Минерал рутил. Загадочный камень рутил

Рутил, гематит (сросток кристаллов). Бразилия. Коллекция геологического музея г.Лозанны, Швейцария. Фото Д.Тонкачеев.

Кристаллическая структура рутила типична, она отличается некоторым и особенностями от плотноупакованных структур оксидов, таких как корунд . Если в кристаллической структуре типа корунда листы плотнейшей упаковки ионов кислорода располагаются перпендикулярно тройной оси, а в структуре типа шпинели - параллельно граням октаэдра (т.е. также перпендикулярно тройным осям), то в кристаллической структуре типа рутила, как показал Н.В. Белов , направления плотнейшей упаковки в виде колонок параллельны главной (четверной) оси кристаллов рутила. Каждый ион Тi окружается шестью нонами кислорода, располагающимися по углам почти правильного октаэдра.
Такие октаэдры в кристаллической структуре рутила вытянуты вдоль оси "с" в виде прямолинейных колонок, чем и обусловливается игольчатый или шестоватый облик кристаллов с направлениями плоскостей спайности параллельно вытянутости индивидов. Характерно, что в структуре рутила, в отличие от других модификаций ТiO 2 , каждый октаэдр ТiO 6 имеет по два ребра, общих с соседними октаэдрами. Поскольку колонки плотно упакованных ионов кислорода, вытянутых вдоль чстверной оси рутила, в сущности отвечают одному из трёх возможных направлений в плоскости гексагональной плотнейшей упаковки, то не случайно, что для минералов группы рутила мы имеем коленчатой формы двойвики н тройники срастания с углом, образуемым отдельными индивидами, близким к 120° (т. е. соответственно направлениям гексагональной сетки). Таким путём могут возникнуть даже кольцеобразные шестерники. Это же обстоятельство лежит в основе закономерных (под углом 120°) нарастаний тончайших иголочек или призматических кристалликов рутила на базальном пинаконде {0001} гематита, ильменита, слюд и других минералов, грани которых представлены плоскостями плотнейшей упаковки ионов кислорода.

Применение

Добывается гл. образом из комплексных титан-циркониевых россыпей . Природный рутил используют для выплавки ферротитана, применяемого в производстве некоторых стойких при ударе сортов стали, для изготовления титановых белил, изделий с высокой диэлектрической проницаемостью, в керамике. Кристаллы искусственного рутила могут быть применены для изготовления выпрямителей, работающих при высокой температуре. Чистые кристаллы рутила с определенными примесями, подобно рубину , могут использоваться в квантовых генераторах света. Pутил получен искусственно различными способами.

Фотографии рутила

Рутил (англ. RUTILE) - T i O 2

КЛАССИФИКАЦИЯ

Strunz (8-ое издание) 4/D.02-10
Dana (8-ое издание) 4.4.1.1
Hey"s CIM Ref. 7.9.2

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цвет минерала коричнево-красный, кроваво-красный, коричневато-жёлтый, жёлтый, соломенно-жёлтый, серовато-чёрный, чёрный, коричневый, иногда также фиолетовый, голубоватый, белый
Цвет черты серо- черный, бледно-коричневый, светло-жёлтый
Прозрачность полупрозрачный, иногда прозрачный или непрозрачный
Блеск алмазный до металловидного
Спайность ясная по {110}, менее ясная по {100}, по {111} весьма несовершенная
Твердость (шкала Мооса) 6 - 6.5
Микротвердость VHN100=894 - 974 кг/мм 2
Излом неровный, раковистый, близкий к раковистому
Отдельность по {092} за счет двойникового скольжения; также по {011}.
Прочность хрупкий
Плотность (измеренная) 4.23(2) гр/см 3
Плотность (расчетная) 4.25 гр/см 3
Радиоактивность (GRapi) 0

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Тип одноосный (+)
Показатели преломления nω = 2.605 - 2.613 nε = 2.899 - 2.901
Максимальное двулучепреломление δ = 0.294

Название минерала произошло от латинского rutilus-красный, красноватый (Вернер, 1803).

Английское название минерала - Rutile

Синонимы: Красный шерл - schorl rouge (Де-Лиль, 1783), титанкальк - Titankalk (Клапрот, 1795), титанит - titanite (Кирван, 1796), титановая руда - Titanerz (Эмерлинг, 1797), криспит - crispite (Деламетри, 1797), эдисонит - edisonite (Хиден, 1888), титановый шерл - titanschorl (Эглестон, 1889), диксбергит - dicksbergite (Игельстрём, 1896), галлитцинит- gallitzinite (Ленд, год?; по Хею), кахуэлит (каюэлит) - cajuelite (по Честеру, 1896).Группа

Формула

TiO 2

Химический состав

Химический теоретический состав: TiO 2 - 100 (Ti - 59,95). Часто содержит примесь Fe (частью за счет включений); в небольшом количестве содержит Sn (до 1,5% SnO 2 в рутиле из пегматитов), V (в рутиле из основных пород), Nb до 5% и Та (главным образом в рутиле из щелочных комплексов и из высокотемпературных рудных жил), Cr (в месторождениях хромитов). Максимально возможное содержание Cr 2 O 3 в рутиле - 4 мол.%;. («хромрутил» с 16,61% Cr 2 O 3 оказался самостоятельным минералом - редледжеитом). Спектроскопически в рутиле обнаружен Sc.

Разновидности

Нигрин - nigrine (Карстен, 1800) - Fe-содержащий рутил. Содержание Fe 2 O 3 достигает 11 %. Иногда содержит Sn02 (до 1,4%). Облик кристаллов такой же, как у рутила. Цвет черный. Плотность 4,4-5,2. Встречен в Бернау (Бавария,Германия), в Олахпьяне в Трансильвании (Румыния) и в других местах. Fe в нигринах, по-видимому, замещает титан; частью нигрины содержат микроскопические включения ильменита. Роль Nb в нигринах и их соотношение с ильменорутилом не выяснены.
Включения ильменита содержит и еще более богатый железом рутил - изерин - iserine (изерит - iserite), впервые обнаруженный Яновским (1886) в песках Изервизе в Чехии; частично это смеси ряда минералов, частично ильменит . По Хенрикуесу, нигрин содержит железо в виде Fe 3+ , а изерин - в виде Fe 2+ .

Кристаллографическая характеристика

Сингония Тетрагональная. L 4 4L 2 5PC

Класс симметрии. Дитетрагонально-бипирамидальный - 4/mmm. Отношение осей. с/а=0,645.

Кристаллическая структура

Структура рутила представляет собой один из характерных типов простых структур. Эта структура свойственна ряду минералов, состав которых отвечает формулам AO 2 или AB 2 O 6 . Атомы Ti (А) расположены по вершинам и в центре элементарной ячейки, атомы O - по диагоналям базисных плоскостей и перпендикулярным к ним диагоналям, проходящим через центр ячейки, образуя октаэдры вокруг Ti. Атомы O слагают несколько искаженную плотнейшую гексагональную упаковку, половина октаэдрических пустот которой заполнена атомами Ti. Заполненные октаэдры имеют по два общих ребра с соседними октаэдрами и образуют цепи в направлении оси с.

В соответствии с наличием цепей октаэдров в направлении оси с кристаллы часто бывают значительно вытянуты по этой оси. Расположением оси 4-го порядка в плоскости плотнейшей упаковки по одному из трех возможных направлений гексагональной сетки объясняется образование характерных для рутила коленчатых двойников с углом срастания 120°, тройников и «сагенитовых» шестиугольников
Возможно, что наряду с ионной связью в структуре рутила Существует сильная гомеополярная связь, что обусловливает высокое значение диэлектрической постоянной (Баур) и подтверждается расчетами значений теплоемкости искусственного рутила.


Главные формы: Наиболее распространенные формы: a, m, s, e, h, l, t, z.

Форма нахождения рутила в природе

Облик кристаллов . Кристаллы обычно удлинены по оси с - призматического (столбчатого) до игольчатого облика. Грани зоны призм покрыты вертикальной штриховкой или бороздками и бугорками. Встречаются изогнутые кристаллы. Нередки волосовидные кристаллики («волосатик», или «венерины волосы» - venus’ hair stone, «стрелы амура» - fleches d’amour), образующие включения в кварце.

Обычны двойники по (101): коленчатые, полисинтетические, также тройники, реже шестерники или восьмерники. Более редки двойники по (301) - сердцевидные. Наблюдаются двойники скольжения по (101).

Ориентированные срастания рутила

Встречаются ориентированные нарастания кристаллов рутила на гематит: оси с кристаллов рутила располагаются под углом 60° друг к другу, (100) и (101) рутила параллельно (0001) и (1011) гематита; ориентированные срастания с ильменитом: (100) рутила параллельно (0001) или (1010) ильменита; описаны нарастания рутила на магнетит и вростки рутила в магнетите с (100) рутила параллельно (111) магнетита и расположением осей с кристаллов рутила параллельно ребрам октаэдра магнетита. Аналогичные взаиморасположения минералов наблюдаются в шлифах в виде продуктов распада твердых растворов: в ильмените, гематите, магнетите (Рамдор), хромите и др.

Характерны тетрагональная форма кристаллов и коленчатые двойники. От циркона отличается меньшей твердостью, от касситерита - меньшей плотностью. Игольчатый и волосовидный рутил отличается от турмалина и гётита по форме поперечных сечений кристаллов. В прозрачных шлифах от сходных минералов отличается по исключительно высоким показателям преломления и двупреломлению (даже в тонких иголочках дает высокие цвета интерференции); в отраженном свете характерны внутренние рефлексы, высокая отражательная способность, наличие двойников; не поддается травлению.

Сопутствующие минералы. Кварц , амфибол, гранат и др.

Происхождение и нахождение

Очень распространен. Образуется в различных условиях. Как акцессорный минерал встречается в магматических, метаморфических и осадочных породах, в небольших количествах в рудах различного происхождения и состава, в безрудных жилах, в массивах вторичных кварцитов. В повышенных количествах наблюдается в некоторых пегматитах, генетически связанных с основными породами. Он широко распространен в метаморфических породах: изолированные зерна в ам­фиболитах (особенно в западных Рудных горах), гней­сах, слюдистых сланцах. Часто образует игольчатые включения в кварце, слюде и других минералах («стре­лы амура», «волосы Венеры»),

Изменение минерала.

Изредка замещается ильменитом.


Рутил. Сегенит. Урал

Месторождения рутила

Обогащенными рутилом являются апатитовые жилы Норвегии, залегающие в массивах габбровых пород и вмещающих их гнейсах. В Крагерё (Норвегия) встречается весьма интересная в практическом отношении плагиаплитовая порода - крагерёит, содержащая более 20% рутила. Апатито-ильменитовая порода, содержащая около 10% рутила, известная под названием нельсонита, добывается как титановая руда в районах Амхерст и Нельсон в шт. Виргиния (США); дайки нельсонита залегают в сиените; образование минералов титана и апатита связывается с послемагматическими процессами.
Рутил характерен для жил альпийского типа, в которых встречается совместно с горным хрусталем (нередко образует в нем игольчатые и волосовидные включения), с гематитом и др.: Приполярный Урал, Средний Урал, Алдан в России, Бинненталь, Тессин в Швейцарии, Тироль в Австрии, также во Франции, Италии и др.
В промышленных концентрациях рутил содержится в кварцитах некоторых древних метаморфических толщ, например, в районе р. Кутим на Урале. Рутилоносные хлоритовые, талько-хлоритовые, хлорито-серицитовые и серицитовые сланцы распространены на Урале и в других районах России. Известны богатые рутилом графитовые сланцы (Сангиленское нагорье, Тува), отмечается обогащение рутилом некоторых эклогитов (Шубинское месторождение в Оренбургской области, около Кокчетава в Казахстан), кварцевых жил и плагиоклазовых линз среди амфиболитов Крумовградского округа (Болгария).
В глинах и бокситах рутил частично представляет аутигенный минерал. Образуется в результате изменения ильменита, титаномагнетита и других титановых минералов, является обычно конечным продуктом их лейкоксенизации. Рутил накапливается в россыпях, что приводит к образованию особенно ценных (легко обогащаемых) титановых руд. Таковы, например, меловые и третичные рутило-цирконо-ильменитовые прибрежно-морские россыпи Украины; богаты рутилом прибрежно-морские россыпи Австралии, Бразилии и других стран.
Часто рутил совместно с гематитом или с магнетитом наблюдается в виде мелких включений (продуктов распада твердых растворов) в ильмените, отчасти в титаномагнетите и др. Известен в параморфозах по брукиту и анатазу (Магнет-Ков, шт. Арканзас, США), в псевдоморфозах по сфену (Кузнечихинское месторождение на Урале), развивается также по ильмениту, гематиту,

В промышленности большое распространение получила электро- и газовая сварка. Каждый вид обладает конкретными преимуществами, но имеет и некоторые отрицательные качества. Для сварочного процесса используются разные расходные материалы. Рутиловые электроды — не исключение.

Рутиловые электроды обычно применяются при ручной дуговой сварке и наплавке.

Особенности материала

Технологический процесс сварки не может происходить без сварочного электрода. Для каждого вида сварки разработан определенный вид электродов.

Сам сварочный электрод сделан из двух частей. Это его сердцевина и соответствующее покрытие. Сердцевина делается из металла и покрывается особым порошком, который наносится равномерно. Состав покрытия во многом влияет на качественные показатели сварочного процесса, от него зависит, какой материал можно сваривать данным электродом.

Преимуществами рутиловых электродов являются: способность легко зажигаться, создавать дугу и склонность к созданию пор.

В последнее время большую популярность у сварщиков имеет электрод с особым покрытием, называемым рутилом. Что такое рутиловые электроды? В основном покрытие сделано из оксида титана и обладает большими преимуществами в сравнении с другими. Это связано с несколькими причинами.

Прежде всего, покрытие не выделяет токсичных газов. Это очень важно, так как это напрямую связано со здоровьем рабочего. Такие электроды дают возможность серьезно сократить время сварочного процесса. Материалы, имеющие рутиловое покрытие, можно применять для проведения работ в вертикальной плоскости.

При сварке различных видов стали требуется учитывать уровень технологических показателей электродов:

  • сварка в пространстве;
  • род сварочного тока;
  • производительность;
  • возможность появления пор;
  • наличие водорода;
  • появление трещин.

Рутиловые электроды не стоит использовать в работе при слишком высоких температурах.

Все указанные выше характеристики обязательно нужно учитывать, когда делается выбор марки электрода. Это сильно зависит от используемого покрытия. Они могут быть:

  • целлюлозными;
  • кислыми;
  • смешанными;
  • рутиловыми.

Рассмотрим сварочные электроды, которые имеют рутиловое покрытие. Основой такого покрытия является рутиловый концентрат, которого больше 50%. Шов, который получается после сварочных работ рутиловым электродом, состоит из низкоуглеродистой стали. Полученный металлический шов имеет высокую стойкость к возникновению трещин, если проводить сравнение с подобными электродами, оснащенными кислым покрытием.

Главные параметры сварочного шва, полученного рутиловыми электродами, напоминают сварку, проводимую электродами марки Э42. Этот вид наделен малой чувствительностью к возникновению пор, когда происходит изменение величины длины дуги. Электроды не обладают чувствительностью, когда проводится сварка водянистой поверхности или требуется сварить кислую поверхность.

Вернуться к оглавлению

Положительные качества рутиловых электродов

Если сравнивать их с аналогичными видами, то можно выделить различные положительные качества:

  1. Газовые выделения нетоксичны. Наносят минимальный вред здоровью сварщика.
  2. При работе переменным током поддерживается стабильное и сильное горение дуги.
  3. В случае разбрызгивания наблюдаются небольшие потери металла.
  4. Без труда отделяется шлаковая корка.
  5. Качественное формирование шва.

В состав рутиловых электродов входят алюмосиликаты, карбонаты и минерал рутил.

Когда покрытие имеет много карбонатов, увеличивается щелочность шлака. В результате наплавленный металл получает малое количество кремния, обнаруживается низкое содержание кислорода. Происходит увеличение показателей ударной вязкости, увеличивается стойкость металла, сводится к нулю образование трещин.

В случае большой влажности покрытий наблюдается малое количество водорода в металлическом шве, практически минимизируется образование пор.

За счет присутствия TiO2 в электродах, имеющих рутиловое покрытие, они способны с легкостью повторно зажечь дугу. Причем этот процесс не требует удаления пленки с кратера электрода, так как при большом количестве TiO2 он имеет свойства полупроводниковой проводимости. Он способен зажечь дугу, не входя в соприкосновение своим стержнем со свариваемым металлом. Такое положительно качество рутилового покрытия позволяет выполнять работу короткими швами, при которой приходится очень часто прерывать горение дуги.

Чтобы проводить сварочные работы, можно использовать только рутиловые качественные электроды, которые прошли сушку более 24 часов. Если они были прокалены при большой температуре, возможно появление пор. Их появление может быть связано с увеличением силы тока, когда выполняется сварка тавровыми швами, когда варится тонкий металл и требуется использование электродов большого размера.

Когда проводится сварка стали, имеющей окалину, такие электроды не образуют поры. Они наделены высокой стойкостью в случае образования трещин, если сравнивать их с аналогичными электродами, отличающимися кислым покрытием.

В основном данный тип имеет технологические показатели, которые намного лучше показателей электродов, имеющих другое покрытие. Использование рутила обеспечивает великолепное постоянство работы дуги, когда проводится сварка постоянным электрическим током.

Электроды отличает низкий показатель разбрызгивания, простота отделяемости шлаковых образований. Этот вид считается самым лучшим для проведения сварочных работ на потолке, а также в вертикальной плоскости. Такая простота возникает вследствие того, что этот тип покрытия во время плавления начинает образовывать соединения титана, которые мгновенно появляются на поверхности, выплывая из расплавленной ванны.

Кроме того, такие титановые покрытия сильно увеличивают вязкость шлака, особенно в моменты понижения температуры. Эти шлаки получили название «короткие».

Технологические свойства рутиловых электродов:

  • простота зажигания дуги;
  • минимальное образование пор в момент розжига;
  • высокая сопротивляемость усталостным характеристикам сварочных соединений.

Благодаря высокому содержанию металлического порошка в рутиловых покрытиях происходит уменьшение количества углерода в сварочном шве, сера распределяется более однородно.

Рутил - распространенный минерал; важнейший компонент титановых руд. Включения рутила создают оптические эффекты во многих ювелирных камнях. Назван по окраске (лат. «rutilus» - красноватый). Термин ввел немецкий минералог А. Г. Вернер (Abraham Gottlob Werner) в 1803 году.

Впервые рутил был установлен в 1770 году на Среднем Урале немецким ученым П. С. Палласом (Peter Simon Pallas), который во второй половине XVIII века много путешествовал по России. Тогда новый минерал был описан им как лучистый шерл.

Другие синонимы: шерл красный - «shorl rouge» (Rome de Lisle; 1783), криспит - «crispite» (Delametherie; 1797), волосы венеры (англ. - venus’s hair stone), стрелы амура (франц. - fleches d’amour), волосы из бороды пророка, гранат шерловидный, руда титановая, шерл титановый.

Состав: оксид титана - ТіО2. В природе это вещество встречается в виде четырех полиморфных модификаций - минералов одинакового хим. состава, но различающихся строением кристаллов. Это рутил, анатаз, брукит и очень редкий акаогиит.

Сингония рутила: тетрагональная. Теоретическое содержание Ті - 59,95%. Обычно содержит примесь железа (отчасти за счет включений). Также отмечаются небольшие количества Sn, V, Nb, Ta, Cr. Разности с высоким содержанием железа (Fe2O3 до 11%) известны как нигрин (nigrine - D. Karsten; 1800).

Кристаллическая структура рутила представляет собой один из характерных типов простых структур. Атомы титана расположены в вершинах и центре элементарной ячейки. Каждый из них находится в окружении шести атомов кислорода, образующих несколько искаженный правильный октаэдр. Подобное строение имеет ряд минералов, химический состав которых отвечает формуле AO2, например - (SnO2) или (MnO2).

Кристаллы рутила преимущественно удлиненно-призматические до игольчатых. Обычны коленчатые и полисинтетические двойники, тройники и более сложные формы. Боковые грани призм часто покрыты вертикальной штриховкой, бороздками, бугорками. Также характерны тонкие волосовидные кристаллики («волосы венеры» или «стрелы амура»), образующие включения в кварце, корунде, гранате, полевых шпатах и других минералах. Встречаются ориентированные срастания кристаллов рутила с гематитом, ильменитом, магнетитом.

Эффектно смотрятся сетчатые двойниковые сростки игольчатого рутила, известные как сагенит (sagenit - de Saussure; 1796). Обычно они развиваются на , или , реже наблюдаются в слюдах, хлоритах.

Рутил; сагенитовая решетка в кварце; Светлинское м-ние, Южный Урал. Фото: Г. Черныш.

Окраска: бурая, красновато-бурая до красной, темно-желтая; реже синеватая, фиолетовая. Разности с высоким содержанием железа (нигрин) - почти черные; хром-содержащие - зеленоватые. Блеск: алмазный, металловидный. Обычно прозрачен только в тонких сколах. Анизотропен. Черта: желтая до бледно-коричневой. Отличается очень высокими показателями преломления: 2,605 - 2,899 (макс двупреломление - 0,294).

Хрупкий. Излом: неровный до раковистого. Отчетливая спайность в направлении, параллельном главной оси призмы кристалла. Твердость: 6 - 6,5. Удельный вес: от 4,2 до 4,4 г/см3 - возрастает с увеличением содержания примесей железа, а также ниобия и тантала. Под паяльной трубкой не плавится (t плавления - около 1850°C). В кислотах не растворяется.

Распространен широко. Образуется в различных условиях. Встречается в магматических, метаморфических и осадочных горных породах, пегматитах, жилах альпийского типа, а также в рудах практически любого происхождения и состава.

В промышленных количествах содержится в кварцитах некоторых древних метаморфических толщ, в серицитовых, графитовых и хлоритовых сланцах, апатитовых жилах и др. Устойчив к выветриванию и накапливается в россыпях, в результате чего образуются особо ценные титановые руды.

Рутил; кристаллы из россыпи; Андрее-Юльевский прииск, Южный Урал. Фото: Д. Соловьев.

Часто рутил наблюдается в виде включений в других минералах, в первую очередь - в кварце и корунде.

Богат рутилом Средний и Южный Урал. Здесь находят кроваво-красные и черные кристаллы размером до 35 см. На Приполярном Урале широко распространен горный хрусталь с включениями рутила (кварц-волосатик). Наиболее значимые месторождения расположены в Казахстане, Азербайджане, США (Джорджия, Сев. Каролина), Канаде (Квебек), на юге Австралии. Рутиловый кварц высокого качества добывают в Бразилии (Баия, Минас-Жерайс).

За оригинальную форму кристаллов и разнообразную цветовую гамму рутил высоко ценится коллекционерами. После обработки он приобретает алмазный блеск и шелковистость. Пригодные для огранки кристаллы встречаются нечасто, но из них получаются довольно красивые ювелирные камни.

Благодаря высоким показателям преломления и дисперсии (которая у рутила сильнее, чем у самого алмаза), они обладают яркой цветовой игрой. Но к сожалению, густой красный цвет обычно проявляется только в камнях менее 1 карата; более крупные самоцветы выглядят черными (хотя на самом деле они темно-красные). Красивый ограненный рутил массой 3,7 карата хранится в одном из музеев Калгари (Канада).

Очень эффектно смотрятся сростки тонких игольчатых кристаллов рутила, а также его включения в других минералах, особенно в .

Рутил в горном хрустале («кварц-волосатик»); Андрее-Юльевский прииск, Южный Урал; огранка 95 карат. Мастер А. Сысоев.

Однако такие камни легко отличить от алмазов по характерным включениям в виде пузырьков газа и желтоватому оттенку. К тому же твердость рутила составляет всего 6 единиц, а это значит что его можно оцарапать даже кварцем. В наше время синтезированный рутил в качестве имитации бриллиантов практически не применяется, уступив более качественным материалам, в первую очередь - , который в странах Запада известен как кубик циркония («cubic zirconia» или просто «CZ»).

Рутил является одним из важнейших компонентов титановых руд, а стало быть служит сырьем для производства металла, имеющего огромное значение. В последние десятилетия титан стал незаменим в металлургии, аэрокосмической индустрии, во многих других отраслях промышленности. Помимо прочего, титан оказался едва ли не единственным металлом, не отторгаемым человеческим организмом. Поэтому его используют в медицине, как материал для протезирования.

Визуально рутил можно определить по тетрагональной форме призматических кристаллов и характерным для него коленчатым двойникам. От схожих по облику кристаллов касситерита и циркона он отличается физическими свойствами: от первого - значительно более низким удельным весом (4,3 против 6,9); от второго - меньшей твердостью (6 против 7,5).

Игольчатые и волосовидные кристаллы рутила отличаются от схожих выделений турмалина формой поперечного сечения - у она имеет вид сферического треугольника, что является одним из его надежных диагностических признаков.

Рутил - широко используемый минерал, являющийся важнейшим компонентом титановых руд. Рутиловые вкрапления помогают сделать оптическую иллюзию во многих драгоценных минералах. Название получил благодаря окраске «rutilus», что в переводе — красноватый, немецким исследователем А. Г. Вернером в 1803 году.

Немецкий ученый П.С. Паллас, путешествовавший по России в 1770 году, стал первооткрывателем этого минерала. Он упоминал о нем, как о лучистом шерле. Иные его названия: руда титановая, шерл титановый, «волосы из головы пророка», «амуровы стрелы», гранат шерловидный, криспит, красный шерл.

Физические и химические свойства рутила

Рутил , его химическая формула: ТiO2. Тi — 60 %, O2- 40 %. Имеет примеси: Fe, Sn, Nb, и Та.

Встречается в черных, буроватых, красноватых, золотисто-желтых и желтовато-бурых, бесцветных оттенках.

Разделение кристаллов по признаку симметрии их элементарной ячейки — тетрагональная, средней категории.

Цвет черты в порошке — от серовато-желтого до белого.

Характерный алмазный блеск. Твердость минерала — от 6 до 6.5. Плотность — от 4.2 до 4.3. Прозрачность от полупрозрачного до мутного. Имеет среднюю, несовершенную спайность.

Минералы столбчатого вида, имеют четыре грани, с резкими полосами вдоль камня и характерными двойниковыми срастаниями. Следующий вид минералов – тонкие, удлиненного размера иглы или «волоски», расположенные внутри камней диоксида кремния. Они называются «Венерными волосками» или «стрелами Амура».

Рутил, его месторождения

Минерал добывается, главным образом, из современных и древних береговых россыпей морей, океанов и озер. Имеются lagoons, deltas, на основе морей: россыпи восточного побережья Австралии TiO2. Они приносились реками из внутренних континентальных материков. Встречаются минералы в древних бассейнах, полученных вследствие тиктанических разрывов и накопления осадков.

Главные места добывания находятся в Месторождения расположены в Australia (New South Wales), India, Italy, Sierra Leone, South Africa, United States (Florida, Alabama). В Российской Федерации промышленные рутиловые месторождения получили известность на Urals, Tuva. Ukrainа добывается в местах залежей россыпей, захоронённых под осадочными толщами предыдущих веков.

В местах добычи встречается рутил с плотными зернистыми или сливными массами, в россыпях - имеет вид окатанных зерен. Как минерал, входящий в состав магматических или метаморфических горных пород, встречается в granites, syenites, diorites, gabbros и других сланцах, магматического происхождения.

Получил распространение в породах метаморфического возникновения: gneisses, amphibolites. Это кристалл трещин с явной минерализацией, в сланцевых рудах, произошедших вследствие внешних метаморфоз alpine жил, где, как правило, он заключается в кварцевых камнях.

Рутил, его применение

Рутил применяют при сплаве ferrotitanium, приготовления Titanium dioxide, предметов с высокими изоляционными свойствами. Кристаллы искусственно выращенного рутила используются для производства выпрямителей, которые работают при огромных температурных режимах, в стержнях для атомных реакторов, графитовой кладке и более чем в 120 наименованиях.

Очищенные минералы TiO2, имея некоторые добавки, по образцу rubin, могут применяться в световых квантовых двигателях.

Этот красивый минерал широко используют в ювелирно-поделочной индустрии.

TiO2 в России разрешён как краситель, во всю пищевую продукцию, с небольшими исключениями.

Применяется для прокрашивания конфет, жвачек, декора изделий кондитерского производства. В странах Евро Союза и Соединенных Штатах Америки разрешается для подкраски медицинских препаратов. В Российской Федерации используется в виде таблеток и капсул, в изготовлении аналогов рыбной продукции. В изготовлении пельменей используют для придания муке белого цвета. Для придания мылу белого цвета.

Использование рутила в косметологии

Женщины любят проводить над собственным внешним видом всевозможные эксперименты, используя разнообразные средства косметической промышленности по уходу за телом. Огромное количество таких препаратов имеет в своем составе рутил , который применяется как фильтр от ультрафиолетового излучения и придает косметике необходимую белизну.

На бессознательном уровне светлые оттенки имеет ассоциацию с чистым, натуральным, чем-то только положительным и полезным. Объективен ли этот взгляд относительно косметических средств, содержащих диоксид титана?

В промышленности, выпускающей косметику, используется высокоочищенный ТiО2, который имеет мелкодисперсные частицы. Такой порошок применяется в изготовлении теней для век, помад, мыла, пудры. Главная задача ТiО2 – сократить вредное влияние лучей Солнца на кожный покров. С этой работой добавка целиком справляется, ведь диоксид титана владеет качествами UV фильтра.

К преимуществам этого вещества относится его химическая индифферентность: он не вступает в реакцию с кожными покровами и не вызывает аллергических проявлений. Между тем, он имеет недостатки, которые более поясняемы его физическими и механическими качествами, нежели химическим составом.

Одним из первостепенных отрицательных проявлений, связанных с использованием ТiО2 в средствах косметики, поясняется мельчайшей величиной частиц. В некоторых обстоятельствах такие частички обладают способностью к увеличению, а не минимизации действия ультрафиолетовых лучей на участок кожного покрова, который необходимо защитить.

В дорогостоящих косметических средствах рутил полностью справляется со своей функцией. Как правило, применение косметики сомнительных производителей, имеющих этот ингредиент, сопряжено с немалой долей опасности.

Довольно часто можно услышать, что косметика, содержащая диоксид титана, наносит вред здоровью. Она может преодолевать все защитные барьеры организма, попадать в кровь, а через нее в клетки. Вообще, истинность таких утверждений не подтверждается фактами. Так, проведенные исследования показали, что ТiО2 может вызывать некоторые виды расстройств при его вдыхании.

Между тем, косметику с этой добавкой необходимо тщательным образом смывать, потому что мельчайшие частички имеют способность впитываться в кожу, тем самым нарушая обмен воздуха. На косметических средствах диоксид титана может обозначаться так: Titanium dioxide, TiO?, Е171, титановые белила.

Рутил, его лечебные свойства

Предполагается, что рутил можно применять как средство для профилактики ОРЗ. Существует суждение, что золотисто-желтого оттенка камни улучшают функцию печени и поджелудочной железы, благосклонно действуют на пищеварительный тракт.

Магические свойства рутила

Практикующими магами рутил используется довольно редко. Применяется для пророчеств в черном оттенке. Некоторыми магами современности утверждается, что при помощи только черного рутила можно осуществить путешествие во временном измерении. Существует поверье, что им пользуются колдуны.

Советуют для амулетов приобрести минерал золотисто-желтого оттенка. Он имеет способность притягивания фортуны в азартных видах игр. Рекомендуется носить браслет из рутила красного оттенка и надевать его на левую кисть тем женщинам, которые хотят найти любимого и создать семейный очаг. Для мужчин этот кристалл принесет тоже благополучие и счастье найти вторую половинку.

Талисманы и амулеты

Маги советуют маленького размера, не отшлифованный кусок минерала, применять как ладанку. Тем, у кого тяга к неизвестному, советуют при себе иметь камень любого другого оттенка. Рутил помогает ученым, путешественникам, химикам.

Искусственный рутил

В Соединенных Штатах Америки, в середине прошлого столетия, изобрели в лаборатории, искусственный камень рутила. Этот синтезированный кристалл получил известность на ювелирном рынке под названием «титания бриллианте». Он стал одной из наиболее удачных алмазных подделок, сверкающих не хуже натуральных образцов.

Такие кристаллы можно с легкостью отличить от бриллиантов по типичным газовым пузырькам и желтому цвету. Его показатель твердости всего шесть, а это означает, что он легко царапается. Сейчас синтезированный рутил как подделка под almaz практически не используется, уступив место материалам более высокого качества, в первую очередь - fianit , известному как Zr.