Корунд — минерал оксида алюминия¶

Корунд — минерал класса оксидов, химическая формула Al₂O₃, твёрдое природное соединение оксида алюминия (глинозёма). Относится к ромбической сингонии, твёрдость по шкале Мооса — 9 (уступает лишь алмазу), плотность около 3,95–4,10 г/см³. Кристаллизуется в гексагональной (тригональной) сингонии, образуя призматические и бипирамидальные кристаллы. Корунд является одним из самых твёрдых природных минералов и одним из немногих оксидов, встречающихся в кристаллических породах.

¶Состав и свойства

Чистый корунд бесцветен и прозрачен, однако примеси переходных металлов окрашивают его в различные цвета. Хром придаёт красную окраску (рубин), железо и титан — синюю (сапфир). Другие разновидности включают жёлтые, зелёные, фиолетовые и розовые сапфиры. Твёрдость корунда (9 по Моосу) делает его ценным абразивом и шлифовальным материалом. Минерал обладает плеохроизмом — изменением цвета при наблюдении под разными углами, а также высокой химической стойкостью: он не растворяется в кислотах и устойчив к выветриванию.

¶Кристаллохимия

Структура корунда представляет собой плотную гексагональную упаковку ионов кислорода, в которой две трети октаэдрических пустот заняты ионами алюминия. Такое строение объясняет высокую твёрдость и химическую инертность минерала. При образовании кристаллов корунд часто проявляет полисинтетические двойники по базису и ромбоэдру, а также характерные штриховки на гранях.

¶Месторождения

Корунд встречается в магматических и метаморфических породах. Значимые месторождения расположены в Мьянме (Бирма), Шри-Ланке (Цейлон), Индии, Китае, Вьетнаме, Австралии, Мадагаскаре и США (штат Монтана). В России корунд добывают в Прибайкалье (Читинская область), на Урале и в Якутии, где он встречается в щелочных и ультраосновных породах, а также в метаморфических образованиях. Рубины и сапфиры промышленного и ювелирного значения встречаются в россыпях и вмещающих породах.

¶Применение

¶Абразивы и технические материалы

Благодаря высокой твёрдости корунд применяется как абразивный материал — из него изготавливают наждачные круги, бруски и порошки. Синтетический корунд (искусственный) получают методом Вернуйля — выращиванием кристаллов из расплава оксида алюминия. Синтетический сапфир используется в оптике, электронике (подложки для светодиодов), производстве часов и как материал для лазерных стержней (в частности, рубиновый лазер).

¶Ювелирное применение

Рубин и сапфир — два из четырёх «драгоценных камней» (наряду с алмазом и изумрудом). Цветные сорта корунда высоко ценятся в ювелирном деле. Наиболее дорогими считаются рубины насыщенного красного цвета «голубиной крови» из Мьянмы и сапфиры глубокого синего цвета. Синтетические корунды, полученные методом Вернуйля или флюсным способом, широко используются как имитации природных камней.

¶Надразмерные кристаллы

Крупные кристаллы корунда (до нескольких килограммов) применяются в технике высоких давлений как наковальни и опорные элементы, а также в качестве окон для аппаратуры, работающей в агрессивных средах.

¶Синтетический корунд

Промышленный синтетический корунд получают плавлением глинозёма с добавками хрома, железа и титана. Метод Вернуйля (1902) позволяет выращивать крупные кристаллы сапфира и рубина. Синтетический корунд по свойствам практически не отличается от природного и применяется в технике, оптике и ювелирном деле. В России производство синтетического корунда налажено с середины XX века.

¶Интересные факты

Слово «сапфир» происходит от греческого «sappheiros», а «рубин» — от латинского «rubeus» (красный). Корунд упоминается в древних текстах как камень, обладающий магическими свойствами. В средние века сапфиры считались символом неба и духовности.

¶История

Первое упоминание корунда в научной литературе относится к XVIII веку. В 1747 году немецкий минералог Иоганн Готфрид Валлериус описал сапфир как отдельный минерал. В XIX веке были открыты крупные месторождения рубинов в Бирме и сапфиров на Шри-Ланке. В 1902 году французский химик Огюст Вернуйль разработал метод выращивания синтетических кристаллов корунда.