatto. Scisti, beole e marmi prodotti dal metamorfismo regionale conterranno talvolta corindone. Alcuni degli zaffiri e dei rubini di altissima qualità, colore e chiarezza sono formati in marmo lungo i bordi dei corpi magmici del sottosuolo.
La durezza del corindone, l'elevata durezza e la resistenza chimica gli consentono di persistere nei sedimenti per molto tempo dopo la distruzione di altri minerali. Questo è il motivo per cui si trova spesso concentrato in depositi alluvionali.
Questi depositi sono la fonte più importante di rubini e zaffiri in diverse parti del mondo. Le fonti tradizionali di rubini e zaffiri alluvionali includono Birmania, Cambogia, Sri Lanka, India, Afghanistan, Montana e altre aree. Negli ultimi decenni, diverse parti dell'Africa, tra cui Madagascar, Kenya, Tanzania, Nigeria e Malawi, sono diventate importanti produttori di rubini e zaffiri.
Mole smerigliate: Un annuncio che offre ruote di smeriglio e corindone, pubblicato nel 1895 da The Springfield Manufacturing Company di Bridgeport, Connecticut. Questo è stato un momento in cui sono stati usati smeriglio e corindone autentici per fabbricare le ruote.
Durezza e uso come abrasivo
L'estrema durezza del corindone lo rende particolarmente utile come abrasivo. Il corindone tritato viene lavorato per rimuovere le impurità e quindi schermato per produrre granuli e polveri di dimensioni uniformi. Questi sono usati per materiali abrasivi, composti per lucidare, carte abrasive, mole e altre applicazioni di taglio.
Alcuni problemi con l'uso del corindone naturale come abrasivo sono che i depositi sono generalmente piccoli, di forma irregolare e il corindone è di qualità variabile. Non sono fonti affidabili di materiale di qualità costante necessario per eseguire un processo di produzione. Il corindone sintetico, prodotto utilizzando bauxite calcinata, è diventato una fonte più affidabile con proprietà più coerenti. Ha sostituito il corindone naturale nella maggior parte dei prodotti fabbricati.
Carta vetrata all'ossido di alluminio viene prodotto attaccando particelle di corindone sintetico (ossido di alluminio) classificate per dimensioni a un foglio di carta. È una carta vetrata ampiamente utilizzata per la lavorazione del legno e altri lavori di fabbricazione.
Emery rock: Un esemplare di smeriglio ricco di corindone e spinello di Peekskill, New York. Questo esemplare misura circa quindici centimetri di diametro. Lo smeriglio è stato spesso frantumato, lavorato e schermato per l'uso come abrasivo industriale.
Lime per unghie Emery: Le "Emery board" sono un prodotto per manicure e cura delle unghie che si ottiene incollando carte abrasive su un sottile pezzo di cartone. Hanno ottenuto il loro nome nel 1800 quando lo smeriglio veniva utilizzato come smeriglio. I pannelli smerigliati di oggi non sono realizzati con smeriglio. Invece, molti di loro hanno un lato grezzo di corindone sintetico (ossido di alluminio) e un lato sottile di abrasivo granato.
Smeriglio
La pietra smerigliata è una roccia granulare metamorfica o ignara ricca di corindone. È una miscela di minerali di ossido, tipicamente corindone, magnetite, spinello e / o ematite. È la forma più comune di corindone naturale che è stata utilizzata per fabbricare abrasivi.
L'uso di smeriglio come abrasivo è diminuito in modo significativo negli ultimi decenni. È stato quasi completamente sostituito da abrasivi fabbricati come il carburo di silicio. Il carburo di silicio ha una durezza Mohs compresa tra 9 e 9,5. È economico e di solito offre prestazioni migliori rispetto agli abrasivi naturali a base di corindone o smeriglio.
Corindone come rubino, zaffiro e zaffiro fantasia: Il corindone di qualità gemma è un materiale prezioso e prezioso. Quando è di colore rosso vivo, si chiama "rubino". Quando è blu si chiama "zaffiro". Quando incolore si chiama "zaffiro bianco". Il corindone di qualità gemma di qualsiasi altro colore è chiamato "zaffiro fantasia". In passato, la maggior parte del corindone gemma veniva prodotta in Asia e in Australia. Negli anni '90, molte scoperte di gemme di corindone sono state fatte in Africa. Tutte le pietre in questa foto sono state estratte in Africa. Quasi tutti i corindoni vengono trattati mediante riscaldamento o un altro processo per migliorarne il colore.
Il modo migliore per conoscere i minerali è studiare con una raccolta di piccoli esemplari che è possibile gestire, esaminare e osservare le loro proprietà. Collezioni di minerali economiche sono disponibili nello Store.
Utilizzare come una pietra preziosa
Nel mercato delle pietre preziose e dei gioielli, quasi tutta l'attenzione è rivolta a un piccolo gruppo di gemme conosciute come "i quattro grandi": diamanti, rubini, zaffiri e smeraldi. Due di questi, rubino e zaffiro, sono corindoni gemma.
Queste gemme più popolari sono molto ricercate e sono state estratte in molte parti del mondo per migliaia di anni. Oggi, milioni di rubini e zaffiri sono necessari ogni anno per soddisfare le esigenze del mercato della gioielleria, dalle pietre economiche a basso costo vendute nei centri commerciali e nei grandi magazzini agli esemplari spettacolari utilizzati nei gioielli firmati e personalizzati. La domanda di pietre attraenti supera le capacità delle miniere di fornire. Di conseguenza, i prezzi pagati per pietre naturali attraenti sono saliti a livelli elevati.
Quando un consumatore desidera un "anello di rubino" o un "pendente con zaffiro", in genere non è interessato a sostituire uno spinello rosso, una iolite blu o altre gemme attraenti di colore simile. Vogliono "rubino" o vogliono "zaffiro". I gioiellieri al dettaglio, in particolare quelli che vendono pezzi e set per meno di $ 500, presentano sempre più gemme sintetiche o "create in laboratorio" accanto alle pietre naturali nelle loro vetrine.
I materiali sintetici hanno la stessa composizione di ossido di alluminio e la struttura cristallina dei rubini e degli zaffiri naturali. Il loro colore è anche prodotto dagli stessi oligoelementi (cromo per rubino e ferro con titanio per zaffiro).
Hanno lo stesso fascino ottico e di solito un aspetto fisico migliore rispetto a pietre naturali di dimensioni simili allo stesso prezzo. Di conseguenza, molti consumatori ora acquistano volentieri pietre sintetiche perché ricevono un prodotto più attraente ad un prezzo che possono permettersi. Nel lungo termine, è probabile che le gemme sintetiche continuino a spostare le pietre naturali dal mercato, specialmente nelle fasce di prezzo medio-basse in cui i consumatori sono molto consapevoli del prezzo.
Non c'è nulla di sbagliato nella vendita o nell'acquisto di gioielli che contengono pietre sintetiche purché siano soddisfatte due condizioni: 1) il venditore deve rivelare il fatto che le pietre preziose sono prodotti dell'uomo piuttosto che prodotti della natura; e, 2) l'acquirente comprende chiaramente che le pietre preziose sono sintetiche e prodotte dalle persone piuttosto che essere prodotti della natura.
Cuscinetti per corindone: Cuscinetti in corindone (rubino) in un antico orologio da tasca con movimento "gioiello". All'inizio del 1900, il corindone sintetico veniva utilizzato come cuscinetto gioiello negli orologi. Immagine copyright iStockphoto / RobertKacpura.
Cuscinetti al corindone: Un disegno di cuscinetti gioiello e un capstone (rosso) che regge una ruota pivot in un orologio meccanico lubrificato a olio (giallo). Immagine di dominio pubblico di Chris Burks Chetvorno.
"Gioielli" e "Cristalli" in Orologi
A metà del 1800, i produttori di orologi in Svizzera avevano bisogno di cuscinetti minuscoli altamente resistenti all'abrasione. Hanno scoperto che potevano praticare un foro in un minuscolo pezzo di corindone e usarlo per un portamento regolare e di lunga durata. Il corindone era molto più duro dei metalli usati per fabbricare le parti mobili di un orologio ed era in grado di resistere all'abrasione continua senza fallire. I cuscinetti al corindone erano chiamati "cuscinetti gioiello" dopo le loro controparti in pietre preziose.
Gli orologi svizzeri e i loro "movimenti gioiello" sono diventati famosi in tutto il mondo per la loro lunga durata e affidabilità. All'inizio del 1900, i cuscinetti in corindone sintetico sostituivano i cuscinetti in corindone naturale nella maggior parte degli orologi svizzeri. Il corindone sintetico era più uniforme del corindone naturale oltre ad essere più economico e più facile da ottenere. Questo uso di cuscinetti gioiello ha creato una reputazione positiva per gli orologi svizzeri che continua ancora oggi, anche se gli orologi meccanici vengono sostituiti da orologi digitali.
Lo zaffiro sintetico incolore viene utilizzato anche negli orologi. La sua durata, lucentezza vetrosa e resistenza ai graffi lo rende un rivestimento trasparente perfetto per il viso di un meccanico o digitale. Queste cover trasparenti, note come "cristalli" proteggono il quadrante dell'orologio da urti, polvere, umidità e abrasioni. Lo zaffiro sintetico è stato utilizzato per questo scopo per quasi 100 anni.
Corindone sintetico: Un boule di corindone sintetico. A causa del suo colore rosso, potrebbe essere chiamato "rubino sintetico". Materiale come questo viene utilizzato per cuscinetti di orologi, pietre preziose, mezzi di guadagno laser e molti altri scopi.
Laser rosso rubino Schema del primo laser funzionante. Impiegava un sottile cristallo di rubino come mezzo di guadagno. Immagine di pubblico dominio di Lawrence Livermore National Laboratory.
Laser a rubino
Il corindone sintetico è una parte essenziale di molti laser. In effetti, il primo laser funzionante fu un "laser a rubino", realizzato da Theodore Maiman presso gli Hughes Research Labs nel 1960. Come "guadagno" utilizzava un cristallo di rubino sintetico. Il mezzo di guadagno è un materiale nel laser che è il bersaglio di un intenso scoppio di luce.
Quella luce fa sì che gli elettroni nel mezzo di guadagno salgano a un livello di energia più elevato causando l'emissione di fotoni, che colpiscono altri atomi nel mezzo di guadagno, provocandone l'eccitazione ed emettendo più fotoni. Questa breve reazione a catena produce la luce molto intensa di un raggio laser. I laser prendono il nome dal materiale usato come mezzo di guadagno, come "laser rubino" o "laser zaffiro titanio" o "laser YAG" (granato di alluminio di ittrio).
In pochi decenni, i laser sono diventati elementi comuni della nostra società. Piccoli laser sono utilizzati nei lettori CD e DVD. I laser vengono utilizzati per tagliare metallo, pietra e altri materiali resistenti. I laser vengono utilizzati per rimuovere i tatuaggi, eseguire interventi di chirurgia estetica, chirurgia della cataratta e chirurgia LASIK per la correzione della vista.
Finestre scanner in corindone sintetico: Una macchina per il check-out automatico con una finestra per scanner di codici a barre in un negozio al dettaglio a Houston, in Texas. La finestra dello scanner è probabilmente realizzata in corindone sintetico. Immagine di dominio pubblico di WhisperToMe.
Altri usi del corindone
Il corindone ha molti altri usi. È chimicamente inerte e resistente al calore. Queste proprietà lo rendono un materiale perfetto per la realizzazione di prodotti refrattari come mattoni refrattari, rivestimenti per forni e mobili per forni. Oggi, questi prodotti sono generalmente realizzati con corindone sintetico.
Il corindone puro è incolore, trasparente, resistente e antigraffio. Grandi cristalli di corindone sintetico trasparente vengono coltivati, segati in fogli sottili e quindi utilizzati come vetrine di scanner per negozi di alimentari, cristalli di orologi, finestre di aeromobili e coperture protettive per dispositivi elettronici.