Rutil

Rutil Kategori  IV  : oksider og hydroksider
Rutil på kloritt - Trimouns steinbrudd , Ariège, Frankrike
Generell
IUPAC-navn	Titandioksid
CAS-nummer	1317-80-2
Strunz-klasse	4. DB.05 4 OXIDER (Hydroksider, V [5,6] vanadater, arsenitter, antimonitter, vismutitter, sulfitter, selenitter, telluritter, jodater)  4.D Metall: Oksygen = 1: 2 og lignende   4.DB Med mellomstore kationer; kjeder av kantdelende oktaedra    4.DB.05 Tripuhyite Fe ++ Sb +++++ O4 Space Group P 4 1 / mnm Point Group 4 / m 2 / m 2 / m    4.DB.05 Tugarinovite MoO2 Space Group P 2 1 / n Punktgruppe 2 / m    4.DB.05 Varlamoffitt (Sn, Fe) (O, OH) 2 Romgruppe P 4 1 / mnm Punktgruppe 4 / m 2 / m 2 / m    4. DB.05 Argutitt GEO2 Romgruppe P 4 / MNM Punkt Gruppe 4 / m2 / m2 / m    4.DB.05 kassiteritt SnO2 Romgruppe P 4 / MNM Punkt Gruppe 4 / m2 / m2 / m    4.DB.05 Rutil TiO 2 Plass Gruppe P 4 / mnm Punkt Gruppe 4 / m 2 / m 2 / m    4.DB.05 Pyrolusitt MnO2 Romgruppe P 4 / mnm Punkt Gruppe 4 / m 2 / m 2 / m    4. DB.05 Plattneritt PbO2 Romgruppe P 4 / mnm Punktgruppe 4 / m 2 / m 2 / m    4.DB.05 Squawcreekite? (Fe +++, Sb +++++, W ++++++) O4 • (H2O) Romgruppe P 4 / mnm Punktgruppe 4 / m 2 / m 2 / m
Dana sin klasse	4.4.1.1 Oksider 4. Enkle oksider 4.4.1 / Rutilgruppe 4.4.1.1 Rutil TiO 2
Kjemisk formel	O 2 Ti TiO 2
Identifikasjon
Form masse	79,866 ± 0,002 amu O 40,07%, Ti 59,93%,
Farge	Svart, mørk rød, lys gul
Krystallklasse og romgruppe	ditetragonal dipyramidal; 4 / mmm
Krystallsystem	tetragonal
Bravais nettverk	Primitive P
Macle	på {101} (kne tvilling), på {321} (hjerte tvilling)
Spalting	bra på {110}, ikke veldig tydelig på {100}
Gå i stykker	Uregelmessig, conchoidal
Habitus	oktaedrisk
Mohs skala	6 - 6.5
Linje	gulbrun; rød; grønngrå; gul; lysebrun
Sparkle	adamantine, skinnende, submetallisk, fet
Optiske egenskaper
Brytningsindeks	nω = 2.605 - 2.613 nε = 2.899 - 2.901
Dobbeltbrytning	Uniaxial (+); 0,2870-0,2940.
Ultrafiolett fluorescens	noen
Åpenhet	Gjennomsiktig til gjennomsiktig eller ugjennomsiktig
Kjemiske egenskaper
Tetthet	4.2 - 4.3
Smeltepunkt	1843 ° C
Fysiske egenskaper
Magnetisme	Nei
Radioaktivitet	noen
Enheter av SI & STP med mindre annet er oppgitt.

Den rutil er en art mineral bestående av titandioksyd med den generelle formel TiO 2 med spor av jern (ca. 10% noen ganger), tantal , niob , krom , vanadium og tinn . Det er trimorf med brookitt og anatase . Det er den mest stabile formen for titandioksid og produseres ved høye temperaturer, med brokittdannelse ved lavere temperaturer og anatase som dannes ved enda lavere temperaturer.

Historie om beskrivelse og appellasjoner

Oppfinner og etymologi

Beskrevet av Abraham Gottlob Werner i 1803, får rutil navnet sitt fra det latinske rutilus , rødt, med referanse til den dype røde fargen som ble observert i noen eksemplarer av overført lys.

Topotype

• Cajuelo, Vuitrago, Burgos , Castille og Leon , Spania.

Synonymi

Det er mange synonymer for dette mineralet:

• cajuelite (med henvisning til artenes topotype);
• kris tross: etter Crispalt , Saint-Gothard-massivet , Sveits ( Delametherie , 1795);
• dicksbergite (Igelström, 1896), etter lokaliteten Dicksberg, Värmland , Sverige;
• edisonite (Hidden, 1888): funnet ved Whistnant gullgruve, Polk County , North Carolina , av Hidden i 1879;
• gallitzinite  ;
• naumannitt ( Kokcharov  (en) , 1854);
• paraedritt;
• rutilitt  ;
• oksidert titan ( Haüy , 1801);
• titanitt ( Richard Kirwan , 1796).

Fysisk-kjemiske egenskaper

Bestemmelseskriterier

• Habitus

Mørkerøde til ugjennomsiktige krystaller opptil 25  cm fra svært metamorfe bergarter. I grupper av nålelignende krystaller som er inkludert i kvartset ("kjærlighetens piler" som kommer fra Graubünden , Sveits eller "hår av Venus"). Strålende acikulære aggregater i 6 bunter fra en hematittkjerne . Mikroskopisk orienterte krystaller i edelstener som forklarer stjernens tilstedeværelse i "stjerne" safirer, "stjerne" rubiner og andre "stjerne" steiner, et optisk fenomen kjent som asterisme , som også finnes i andre mineraler som biotitt eller feltspat .

Varianter

• Ilmenorutile  : utvalg av rutil rik på niob med formelen Fe x (Nb, Ta) 4Ti 1-x O 2. Opprinnelig beskrevet i Ilmen- fjellene , Chelyabinsk Oblast ', Ural-Russland, som inspirerte navnet.
  Forekomster:
  • Canada
    • Francon-steinbruddet, Montreal, Quebec
  • Frankrike
    • Col d'Urdach, Aramits , Pyrénées-Atlantiques, Aquitaine
    • Gwernavalou, Trémargat , Plounévez-Quintin, Côtes-d'Armor
• Isérite (Janovsky) (synonym: isérine): tvilsom variasjon rik på jern i ferd med å bli nedgradert.
• Nigrine  : utvalg av rutil rik på jern oppkalt etter sin veldig mørke farge; kjønnet er maskulin.
• Sagenitt ( Saussure 1796): det er en rekke vaner som betegner polymaklate former i nettverk. “Disse små krystallene krysser vanligvis i samme vinkler for å danne nettverk hvis masker er parallellogrammer; denne egenskapen virket for meg egnet til å bestemme navnet på steinen; Jeg kalte den Sagenite, fra det greske og latinske ordet sagena, som betyr et nett. "
• Strüverite (Zambonini 1907): utvalg av rutil med formelen (Ti, Ta, Fe) O 2 dedikert til den italienske mineralogen Giovanni Strüver (1842-1915), professor ved Universitetet i Roma. Til stede i Frankrike i Cap Garonne-gruven, Le Pradet , Var, Provence-Alpes-Côte d'Azur.

Krystallkjemi

Rutil fungerer som leder for en gruppe: rutilgruppen, som samler arter hvis generiske formel er M 4+ O 2 . Alle krystalliserer seg i tetragonal systemet, av dipyramidal ditetragonal klasse og romgruppe P 4 2 / mnm . Alle utviser en lignende langstrakt, stripete {001} vane, med tvillinger på {101} og {301}.

Rutilgruppe

Mineral	Formel	Engangsgruppe	Romgruppe
Argutitt	GeO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Kassiteritt	SnO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Ilmenorutile	(Ti, Nb, Fe) O to	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Strüverite	(Ti, Ta, Fe) O 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Paratelluritt	TeO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Pyrolusitt	MnO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Plattneritt	PbO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Rutil	TiO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Stishovite	SiO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm

Krystallografi

Det er et kvadratisk (eller tetragonal) mineral som krystalliserer i romgruppen P 4 2 / mnm ( n o  136) med Z = 2. Dens Strukturbericht-notasjon er C4. De parametere for de konvensjonelle maske er en = 4,593 3  Å og c = 2,959 2  Å (V = 62,43 Å 3 ).

Rutil har en teoretisk tetthet på 4,250  g cm -3, men den generelt målte tettheten er 4,230  g cm -3 .

Den kation Ti 4 + er omgitt av seks anioner O 2- i koordinerings oktaedrisk langstrakt. O 2– anionene er i trekantet koordinering av Ti 4+ . Den gjennomsnittlige Ti-O- bindingslengden er 1,955  Å .

De TiO 6 oktaedre er bundet sammen ved deres kanter og danner kjeder langs [0 0 1] retning; disse kjedene er koblet sammen av oktaederens hjørner i retningene [1 1 0] og [1 1 0]. {\ displaystyle \,}{\ displaystyle \,}{\ displaystyle \,}{\ displaystyle \,}{\ displaystyle \,}{\ displaystyle \,}

Rutil kan ha flere typer tvillinger  :

• hyppig på {101} (tvilling i kneet), ofte flere, sykliske (åtte underindivider danner en ring);
• tvillinger på {321} (tvilling i hjertet);
• sagenittnettverk, kombinasjon, gjentatt i rommet, av de to foregående tvillingelovene.

Innskudd og innskudd

Gitologi og tilhørende mineraler

Gitologi

• Tilbehørsmineral vanlig i mange metamorfe bergarter ( gneiser , glimmer , granulitter , eklogitter, etc.)
• I magmatiske bergarter ( granitt , syenitt ,  etc. ) og pegmatitter og kvartsårer
• I alluvial sand
• Til stede i månestein
• Til stede i meteoritter

Tilknyttede mineraler

Adularia , albitt , anatase , apatitt , brookitt , kalsitt , kloritt , hematitt , ilmenitt , pyrofyllitt , kvarts , titanitt .

Innskudd som produserer bemerkelsesverdige eksemplarer

• Canada

Kimmirut (Lake Harbor), Baffin Island , Nunavut Territory

• Spania
  • Cajuelo, Vuitrago, Burgos , Castille og Leon (Topotype)
• Frankrike

Steinbrudd av Trimouns , Luzenac , Ariège , i Occitanie-regionen

Mineralvekst

Syntese

Syntetisk rutil ble først produsert i 1948 og selges under flere navn ( lusteritt , titania ,  etc. ). Det bryter sterkt lys. Den kan lages i en rekke farger, men ikke i ren gjennomsiktig hvit, alltid litt gul. På grunn av sitt bisarre utseende brukes det sjelden i smykker . Han er ikke veldig vanskelig, omtrent 6 på Mohs-skalaen . Den nesten fargeløse diamanterstatningen selges under navnet Titania.

Galleri

• Sagenite - Dolina Shigar, Skardu Pakistan
• Rutil - Kimmirut, Nunavut Territory , Canada - 6,7 × 3,5 cm
• Rutile inneslutninger i kvarts - Minas Gerais - Brasil (3,5 × 2,5 cm)
• Skjær rutil Minas Gerais - Brasil 3,79 Ctd

Utnyttelse av innskudd

Rutil er malmen av titan og kan i mindre grad gi edelstener etter kutting.

Utvinnte rutilforekomster inneholder 90 til 95% TiO 2blir utnyttet til produksjon av titandioksid . For å oppnå dette oksidet i ren tilstand behandles malmen direkte ved klorprosessen  (de) . I 2014 utvinning av rutiles tilsvarte mer enn 500  kilo- tonn titandioksyd, ut av de 7  millioner tonn titandioksyd ekstrahert (vite at 5,5  millioner tonn ble brukt samme år).

Merknader og referanser

Merknader

1. Begrepet naumannitt for rutil er foreldet, det betegner nå et sølvselenid (se Naumannite ).

Referanser

1. Den klassifisering av mineraler valgt er det av Strunz , med unntak av polymorfer av silika, som er klassifisert blant silikater.
2. beregnede molekylmasse fra "  atomvekter av elementene 2007  " på www.chem.qmul.ac.uk .
3. "Alfabetisk indeks for mineralogisk nomenklatur", BRGM .
4. André Jean François Marie Brochant de Villers , Alexandre Brongniart , Pierre Jean François Turpin og Frédéric Georges Cuvier , Dictionary of naturvitenskap ,1817, s.  173.
5. Jean-Claude Delamétherie , Theory of the Earth , andre bind, Maradan, Libraire, Paris, 1795, s. 199
6. André Jean François Marie Brochant de Villers , Alexandre Brongniart , Pierre Jean François Turpin og Frédéric Georges Cuvier , Dictionary of naturvitenskap ,1818, s.  425.
7. : Lars Johan Igelström , "Dicksbergit och kyanit från Dicksberg i Ransäters socken, Vermland", i Geologiska Föreningens Förhandlingar , vol. 18, 1896, s. 231–232
8. (i) William Earl Hidden , "  We Edisonite, a four form of titanic acid  " , The American Journal of Science , 3 E series, vol.  36 n o  214,Oktober 1888, s.  272-274 ( DOI  10.2475 / ajs.s3-36.214.272 , les online ).
9. (in) Max Hutchinson Hei , en indeks over mineralarter og varianter Arrangert kjemisk, med en alfabetisk indeks over mineralaksepterte navn og synonymer , Trustees of the British Museum,1955( 1 st  ed. 1950), xx + 609  s. ( online presentasjon ) , s.  44.
10. (in) Walter Rogers Johnson og John Moffat, The class scientist-book; eller en kjent introduksjon til prinsippene for fysikk , vol. 2, 1836, s. 267 ( fulltekst ).
11. René Just Haüy , avhandling om mineralogi , vol.  4, Bachelier og Huzard,1822, 2 nd  ed. ( les online ) , s.  333.
12. (i) John W. Anthony , Richard A. Bideaux , Kenneth W. Bladh og Monte C. Nichols , The Handbook of Mineralogy: Halides, Hydroxides, Oxides , Vol.  III, Mineral Data Publishing,1997.
13. (i) Peter Tarassoff , László Horváth og Elsa Pfenninger-Horváth , "  Famous mineral lokaliteter: The Francon Quarry, Montreal, Quebec, Canada  " , Mineralogisk Record , vol.  37, n o  1,2006, s.  5-60.
14. (i) Pierre Monchoux , François Fontan , Philippe De Parseval , Robert F. Martin og Ru Cheng Wang , "  Vulkanske albitite diker i orogenic lherzolithes, Western Pyrenees, Frankrike: En mulig kilde for korund og alkaliske feltspat xenocrysts i basalt terranes. I. Mineralogical Associations  ” , The Canadian Mineralogist , vol.  44, n o  4,2006, s.  817-842 ( DOI  10.2113 / gscanmin.44.4.817 ).
15. C. Germain og A. Guillou , "  Nye mineralogiske funn i granittrørene i Gwernavalou-steinbruddet (Côtes d'Armor)  ", Le Cahier des Micromonteurs , nr .  3,1988, s.  3-7.
16. Charles Félix Blondeau , Anselme Gaëtan Demarest og Jean-Sébastien-Eugène Julia de Fontenelle , Manual of mineralogy or elementary avhandling av denne vitenskapen i henhold til den nåværende tilstanden til vår kunnskap ,1831( les online ) , s.  147.
17. Magdeleine Moureau og Gerald Brace , ordbok for geovitenskap: engelsk-fransk, fransk-engelsk ,2000, s.  823.
18. André Brochant de Villiers , Elementary Treatise on Mineralogy , vol.  2,1808, 2 nd  ed. ( les online ) , s.  474.
19. Horace-Bénédict de Saussure , Voyages dans les Alpes, innledet av et essay om naturhistorien til omgivelsene i Genève , Samuel Fauche, 1779-1796 ( les online ).
20. (it) Zambonini, Acc. Napoli, Rend. , vol.  8, nr .  3, 1907, s.  35.
21. ICDD (International Center for Diffraction Data) PDF ( pulverdiffraksjonsfil ) -database , fil 00-021-1276.
22. National Bureau of Standards (US) Monogr. 25, vol.  7, 1969 , s.  83.
23. Didier Descouens , P. Gatel , "The talk of deposit of Trimouns", i Verden og mineraler , nr. 78, april 1987, s. 4-9
24. (i) "  Selskapet Chemours: DeLisle Befaringen  " , Chemours,september 2015

Se også

Bibliografi

• ICDD (International Center for Diffraction Data) PDF ( pulverdiffraksjonsfil ) -database

Relaterte artikler

• Anatase
• Titandioksid
• Brookite