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剛玉

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剛玉
基本資料
類別氧化物
化學式氧化鋁 - Al2O3
IMA記號Crn[1]
施特龍茨分類4.CB.05
戴納礦物分類4.3.1.1
晶體分類複三方偏三角面晶族 (3m)
H-M記號: (32/m)
晶體空間群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
晶體慣態晶體通常呈板狀或柱狀
晶系三方晶系
解理
斷口貝殼狀至參差狀
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]
雙折射0.009
多色性
發光性
熔點2,044 °C(3,711 °F)
主要品種
藍寶石所有顏色除了紅色
紅寶石紅色

剛玉(英語:corundum)是一種由氧化鋁(Al2O3)的結晶形成的成岩礦物。剛玉常含有少量的離子[2][3]。純氧化鋁結晶是無色的,但因為所含雜質不同,剛玉呈現不同的顏色。

寶石級剛玉之中,摻有金屬的剛玉顏色鮮紅,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。剛玉的英文名corundum源於泰米爾語的குருந்தம்(羅馬化:Kuruntam),起源於梵文的कुरुविन्द(羅馬化:Kuruvinda),意為「紅寶石」[5]

合成剛玉

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1837年{{le|馬克·安托萬·奧古斯特·戈丹|Marc Antoine Auguste Gaudin]]採用少量鉻作為顏料,高溫融化氧化鋁,從而第一次獲得了合成剛玉[6] 1847年,雅克-約瑟夫·埃貝爾蒙透過在硼酸中熱融氧化鋁獲得了白色的合成剛玉。1877年,埃德蒙·弗雷米奧古斯德·伐諾伊在超過兩千度的高溫下燒結氟化鋇、氧化鋁和少量的鉻,獲得了人造紅寶石。1903年,伐諾伊宣稱他可以用這一方法完成商業規模的紅寶石生產。[7]

結構和物理性質

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剛玉晶體結構

剛玉具有三角對稱結構,空間群R3c,標況下晶格參數為a = 4.75 Å,c = 12.982 Å。晶胞包括六個組成單元。在剛玉的晶格中,氧原子形成略微扭曲的六方緊密堆積結構,其中三分之二的八面體空隙填充有鋁離子。

剛玉具有較高的硬度(摩氏硬度為9),以剛玉為主含有雜質較多的棕剛玉的摩氏硬度也可以達到8,都可以用來研磨大部分礦物。加之剛玉和金剛砂具有相對比鑽石更低廉的價格,因此被廣泛用於砂紙和各種研磨設備上,對金屬、塑料和木材進行加工。除去高硬度之外,剛玉的密度為4.02 g/cm3,這在由低相對分子質量元素例如鋁和氧組成的礦物中是十分高的[8]

剛玉圖片

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參看

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參考文獻

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  1. ^ 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可免費查閱. 
  2. ^ 2.0 2.1 Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (編). Corundum. Handbook of Mineralogy (PDF). III(Halides, Hydroxides, Oxides). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. 1997 [2016-12-13]. ISBN 0962209724. (原始內容存檔 (PDF)於2012-06-14). 
  3. ^ 3.0 3.1 Corundum頁面存檔備份,存於網際網路檔案館). Mindat.org
  4. ^ Corundum頁面存檔備份,存於網際網路檔案館). Webmineral
  5. ^ Harper, Douglas. corundum. Online Etymology Dictionary. 
  6. ^ Duroc-Danner, J. M. Untreated yellowish orange sapphire exhibiting its natural colour (PDF). Journal of Gemmology. 2011, 32: 175–178 [2016-12-13]. doi:10.15506/jog.2011.32.5.174. (原始內容 (PDF)存檔於2013-05-16). 
  7. ^ Bahadur: a Handbook of Precious Stones. 1943 [2007-08-19]. (原始內容存檔於2007-09-27). 
  8. ^ 刚玉矿石. [2016-12-13]. (原始內容存檔於2011-10-04). 

外部連結

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