Оксиды и гидрооксиды: Рутил

Диагностическая карта.
На фото: Рутил и гематит из Бразилии: кристаллы перекрещиваются под углами, соответствующими граням гематита.

Ti O₂ (оксид титана)
Сингония тетрагональная
Твердость 6
Удельный вес 4,3
Спайность совершенная
Излом раковистый
Цвет красный, желто-бурый
Цвет в порошке бурый
Блеск металлический, алмазный

Широко распространен в аллювиальных отложениях, обычно характеризуется красной, а также золотисто-желтой и коричневой окраской. При наличии примеси железа цвет становится черным (нигрин); присутствие ниобия и тантала обуславливает черно-серые тона. Рутил образует короткопризматические или удлиненные кристаллы, с вертикальной штриховкой; гораздо реже - пирамидальные. Часты двойники, нередко "коленчатые", что типично именно для рутила. Если рутил образует включения в кварце, он приобретает облик длинных, очень тонких иголочек, похожих на волосы; они либо прямые, либо, чаще, изогнутые. Их цвет колеблется от буро-красного до желтого, а длина иногда превышает 2-3 см.

Химический состав-содержание (в %): Ti - 60; О - 40; обычны примеси железа, олова, ниобия и тантала. Дитетрагонально-дипирамидальный вид симметрии. Спайность-совершенная по (110), менее ясная по (100). Встречается в виде призматических, столбчатых, игольчатых и волосовидных кристаллов с главными простыми формами (110), (100), (120), (130), (230), (101), (111) и др. Характерны коленчатые двойники, тройники, сетчатые сростки двойников игольчатого рутила (сагениты). Кристаллы нередко изогнуты, имеют штриховку вдоль удлинения. Распространены также мелко- и крупнозернистые сплошные массы, где иногда рутил ассоциирует с кварцем и ильменитом.

Диагностические признаки.
Бывает изредка прозрачным и вдобавок обладает ярким алмазным блеском; но обычно непрозрачен или просвечивает. Твердый и тяжелый, рутил легко разделяется по спайности, хрупок, не плавится и не поддается действию кислот. Легко распознается с помощью химического анализа. От брукита и октаэдрита различается по типичной форме кристаллов.

Происхождение.
Кроме интрузивных (граниты, сиениты, диориты) и метаморфических (гнейсы, слюдяные сланцы) пород, в которых рутил присутствует как акцессорный минерал, он образуется в альпийских жилах, кристаллических доломитах и известняках. Но главным образом он распространен в песках, образовавшихся за счет разрушения материнских пород.

Месторождения.
Самые лучшие экземпляры, отличающиеся блеском и совершенной формой, поступают из Грейвс-Маунтин (штат Джорджия) и Уайт-Маунтинз (штат Калифорния). В некоторых местах в Норвегии (Крагерё) рутил в изобилии представлен в жилах, богатых апатитом. Очень чистый от примесей рутил присутствует в некоторых породах, обогащенных роговой обманкой в штате Виргиния (Роузленд). Хорошими кристаллами рутила известны месторождения Бинненталь и Гавради в Швейцарии (Гриджиони), где кристаллы присутствуют в виде правильных срастаний с пластинками гематита. Отличные кристаллические образования известны в жилах белого кварца вблизи Кастионе (кантон Тичино). В Австрии хорошие образцы обнаружены в Модриахе (Штирия). В Бразилии найдены игольчатые кристаллы желтого цвета, включенные в кварц. Рутил широко распространен и в Италии - красивые кристаллы найдены в Альпе-Деверо и в доломитах Кревалодоссола (провинция Вербания), в кварцитах Оропа (провинция Биелла), в Валь-Маленко (провинция Сондрио) и разных местах в области Альто-Адидже.

Применение.
Рутил добывают на месторождениях Норвегии, Бразилии, Соединенных Штатов и Австралии. Это важная промышленная руда на титан - металл, широко используемый для изготовления специальных сталей и сплавов.

К настоящему времени известно обширное число синтетических монокристаллов. Монокристаллы синтетического рутила были получены впервые в 1947 г. в США фирмами Линде Эйр-Продактс и Нэйшнл-Лед-Компани. Последняя дала своим кристаллам название "ночной камень", так как ограненный синтетический рутил выглядит особенно эффектно при искусственном освещении.

Для выращивания кристаллов применяется метод Вернейля. Этот метод в настоящее время является основным для получения технического и ювелирного рутила. В качестве питающего материала используют двуокись титана высокой степени очистки и измельчения. Выращенные були имеют диаметр 15 - 20 мм при длине 40 - 50 мм, темно-синий до черного цвет и для осветления нуждаются в последующем отжиге в атмосфере кислорода. Окислительный отжиг при температуре от 800 до 1300^oС приводит к ступенчатому изменению цвета кристаллов от черного к густо-синему, сине-зеленому, коричневому, серо-желтому и, наконец, светло-желтому.

Избавиться от легкого соломенно-желтого оттенка выращенных кристаллов крайне трудно. Для снятия желтого оттенка в шихту добавляют окислы галлия и алюминия. Примесь окиси бериллия позволяет изготовить кристаллы рутила голубого цвета, но ограненные из них камни имеют склонность откалываться по ребрам, что помешало промышленному выращиванию таких кристаллов. Синий цвет также придают рутилу примеси тантала, колумбия, молибдена, вольфрама и урана; красный - ванадия, хрома и никеля.

В США запатентован способ получения кристаллов рутила, обладающих астеризмом. Такие кристаллы выращивают также методом Вернейля, но добавляют к основной шихте (или к двойной соли титанаммониевого сульфата перед кальцинированием) дополнительно 0,2 - 1% окиси магния. Выращенные були рутила для придания прозрачности и эффекта астеризма, связанного с выпадением кристаллов окиси магния, подвергают окислительному отжигу при температуре 1100 - 1500^oС.

• Гетчеллит - "Нью-Альмаденская обманка" - арсенид и сульфид сурьмы (современная сульфосоль)
• Сурьма - ядовитый металл (полуметалл), широко используемый в металлургии, медицине и технике
• Цирконий - редкий и нераспространенный металл и опаснейший драгоценный камень в оксиде и соли
• Золото - желтый опасный и ядовитый металл современных точных цифровых и кабельных технологий
• Сера - золотисто-желтое токсическое вещество и признак активной вулканической деятельности
• Кадмий - нераспространенный токсический неизвестный широкому кругу людей серебристый металл
• Свинец - ядовитый серый имитатор металлического серебра и токсическая металлическая обманка
• Мышьяк - классический яд средневековых и современных отравителей и лекарство в медицине

Ядовитые и радиоактивные опасные камни и минералы

^** - ядовитые камни и минералы (обязательная проверка в химлаборатории + явное указание на ядовитость)
^** - радиоактивные камни и минералы (обязательная проверка на штатном дозиметре + запрет на открытые продажи в случае радиоактивности свыше 24 миллирентген / час + дополнительные меры защиты населения)

Каталог минералов и самоцветов мира по группам

^** - ядовитые камни и минералы
^** - радиоактивные камни и минералы