Рутил: Камень толщиной с волос

Рутил | RusGems

Во все времена люди ценили бриллиант за его яркий блеск. Между тем, в природе существует кристалл, превосходящий своими оптическими показателями этого «лучшего друга девушек».

Имя чемпиона – РУТИЛ!

В природе минерал рутил является одним из основных источников титана и достаточно широко распространен. В первую очередь рутил знаменит своими необычными формами кристаллов. Чаще всего это нитевидные игольчатые кристаллы, пронизывающие другие минералы, такие как кварц, турмалин, корунд и тд. Именно благодаря включениям рутила в корундах и турмалинах, образуются великолепные образцы с эффектами астеризма и кошачьего глаза. Многие коллекционеры по праву гордятся имеющимися образцами рутила, образующего сростки и двойники причудливых форм. В виде крупных отдельных кристаллов он встречается крайне редко. Рутил ограночного качества – музейная ценость. К тому же природные кристаллы рутила содержат, как правило, много железа и чаще всего окрашены в темно- красный цвет.

Из-за этого в размере около 0,5-1 карата ограненный рутил выглядит бурым или вовсе-черным, не проявляя все великолепие своих оптических свойств.

В таблице ниже приводятся характеристики рутила в сравнении с его главными конкурентами на ювелирном рынке:

Свойства	Рутил RusGems	Бриллиант	Муассанит	Фианит
Химическая формула	TiO2	С	SiC	ZrO2
Показатель преломления	2,61-2,9	2,41	2,65-2,69	2,2
Дисперсия	0,28	0,044	0,104	0,06
Твердость (Моос)	6,5	10	9,2	8,5
Плотность, гр/см3	4,27	3,51	3,2	5,5-6

Очевидно явное превосходство рутила по оптическим свойствам, определяющим внешний вид ограненного камня, так называемую, «игру камня» – это совокупность показателя преломления с значением дисперсии материала. Как видно из таблицы, рутил превосходит бриллиант как по показателю преломления, так и по дисперсии. Особенно большой отрыв нашего чемпиона именно по последней характеристике – в 6 раз его дисперсия выше чем у бриллианта и в 2,7 раза чем у муассонита. Этот показатель материала указывает на степень разложения белого света в спектр радуги : чем дисперсия выше, тем ярче и многоцветнее играет камень.

Плотность рутила несколько больше, чем у бриллианта и муассанита. Таким образом, ограненные камни, изнотовленные из нашего чемпиона, будут тяжелее на 20-30% аналогичных по размеру камней своих главных конкурентов.

Твердость рутила, хотя и уступает алмазу, муассониту и фианиту, но является вполне приемлемой для ювелирного камня. По шкале Мооса она приближается к 7, что соответствует параметрам кварца и не доставляет особых проблем при огранке камня, а также при повседневном ношении изделий с рутилом.

Приведенный анализ дает однозначный вывод о том, что если бы рутил массово появился на ювелирном рынке, то он нашел бы своего покупателя.

Ранее предпринимались попытки вырастить такой кристалл, но дальше дорогих лабораторных образцов дело не пошло. Никто не смог наладить промышленное производство кристаллов рутила. И вот теперь компания RusGems сделала это! Мы располагаем собственным ростовым и ограночным производствами этого материала. По своим свойствам получаемый рутил ничем не отличается от природного. В основном RusGems предлагает ограненные камни со слегка желтоватым, голубоватым и сероватым оттенками, т.е. теми цветовыми характеристиками, которые часто встречаются у бриллиантов. Диапазон размеров ограненных камней очень широк: от самого маленького (1 мм) до самого крупного (15 мм – 20 мм).

Теперь о цене. Она существенно ниже, чем у популярных камней с высокими оптическими характеристиками: муассанита и, тем более, бриллианта как натурального, так и синтетического.

Компания RusGems приглашает к сотрудничеству всех бизнесменов, заинтересованных в инновационых продуктах и нестандартных решениях.

Рутил – это именно тот продукт, который дает конкурентные преимущества для развития ювелирного бизнеса. Уникальный блеск в сочетании с весьма демократичной ценой – это то, что нужно современному рынку.

Читать далее… Свернуть…

Камень толщиной с волос

Это камень по внешним данным в разы превосходит все известные драгоценные минералы. Несмотря на это, он не построил карьеры в ювелирном деле, а стал главным источником самого востребованного металла XXI века.

В первую очередь этот камень знаменит своими необычными формами. Кристаллы рутила выглядят как тончайшие иголки, которые очень часто называют «волосами Венеры» или «стрелами Амура». Согласно древнеримской легенде, богиня любви однажды решили искупаться в горной реке, где случайно потеряла прядь своих золотистых волос. Спустя время Венера обнаружила пропажу и, вернувшись к водоёму, увидела, что волосы замёрзли в воде. Это зрелище так понравилось деве, что она решила превратить лёд в камень, чтобы пряди навсегда застыли в нём.

© Robert Matthew Lavinsky

Сегодня такие образцы рутила, заключённые в прозрачном минерале кварце, принято называть кварцы-волосатики. В средневековой Европе такие образцы пользовались популярностью у гадалок, которые при помощи минерала определяли человеческую судьбу. Тонкие кристаллы рутила называли мостиками, которые связывают прошлое, настоящее и будущее людей. При этом больше всего ценились сплетения красных и зелёных минералов. Считалось, что именно эти цвета усиливают энергетическую силу камня.

В России рутил, заключённый в кварце, полюбили в конце XVIII века. Тогда каждый уважавший себя модник Москвы и Петербурга стремился приобрести украшения с прозрачным камнем и причудливым инородным включением. При этом считалось, что количество кристаллов рутила и их величина в демонстрируемом изделии указывает на уровень образованности владельца.

© yahoo.aleado.ru

Несмотря на необычные внешние особенности рутила, не менее важны и его свойства. Минерал обладает высокой прочностью и не растворяется в кислотах, его даже невозможно расплавить паяльником. Кроме того, рутил служит основным источником получения титана, одного из самых востребованных металлов современности. Титан стойко переносит резкие перепады температур и космическую радиацию. Несмотря на свою лёгкость, он невероятно прочный и его не могут повредить даже летающие с огромной скоростью космические частицы. Именно поэтому металл незаменим в ракетостроении и космической технике.

© Fred Kruijen

Косметология – ещё одна сфера, в которой рутил нашёл себе применение. Именно благодаря минералу большая часть косметики обладает необходимой белизной и защищает кожу от опасного ультрафиолетового излучения. Для производства пудры, теней, румян и помад используют очищенный рутил в виде мелкоизмельчённого порошка. Однако некоторые недобросовестные продавцы добавляют в свою продукцию не соответствующий нормам безопасности минерал, что может стать причиной заболеваний кожи. Именно поэтому учёные призывают обдуманно подходить к выбору косметических брендов.

Современные литотерапевты в буквальном смысле понимают название «волосатик» и полагают, что рутил способен помочь при облысении.

Рутил и образцы, в которых рутиловые нити пронизывают структуру других минералов, особенно кварца и горного хрусталя, высоко ценятся ювелирами. Минерал по праву можно назвать самой выгодной «начинкой». Благодаря тому, что камень способен образовывать причудливые агрегации, иногда можно встретить формы, напоминающие живых существ, например, ежа или морскую звезду. Именно такие экземпляры привлекают внимание коллекционеров и обладают наибольшей стоимостью.

© Igor Schwartzmann

Оптические свойства рутила заслуживают особого внимания. Ведь по игре света камень в огранённом виде превосходит все известные минералы. После Второй мировой войны в США даже создали искусственный рутил, который использовался как заменитель и имитация алмазов. Однако низкая твёрдость минерала и трудность в обработке не позволила ему покорить ювелирный рынок, ведь даже при малейшей шлифовке минерал царапался.

© yahoo.aleado.ru

Рутил | Минерал РУТИЛ. Свойства рутила. Рутил

Происхождение названия: Название рутил происходит от латинского rutilus – красноватый.

Другие названия (синонимы):

Рутил в виде игольчатых включений в кварце называют “волосатик”

Разновидности минерала:

Нигрин – богатая железом разновидность рутила, имеет чёрный цвет. Сагенит – псевдоморфоза в пластинках ильменита или слюд: игольчатые кристаллы рутила образуют сетчатые сростки двойникового взаимного положения. Стрюверит – рутил с примесью ниобия и тантала.

Свойства

Сингония: Тетрагональная

Состав (формула): TiO₂, в качестве примеси типичны Fe, Ta, Nb, Cr, V, Sn

Цвет:

Природный рутил красновато-бурый до чёрного, реже буро-жёлтый; в тонких сколах бывает бесцветным или белым

Цвет черты (цвет в порошке): От жёлтого до светло-коричневого и даже серо-чёрного

Прозрачность: Просвечивающий, Непрозрачный

Спайность: Совершенная

Излом: Неровный, Раковистый

Блеск: Алмазный, Металлический

Твёрдость: 6-6,5

Удельный вес, г/см³: 4,2-4,3

Особые свойства:

Рутил не растворяется в кислотах; не плавится паяльной трубкой.

Форма выделения

Кристаллы рутила имеют призматическую, столбчатую, игольчатую форму. Вдоль удлинения на гранях рутила нередко наблюдается штриховка. Часто кристаллы рутила уплощены или изогнуты.

Основные диагностические признаки

Тяжелый, твёрдый, хрупкий, легко разделяется по спайности. От анатаза (октаэдрита) и брукита рутил отличается формой кристаллов.

Происхождение

Рутил распространен в качестве акцессорного минерала основных и кислых магматических пород. Рутил также является акцессорием таких метаморфических пород, как эклогиты, амфиболиты, филлиты и другие. Рутил встречается в гранитах, гранитных и габбровых пегматитах. Его часто находят в хрусталеносных гидротермальных жилах альпийского типа. Помимо этого рутил попадается в различных осадочных породах – глинистых сланцах, алевролитах. Обычными являются включения рутила в слюдах, корунде, кварце.

Месторождения / проявления

Основной источник добычи рутила – комплексные титан-циркониевые россыпи, в основном прибрежно-морского типа, так называемые “чёрные пески”.
Россия. Крупные кристаллы рутила обнаружены в слюдяных сланцах (Слюдорудник, Вишневые горы), в пегматитовых жилах (Ильменские горы), на Приполярном Урале (горы Парнук, Неройка). Нередок рутил в россыпях на Среднем Урале и даже в центральной части России.

Казахстан (Центральный). Рутил вместе с корундом на месторождении наждака Семиз-Бугу.
Армения (Зангезурский хребет). Рутил в виде кристаллов сформировавшихся в пустотах кварцевых жил.

Применение

Рутил – один из источников сырья для производства титана. Из природного рутила выплавляют ферротитан, применяемый для раскисления и легирования стали. Рутил используется для изготовления титановых белил и керамики. Рутил востребован в ювелирном деле. Синтетические кристаллы применяют в производстве высокотемпературных выпрямителей, изделий с большой диэлектрической проницаемостью, квантовых генераторов.
В то же время по даным https://www.e-plastic.ru/main/sprav/s7/32 мировая структура потребления диоксида титана в 2006 г.

была следующей: порядка 60% использовалось в лакокрасочной промышленности, вытесняя “экологически грязные” краски на основе бария, свинца и цинка; примерно 13% диоксида титана применялось в качестве пигмента при производстве бумажных изделий в виде рутила (высокосортная бумага) или анатаза (низкосортная бумага, картон). В среднем при изготовлении 1 т бумаги используется 1,4 кг диоксида титана; около 20% пошло на производство пластмасс; незначительные количества оксида титана нашли применение в производстве каучука, искусственных волокон, косметики, а также в пищевой и фармацевтической промышленности.

Рутил камень: [фото, свойства и характеристики]

Категория	Окислы(минералы)
Название на англ.	Rutile
Формула	TiO2
Группа	Группа оксидов
Цвет	Красный, Коричневый
Цвет черты	Коричневый
Блеск	Алмазный
Прозрачность	Просвечивающий, Непрозрачный
Сингония	Тетрагональная
Твёрдость	6 — 6,5
Спайность	Совершенная
Плотность, г/см³	4,2 — 4,3
Излом	Неровный, Раковистый
Происхождение названия	Название образовано от латинского слова rutilus, которое переводится, как “красноватый”.

Рутил является достаточно распространенным минералом, это один из главных источников получения титана. Известен камень благодаря разнообразию своих необычных форм: это и игольчатые сростки, созданные из тонких кристаллов, и сростки из рутиловых нитей, которыми пронизаны агрегаты других минералов, наиболее часто – кварца и горного хрусталя. Подобные экземпляры пользуются невероятно высоким спросом среди коллекционеров и становятся настоящими изюминками минералогических коллекций.

По своим свойствам рутил похоже на другие полиморфные модификации титана: брукит и анатаз, но отличается от последних цветовой палитрой, высокой устойчивостью и способностью к сочетанию с разнообразными минералами. Фактически рутил – это производная брукита и анатаза: при воздействии высоких температур оба камня превращаются в рутил, самый термически устойчивый подвид.

Месторождения рутила

– Реклама –

Рутил – это акцессорный минерал в горных породах магматического происхождения, например, гранита и габбро. Также он встречается в образованиях осадочного типа и кристаллическом сланце, пегматите и метаморфических альпийских жилах. Так как рутил очень стоек к выветриванию, он способен накапливаться в россыпях в виде больших зерен.

Более двух третей найденных рутилов образуют сростки с кварцами и прочими минералами, они врастают в них, или нарастают сверху как сагенитовая решетка – двойниковая сетчатая полоса из игольчатых кристаллов. Когда внутри кристалла кварца появляется врастание из рутила, то такой камень называют «кварц-волосатик».

Рутил – это главный источник для промышленного добывания титана, вместе с ильменитом. Богатые его залежи, которые известны как «черные пески» находятся в прибрежно-морских и горных россыпях, и состоят из тяжелых темных минералов с содержанием высокого процента различных элементов. Подобные промышленные месторождения рутила характерны для Нового Южного Уэльса и юга Квинсленда в Австралии, Вольногорска в Украине, Приполярного Урала в России.

Кристаллы рутила высокого качества, которые применяются в ювелирном деле или в качестве коллекционных экземпляров добывают в Казахстане, Армении, России, США, Австрии, Италии, Бразилии.

История рутила

– Реклама –

Первый образец рутила был обнаружен на Центральном Урале, где естествоиспытатель Петер Симон Палас проводил геологические и минералогические экспедиции. Найденный самоцвет ученый назвал «лучистым шерлом» из-за необычных оптических эффектов его кристалла. Кроме того, минерал называли «красный шерп», волос Венеры, стрела Амура и шерловидным гранатом. Только в начале 19 века А. Г. Вернер подробно изучил этот минерал и дал ему имя «рутил», которое восходит к латинскому «rutilus», и переводится как «красноватый». Но даже и в современной минералогии для названия минерала продолжают использоваться такие термины, как «титановый шерл» и «титановая руда».

Физико-химические характеристики рутила

Основой химического состава рутила является оксид титана. Кроме того, минерал содержит примеси железа, тантала, олова, ниобия, ванадия. В некоторых разновидностях рутила содержится около 10% оксида трехвалентного железа.

Цветовая палитра минерала разнообразна и определяется наличием включений оксидов других металлов. В целом она варьируется от желтых до практически темно-красных цветов, встречаются и полностью черные образцы. Самым распространенным является красный и темно-красный рутил.

Рутил обладает алмазным блеском, тетрагональной сингонией, средней несовершенной спайностью, может быть как полупрозрачным, так и абсолютно непрозрачным. Твердость по шкале Мооса 6-6,5. Удельный вес 4,2-4,3 г/см3. На изломе кристаллы раковистые. Кислоты на минерал не действуют.

Форма кристаллов рутила может быть волосовидной, игольчатой и столбчатой, встречаются также образцы, выполненные в виде восьмигранных призм, коленчатых и полисинтетических двойников, сетчатых тройников, мелко- и крупнозернистых сплошных масс. Рутил часто склонен к образованию сростков с другими минералами, он прорастает при этом как бы изнутри камня.

Сопутствующими минералами для рутила являются гематиты, ильмениты, кварцы, гранаты. К сходным минералам принадлежат анатазы, брукиты, акаогииты.

Виды рутила

С учетом возможных примесей различают несколько подвидов для рутила:

• Чистый рутил – состоит исключительно из диоксида титана или содержит минимум других оксидов;

• Стрювириты – содержат наряду с титаном ниобий и тантал;

• Нигрины – представляют собой подвид с высоким содержанием железа, из-за чего для них характерен черный окрас.

Магические свойства рутила

Рутил, как магический камень, был популярен с древних времен, хотя его и путали часто с другими минералами. В ритуалах жрецами применялся в основном рутиловый кварц в Древнем Египте, Древней Греции и Древнем Риме. С его помощью занимались предсказанием будущего. Люди верили, что этот камень концентрирует в себе особенную энергетику, которая способствует развитию сверхъестественных способностей и приносит дар ясновидения.

Рутил и любые камни, которые содержат его врастания, является мощным оберегом от злых сил, сглазов и порчи. Он не дает завистникам и врагам вмешиваться в жизнь своего хозяина и наносить ему вред. Рутил рекомендуется всем, кто занимается искусством и литературой. Он помогает раскрывать все таланты и способности, и получать славу и заслуженное признание.

Рутиловый кварц издревле считался очень сильным средством для приворотов. Его дарят объекту желания для того, чтобы разжечь в нем сильную ответную страсть.

Магическое действие рутила также зависит от цвета этого минерала. Например, камни золотисто-желтого окраса помогают людям творческим и азартным в привлечении успехов и удач. Необработанные образцы рекомендуются для путешественников, водителей, ученых и исследователей. Они защищают от неприятностей в пути и помогают в поисках истины.

Рутил, окрашенный в оттенки красного, приносит в семейные отношения любовь и гармонию. Кольцо с таким самоцветом советуют носить на левой руке одиноким девушкам для того, чтобы быстрее встретить свою судьбу. Он помогает в поисках любящей и преданной второй половинки. Мужчине красный рутил подарит благосклонность женщин.

Черный рутил – это камень ведьм, гадалок, колдунов и магов. Он дает возможность к путешествиям во временах и пространствах: как в прошлом, так и в будущем, помогает наладить контакт с миром мертвых, читать мысли и воздействовать на окружающих людей.

Лечебные свойства рутила

Рутил положительно влияет на работу дыхательной системы человека. Он рекомендуется всем, кто часто болеет респираторными заболеваниями, хроническим бронхитом, бронхиальной астмой. Рутил является профилактическим средством для таких осложнений, как ангина, воспаление легких и плеврит. Он проявляет защитные свойства для легки, тех, кто курит, или вынужден долго находится в помещениях с грязным воздухом.

Образцы золотисто-желтого и соломенно-желтого цвета укрепляют иммунитет. Украшения с ними рекомендуются при наличии болезней и ран, которые долго заживают. Желтые рутилы также эффективно выводят из организма токсины и радиацию. Они позитивно влияют печень, желудок, поджелудочную железу, улучшают аппетит, нормализуют пищеварение и обмен веществ. Амулет с рутилом в паховой области улучшает работу кишечника, селезенки и матки.

На основе рутилового кварца делают кварцевую воду. Она является структурированной биологически активной жидкостью и обладает омолаживающим действием, и хорошо влияет на сердечно-сосудистую систему. Применяется кварцевая вода также наружно для борьбы с морщинами и повышения тонуса кожи. Компрессы с ней используются в лечении угрей, прыщей и следов от них. Она помогает в рассасывании гематом, укреплении сосудов и улучшении цвета лица.

Отрасли применения рутила

Кристаллы рутила всегда обладают необычной формой – выглядят то как звезды, то как ежики. По этой причине они очень популярны среди коллекционеров. Образцы высокого качества и чистоты нашли применение в ювелирном деле для изготовления разнообразных украшений.

В промышленности рутил является важным сырьевым источником в производстве титана. Из него выплавляют ферротитаны, которые применяются для раскисления и легирования стали. Применяется рутил также в изготовлении титановых белил и керамики. Синтетический минерал используется для производства высокотемпературного выпрямителя, изделий с высокой диэлектрической проницаемостью, квантового генератора.

Цвета рутила

Цветовая гамма рутила достаточно разнообразна и включает все оттенки желтого, красного и черный цвет.

Как ухаживать за рутилом

С украшением, которые содержат вставки из рутила, обращаются бережно и аккуратно. Так как камень устойчив к действию кислот, его можно очищать с помощью химических средств или же теплой мыльной воды, после чего его хорошо высушивают и полируют мягкой тканью.

Рутил и знак зодиака

Рутил является покровителем для таких зодиакальных знаков, как Телец и Близнецы. Первым он приносит внутренний покой и ощущение умиротворения. Близнецы же с помощью рутила смогут отыскать свое истинное призвание и реализовать весь свой потенциал.

Цены на изделия из рутила

Стоимость обработанного экземпляра составляет 8-10 долларов, учитывая цвет и размер камня. Самыми популярными у коллекционеров являются красные образцы, но они редко превышают по весу 1 карат, и поэтому в украшениях всегда используются в сочетании с другими драгоценными камнями.

Интересные факты о рутиле

Рутил отличается от многих других минералов своей высокой устойчивостью к внешним воздействиям. Он не растворим в кислотах, не плавится паяльной трубкой. Его средняя температура плавления достигает 1850 °С.

Рутил

РУТИЛ (от лат. rutilus — изжелта-красный, золотисто-красный * а. rutile; н. Rutil; ф. rutile; и. rutilo, oxido natural de titanio) — минерал класса оксидов, наиболее распространённая полиморфная модификация TiО₂ (наряду с брукитом и анатазом). Изоморфные примеси: Cr, Nb, Ta, V, Sn. Разновидности рутила: стрюверит — содержит примесь Ta₂О₅ до 47%; ильменорутил — Nb₂О₅ до 42%; нигрин — железистый рутил. Сингония тетрагональная. Кристаллическая структура рутила образована лентами TiO₆-октаэдров, вытянутыми вдоль четверной оси. Кристаллы призматические, столбчатые до игольчатых. Грани призмы покрыты вертикальной штриховкой. Обычны двойники коленчатые, сердцевидные. Образует также эпитаксические срастания с магнетитом, гематитом, ильменитом, игольчатые и волосовидные вростки в кварце (“стрелы Амура”, “волосы Венеры”), гранате. Ориентированные по кристаллографическим направлениям вростки рутила в сапфире, рубине, шпинели и др. обусловливают астеризм (эффект мерцающей звезды) у этих минералов. Встречается также в виде мелко- и крупнозернистых сплошных масс. Тонкозернистый агрегат рутила входит в состав псевдоморфоз по минералам Ti (Лейкоксен). Окраска красно-бурая, тёмно-бурая, желтоватая, синеватая, чёрная, редко зелёная (хромсодержащий рутил). Твердость 6,5. Плотность 4200 кг/м³. Хрупок. Широко распространённый акцессорный минерал интрузивных и метаморфических пород, характерный минерал альпийских жил. Часто встречается в терригенных осадочных породах. Промышленные концентрации известны в кварцитах (Урал, Тува), гнейсах, метаморфических сланцах (Башкирия). Накапливается в россыпях (Атлянтское месторождение, Урал; Малышевское, УССР).

За рубежом главный источник рутила — прибрежно-морские россыпи Австралии, дающие до 90% суммарной его добычи в капиталистических и развивающихся странах. Рутил — важный компонент титановых руд, применяется в электродной и лакокрасочной промышленности. Служит также источником извлечения Nb и Ta.

Из титано-циркониевых руд россыпей рутила извлекают гравитационными методами на сепараторах различных модификаций, пневматических столах в черновой концентрат тяжёлых металлов, направляемый на доводку магнитной и электрической сепарацией; обогащением на гидравлических и пневматических концентрационных столах; флотацией (для мелкозернистых концентратов). Флотируется олеиновой кислотой, олеатом натрия, талловым маслом, мылонафтом при pH 5,5-6, окисленным петролатумом при pH 3-7,5, алкилсульфатом в кислой среде, катионным собирателем при pH-2. Депрессируется в среде с pH выше 9 содой в сочетании с жидким стеклом или крахмалом, глубокой обработкой газообразным азотом; активируется сернокислотной обработкой. Концентраты рутила подвергаются восстановительно-хлорирующему обжигу при 970-1270 К (700-1000°С) в присутствии твердого восстановителя для получения четырёххлористого титана.

РУТИЛ



РУТИЛ

---

Сингония.
Тетрагональная.
Облик кристаллов.
Для рутила чрезвычайно характерен призматический, столбчатый и игольчатый облик. Часто наблюдается штриховатость вдоль главной оси с. Характерно развитие двойников (коленчатые, тройники сетчатые (сагенитовые) полисинтетические).
Агрегаты.
Игольчатые волосовидные кристаллы рутила иногда наблюдаются в видепучков, заключенных в прозрачных кристаллах кварца («кварц-волосатик»). Минерал может образовать мелкозернистые и крупнозернистые массы.
Выделяют разновидност,ь связанную с агрегативным состоянием:

• Лейкоксен – тонкозернистая смесь рутила с анатазом, кварце и ильменитом.

Цвет.
Обычно темно-желтый, серый, бурый, оранжевый, красный и черный-нигрин. Бесцветные или бледно окрашенные разности исключительно редки.
Цвет черты.
Черта желтая, светло-бурая, светло-коричневая.
Блеск.
Алмазный до металловидного (для непрозрачных черных разностей).
Твердость.
6-6,5. Хрупок.
Спайность.
Спайность по {110} совершенная, по {100} средняя.
Излом.
Раковистый, полураковистый и неровный.
Уд. вес.
4,2-4,3.
Диагностические признаки.
Весьма характерны тетрагональные призматического облика кристаллы и коленчатые двойники. Можно спутать с похожими по облику кристаллов: с цирконом (Zr[SiO₄]), обладающим более высокой твердостью (7-8), и касситеритом (SnO₂), для которого характерен высокий удельный вес. Волосовидные кристаллы рутила можно принять иногда за турмалин, отличающийся по оптическим константам.
Происхождение.

1. Гранитные пегматиты.
2. Гидротермальное происхождение (альпийский тип).
3. Акцессорный минерал  изверженных породах (магматическое происхождение)(сиенитов, реже гранитов).
4. Осадочное (россыпи).
5. Минерал метаморфических пород.

Влияние NiO на фазовый переход анатаз-рутил в диоксиде титана (IV) – DOAJ

Влияние NiO на фазовый переход анатаз-рутил в диоксиде титана (IV) – DOAJ

Chemical Bulletin of Kazakh National University (2012-09-01)

• V. Viktorov,
• Е. Belaya,
• А. Serikov

Affiliations

V. Viktorov

Челябинский государственный педагогический университет, г. Челябинск

Е. Belaya

Челябинский государственный университет, г. Челябинск

А. Serikov

ОАО «Челябинский металлургический комбинат», г. Челябинск

DOI

https://doi. org/10.15328/chemb_2012_385-90

Journal volume & issue

no. 3

Abstract

Read online

Физико-химическими методами (ДТА, РСА, атомно-эмиссионная спектрометрия) исследовано взаимодействие и фазообразование в системе мелкодисперсных оксидов TiO2 – NiO. Показано, что оксид никеля существенно уменьшает температуру и время полиморфного превращения анатаз – рутил. В интервале температур 700-850 С одновременно идут два процесса: образование титаната никеля и фазовый переход анатаза в рутил. Отмечено, что взаимодействие анатазной и рутильной модификации TiO2 с оксидом никеля различно. Установлена зависимость образования титаната никеля от способа получения, как оксида титана, так и оксида никеля. Замена анатаза на ГДТ стимулирует образование NiTiO3.

Keywords

Published in

Chemical Bulletin of Kazakh National University

ISSN

1563-0331 (Print)

2312-7554 (Online)

Publisher

al-Farabi Kazakh National University

Country of publisher

Kazakhstan

LCC subjects

Science: Chemistry

Website

https://bulletin. chemistry.kz

About the journal

Рутил | минерал | Britannica

Рутил , самая распространенная из трех встречающихся в природе форм диоксида титана (TiO ₂ ; , см. Также анатаз; брукит). Он образует твердые, блестящие металлические, тонкие кристаллы от красного до красновато-коричневого цвета, часто полностью окруженные другими минералами. Рутил является коммерчески важным минералом титана, хотя большая часть диоксида титана производится из ильменита. Рутил мало используется в производстве фарфора и стекла в качестве красителя, а также в производстве некоторых сталей и медных сплавов.Рутил также используется в качестве драгоценного камня, но искусственный рутил, полученный методом плавления в пламени (Верней), превосходит природные кристаллы для использования в драгоценных камнях. Искусственный материал имеет желтый оттенок, очень высокий показатель преломления и высокую дисперсию; поэтому он показывает огонь и блеск, как алмаз. Синтетические драгоценные камни могут быть разных цветов путем добавления соответствующих оксидов металлов перед плавлением.

Рутил – вспомогательный минерал в магматических породах, но чаще встречается в сланцах и гнейсах; он также встречается в пегматитах и ​​кристаллизованных известняках и обычен в обломочных отложениях.Микроскопические иглы рутила широко распространены в глинах, сланцах и сланцах. К ведущим странам-производителям рутила относятся Австралия, ЮАР и Украина. Рутил также добывают из апатитовых жил в регионах Гьерстадватнет и Вегаршей в Норвегии. Он широко распространен в Альпах, а в Соединенных Штатах он широко распространен в Магнитной бухте, штат Арканзас; в центральной Вирджинии; и на Shooting Creek, Северная Каролина. Подробные физические свойства см. В оксидном минерале (таблица).

Рутил часто образует микроскопические включения в других минералах; они ответственны за астеризм некоторых флогопита, розового кварца, рубина и сапфира.Кварц, содержащий длинные, тонкие, полупрозрачные иглы рутила, называется рутиловым кварцем или венериной прической; он использовался как поделочный камень с древних времен и особенно ценился в Англии и Франции в 18 веке. Сросшиеся сетчатые или сетчатые агрегаты рутила в кварце называются сагенитом (от греческого слова «сетка»). Волнистые кристаллы рутила, не входящие в кварц, встречаются редко; кристаллы кварца механически окружают рутил во время роста. Самый высококачественный рутилированный кварц поступает из Минас-Жерайса, Бразилия; Мадагаскар; Ганновер, Нью-Гэмпшир; и северный Вермонт.

Минерал титан в белой краске и звездчатом рубине

Начало »Минералы» Рутил

Источник титана, белый пигмент в краске, причина появления «глаз» и «звездочек» в драгоценных камнях.

Автор статьи: Хобарт М. Кинг, доктор философии, RPG

Что такое рутил?

Рутил – минерал оксида титана с химическим составом TiO ₂ . Он встречается в магматических, метаморфических и осадочных породах по всему миру.Рутил также встречается в других минералах в виде игольчатых кристаллов.

Рутил имеет высокий удельный вес и часто концентрируется потоками и волнами в «тяжелых минеральных песках», которые сегодня существуют как в наземных, так и в морских месторождениях. Большая часть мирового производства рутила добывается из этих песков.

Рутил используется в качестве руды титана, он измельчается в белый порошок, который используется в качестве пигмента в красках, и перерабатывается для использования во множестве продуктов.Сети игольчатых кристаллов рутила образуют «глаза» и «звезды» во многих драгоценных камнях, таких как звездчатый рубин и звездчатый сапфир.

Тяжелый минеральный песок: При раскопках на мелководье Фолли-Бич, Южная Каролина, обнажаются тонкие слои тяжелых минеральных песков. Эти пески часто являются источником природного рутила. Фотография Карлтона Берна, Геологическая служба США.

Геологическое местонахождение рутила

Рутил встречается как вспомогательный минерал в плутонических магматических породах, таких как гранит, и в глубоких магматических породах, таких как перидотит и лампроит.В метаморфических породах рутил является обычным акцессорным минералом в гнейсе, сланце и эклогите. Хорошо сформированные кристаллы рутила иногда встречаются в пегматите и скарне.

Рутил и ряд других металлических рудных минералов совместно добываются из осадочных отложений, известных как «тяжелые минеральные пески». Эти отложения образовались в результате выветривания магматических и метаморфических пород, которые содержат обильные крошечные зерна минералов с высоким удельным весом, таких как рутил, ильменит, анатаз, брукит, лейкоксен, перовскит и титанит (также известный как сфен).

По мере того, как эти породы выветриваются, их более стойкие минеральные частицы смываются в морскую прибрежную среду, где они сортируются и концентрируются в соответствии с их плотностью под действием волн и течений. При подходящих условиях и обилии тяжелых минералов эти отложения могут стать полезными месторождениями.

Добыча тяжелых полезных ископаемых: Экскаваторы удаляют тяжелые минеральные пески на руднике Конкорд в южно-центральной части Вирджинии. Эти пески, содержащие до 4% тяжелых минералов, выкапываются и затем обрабатываются для удаления рутила, ильменита, лейкоксена и циркона.Пески выветрились и подверглись эрозии из-за воздействия анортозита на небольшом расстоянии. Фото Геологической службы США.

Добыча рутила

Тяжелые минеральные пески добываются в мелководной морской среде судами, которые выкапывают отложения, отделяют зерна тяжелых минералов, удерживают тяжелые минералы на борту и сбрасывают более легкую фракцию отложений обратно на дно.

Тяжелые минеральные пески также встречаются на суше в осадочных отложениях, которые накапливались во времена, когда уровень моря был намного выше, чем сегодня.Эти отложения добываются, обрабатываются для удаления тяжелых минералов и возвращаются в ландшафт, который восстанавливается с его первоначальной топографией.

Тяжелый минеральный песок: Тяжелый минеральный концентрат, добываемый на суше в Джорджии. Он состоит из зерен размером с песок, состоящих в основном из рутила, ильменита и циркона.

Полиморфы и примеси

Рутил является наиболее распространенной природной формой TiO ₂ . Существует множество полиморфов, которые включают анатаз и брукит.Железо (Fe ⁺² ) иногда замещает титан в некоторых образцах рутила. Когда это происходит, разница валентностей между железом и титаном требует уравновешивания – и этот баланс часто достигается за счет замены ниобия (Nb ⁺⁵ ) и / или тантала (Ta ⁺⁵ ) на другой титан. Замещение этих элементов увеличивает удельный вес рутила и вызывает черный цвет как минерала, так и его полосы.

Физические свойства рутила
Химическая классификация	Оксид
Цвет	От красного до красновато-коричневого, от черного, от желтого до золотого
Штрих	От красного до коричневого
Глянец	От адамантина до субметаллического
Диафрагма	Непрозрачный, прозрачный на тонких краях
Раскол	Хорошо
Твердость по Моосу	с 6 по 6.5
Удельный вес	от 4,2 до 4,4
Диагностические свойства	Блеск, цвет, удельный вес, габитус призматического кристалла
Химический состав	Оксид титана, TiO 2
Кристаллическая система	Тетрагональный
Использует	Руда титана, пигменты, инертное покрытие на сварочных стержнях

Рутилированный кварц: Ограненный драгоценный камень, вырезанный из рутилированного кварца.Длинные призматические кристаллы с золотистым металлическим блеском – рутил. Образец и фото: Arkenstone / www.iRocks.com.

Рутил и геммология

В большей степени, чем любой другой минерал, рутил имеет склонность к росту в виде кристаллов призматической формы внутри других минералов. Длинные призмы рутила встречаются во многих различных драгоценных минералах. Кварц, корунд (рубин и сапфир), гранат и андалузит – одни из наиболее известных.

Иногда эти иглы грубые и отчетливо видны внутри камня, как во многих образцах рутилированного кварца.Из этих игл получаются привлекательные и интересные новинки, когда они имеют приятный цвет и расположение. Смотрите фото рутилированного кварца рядом.

Звезда Индии: Этот драгоценный камень представляет собой звездчатый сапфир весом 563,35 карата, вырезанный из необработанного камня, найденного в Шри-Ланке. Он серовато-синего цвета и вырезан так, чтобы сверху и снизу отображалась звезда. Он выставлен в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке. Фотография на Wikimedia Commons Даниэля Торреса-младшего

В некоторых драгоценных камнях, таких как рубин и сапфир, отражение света от сети мелких кристаллов рутила внутри правильно ограненного кабошона создает красивую «звезду» света на поверхности камня.Драгоценные рубины и драгоценные сапфиры с этой звездой известны в торговле как «феноменальные драгоценные камни», а явление звезды известно как «астеризм». См. Соседнюю фотографию голубого звездчатого сапфира под названием «Звезда Индии».

В других драгоценных камнях одно направление параллельных кристаллов образует линию света на поверхности камня, известную как «кошачий глаз». Явление, которое вызывает кошачий глаз, известно как «болтливость», а драгоценные камни, демонстрирующие это явление, называются «болтовней».Самым известным драгоценным камнем из-за своей яркости является хризоберилл «кошачий глаз».

Рутилированный кварц с кошачьим глазом: Кабошон, вырезанный из рутилированного кварца, добытого в Бразилии. Иглы рутила золотистого цвета и имеют настолько грубую текстуру, что можно отчетливо увидеть множество отдельных игл. Размер кабошона составляет примерно 12 х 16 миллиметров.

Использование рутила

Основными областями применения рутила и оксида титана, получаемого из рутила, являются: производство пигментов из оксида титана, производство тугоплавкой керамики и производство металлического титана.Использование рутила для изготовления пигментов затрагивает жизнь почти каждого человека в Соединенных Штатах во многих отношениях почти каждый день.

При мелком измельчении и обработке для удаления примесей рутил превращается в ярко-белый порошок, который служит отличным пигментом. Он используется для приготовления краски путем суспендирования порошка в жидкости. Жидкость служит носителем при нанесении краски и испаряется, оставляя слой оксида титана на окрашенном объекте. Пигменты на основе оксида титана стали очень важными в лакокрасочной промышленности в 1978 году, когда правительство Соединенных Штатов запретило использование пигментов на основе свинца в потребительских лакокрасочных продуктах.

Пигменты оксида титана используются для получения белого цвета пластмасс, а также для изготовления бумаги высокой яркости. Оксид титана придает этим изделиям устойчивый к выцветанию цвет. Оксид титана также нетоксичен и химически стабилен. Эти свойства позволяют использовать его в качестве пигмента в продуктах питания, косметике, фармацевтике и многих потребительских товарах, таких как зубная паста.

Лучший способ узнать о минералах – это изучить коллекцию небольших образцов, с которыми вы можете обращаться, исследовать и наблюдать за их свойствами.Недорогие коллекции минералов доступны в магазине Geology.com.

Синтетический рутил

Рутил имеет очень высокий показатель преломления, сильную дисперсию и адамантиновый блеск. Это оптические свойства, с помощью которых можно получить отличный драгоценный камень, и эти свойства рутила могут соперничать со свойствами алмаза или превосходить их. К сожалению, природный рутил редко имеет прозрачность и цвет, необходимые для использования в качестве альтернативы алмазу.

Однако синтетический рутил можно сделать почти бесцветным с превосходной прозрачностью.Когда он был впервые произведен в 1940-х и 1950-х годах, он был огранен на драгоценные камни и продан как имитатор алмаза под названием «Титания». Он приобрел некоторую раннюю популярность, но она начала исчезать, как только покупатели обнаружили, что синтетический рутил за короткое время страдает от истирания – твердость рутила по шкале Мооса равна 6 по сравнению с твердостью алмаза, равной 10.

Найдите другие темы на Geology.com:

Породы: Галереи фотографий вулканических, осадочных и метаморфических пород с описаниями.	Минералы: Информация о рудных минералах, драгоценных камнях и породообразующих минералах.
Вулканы: Статьи о вулканах, вулканических опасностях и извержениях прошлого и настоящего.	Драгоценные камни: Яркие изображения и статьи об алмазах и цветных камнях.
Общая геология: Статьи о гейзерах, маарах, дельтах, перекатах, соляных куполах, воде и многом другом!	Магазин геологии: Молотки, полевые сумки, ручные линзы, карты, книги, кирки твердости, золотые кастрюли.
	Алмазы: Узнайте о свойствах алмаза, его разнообразных применениях и открытиях.

Значение рутила и свойства кристаллов

Рутил, часто упоминаемый на протяжении всей истории как красный шорл, представляет собой редкий минерал оксида титана, который кристаллизуется в форме зерен, масс, призматических кристаллов и длинных игольчатых кристаллов. Эти игольчатые кристаллы можно найти сквозь другие минералы, такие как кварц, аметист и гематит. Эти образцы пользуются большим спросом и часто превращаются в украшения. Этот кристалл чаще всего встречается в золотом или красном цвете, но также может быть коричневым или черным.Рутил был впервые обнаружен в 1803 году А.Г. Вернером и назван в честь латинского слова «rutilus», что означает «красный». Это был цвет первого найденного экземпляра, что и привело к такому полубутонному названию. Наиболее важные места для рутила находятся в западноафриканской стране Сьерра-Леоне. Эта небольшая страна ежегодно производит более 30% мировых запасов рутила. Другие страны, такие как Бразилия, Мадагаскар, Швейцария и Южная Африка, также вносят важный вклад.

Рутил – очень мощный и высокочастотный камень.Людям, которые только начали свой путь в кристалле, следует устать от высоких вибраций, которые несет этот камень. Даже если вы опытный практик, мы все же рекомендуем размещать заземляющие камни вокруг образца с рутилом, а также носить их с собой, когда рутил находится при себе. Это один из немногих минералов в мире, который, как известно, улучшает и ускоряет все аспекты вашей жизни, а также обладает уникальными способностями, такими как ченнелинг, психическая интуиция, проявление и астральное путешествие.Будьте осторожны, так как этот минерал также может активировать любые негативные вибрации, которые человек ощущает или несет. Это очень похоже на эффект Эпидота, где он усиливает любую энергию вокруг себя. Хотя активация отрицательных вибраций может быть важной для человека, чтобы двигаться дальше и расти, это также может навредить вам. Помимо того, что вы отложите этот камень на день, когда вы почувствуете себя немного сильнее и более способным или справитесь с этими эмоциями, мы предлагаем использовать камни защиты в своей практике. Позвольте себе обрести уверенность, зная, что такие камни, как черный турмалин, оникс, шунгит и черный опал, обеспечат защиту от любых атакующих вас негативных энергий.

Этот кристалл можно использовать, чтобы помочь вашей жизни практически во всех отношениях. Вся система чакр активируется и выравнивается при работе с этим камнем. Это помогает устранить любые блокировки, которые могут полностью замедлять или полностью останавливать циркуляцию энергии в нашем теле. Наша энергия жизненной силы пополняется, а наш внутренний баланс и общая уверенность возвращаются в норму. Рутил также может помочь соединить физический и духовный миры вместе и довольно быстро настроиться на их энергии.Сообщения из царства снов можно легко понять, равно как и значение изображений, которые нам показывают. Проявление с помощью рутила сильно отличается от любого камня, который вы использовали раньше. Это позволяет сфокусировать ваше намерение и помогает ускорить процесс, чтобы вы туда попали. Рутил помогает повысить умственную осведомленность, побуждая находить «короткие пути» на своем пути. Это может сделать процесс достижения вашей мечты немного быстрее и намного менее пугающим.

Сопутствующие товары

Бесплатно U.S. Доставка!

---

Загрузка продуктов …

Рутил: многоцелевой минерал

Рутил [TiO2] является наиболее распространенной природной формой диоксида титана. Давно признанный за его ценность и использование в производстве и промышленности, он недавно завоевал признание и популярность среди коллекционеров благодаря своей недавно обнаруженной способности помогать в исследованиях горных пород и минералов.

Рутил – интересный минерал с разнообразным внешним видом и внешним видом.Его название происходит от латинского rutilus ( означает «сияющий, золотисто-красный»), отсылки к одной из распространенных привычек рутила – темно-красному, блестящему кристаллу – хотя он встречается в удивительном разнообразии отличных и красивых привычек и цвета. Он появляется в нескольких уникальных кристаллических формах, стилях и ассоциациях. Двойникование является обычным явлением, а некоторые более редкие экземпляры даже демонстрируют уникальную привычку, известную как рутиловая звезда (образование кристаллов, окружающих образец гематита, с шестью ромбическими гранями).

кристаллов золотого рутила вылетают из гематита. Ново-Оризонти, Бразилия. Фотография Джо Бадда.

Этот ограненный камень демонстрирует прекрасное естественное искусство кристаллов рутила, включенных в кварц.

Окраска рутила может сильно варьироваться – от зеркальных металлических кристаллов до ярких золотых игл – и он хорошо известен своей склонностью к образованию тонких, волокнистых или соломенных включений в других минералах. Прекрасное сочетание рутила и кварца (или рутилового кварца) высоко ценится любителями минералов и драгоценных камней.Микроскопические включения рутила в других драгоценных камнях (таких как турмалин, рубин и сапфир) часто являются причиной уникальных внутренних световых и оптических эффектов, которые проявляются в виде перелива или астеризма, например, которые демонстрирует Star Sapphire.

Рутил является предпочтительным источником титановой руды (металл, прочность, вес и устойчивость к коррозии делают его идеальным для использования в высокотехнологичных сплавах). Он также широко используется в производстве стекла, фарфора и керамики, поскольку является ценным красителем.Его также можно использовать для придания цвета стали и медным сплавам, и он ценится за его полезность в качестве пигментации в красках из-за его способности сохранять свой цвет с течением времени.

Несмотря на его обычное распространение и широкое использование в производстве и промышленном производстве, рутил оставался относительно неизвестным минералом до недавнего времени, когда было обнаружено, что он особенно полезен при исследовании горных пород и минералов. Уникальные свойства рутила оказались полезными для понимания истории и образования других горных пород и минералов, а его использование исследователями горных пород и минералов уже внесло значительный вклад в достижения в области геохимии и геохронологии.

Рутил на кварце – они вышли в конце 1990-х одной небольшой партией и сейчас редко доступны. Несомненно, они должны быть лучшей находкой для этого вида со времен расцвета Грейвс-Маунтин.

Появляется все больше свидетельств ценности и полезности рутила в исследованиях горных пород и минералов. Согласно одной недавней научной статье, микроанализ крошечных образцов рутила может быть использован для расшифровки времени и условий петрологических процессов, а исследование, возглавляемое Томасом Заком (Департамент наук о Земле Гетеборгского университета), выявило новый метод. лазерной абляции, которая позволяет исследователям горных пород и минералов использовать рутил для углубленного анализа образцов.

Процесс (называемый лазерной абляцией ИСП-МС) включает исследование микроскопических включений рутила для определения типов рутилсодержащих пород и выявления информации об изменениях температуры и давления, которым они подвергались на протяжении всей истории. Этот процесс не только позволяет получить важную информацию о жизненном цикле и формировании этих образцов, но и дает результаты намного быстрее, чем предыдущие методы.

Рутил из Мадагаскара. Это один из лучших образцов рутила, который я видел в этом месте, хотя было много более крупных образцов.Джо Бадд Фото

По словам Зака, это открытие «является одним из важнейших аналитических инструментов Департамента наук о Земле здесь, в Гетеборге».

Новая роль рутила в качестве помощника в исследовании горных пород и минералов, безусловно, вызывает интерес у преданных коллекционеров и энтузиастов горных пород, повышая ценность этого и без того очаровательного и красивого вида минералов.

Любите рутил? Посетите нашу галерею, чтобы изучить мелкие минералы и кристаллы рутила, выставленные на продажу в The Arkenstone, или найдите другие минералы, подходящие для вашей коллекции.

Определение рутила по Merriam-Webster

ru · плитка | \ Rü-ˌtēl \

: минерал от красновато-коричневого до черного, который состоит из диоксида титана обычно с небольшим количеством железа и имеет блестящий металлический или адамантиновый блеск.

Рутил – обзор | Темы ScienceDirect

2.2 Рутил TiO

₂

Рутил является термодинамически наиболее стабильной фазой среди трех природных фаз TiO ₂ . Он имеет широкий спектр применения благодаря своим необычным свойствам, таким как высокая оптическая, высокая химическая стабильность, высокий показатель преломления, высокая диэлектрическая проницаемость и превосходная эффективность рассеяния. Согласно конструкции Вульфа с вычисленными поверхностными энергиями граней, Ramamoorthy et al. предсказал, что форма рутила в условиях равновесия представляет собой макроскопический кристалл, построенный с использованием {110} (15.( Рамамурти и др., 1994).

На рис. 2 на левой панели показана форма равновесного кристалла рутила TiO ₂ , а на правой панели показаны возможные формы на основе первой. Пока что аспекты с низким индексом ({110}, {011}, {001} и {111}) (Liu et al., 2014) и фасеты с высоким индексом {331} (Truong et al., 2015) рутила TiO ₂ были реализованы и применяются во многих областях, таких как фотодеградация (Aoyama et al., 2012; Cao et al., 2011; Cha et al., 2013; Zhang et al., 2015a), DSSC (Du et al., 2016; Hao et al., 2011), литий-ионный аккумулятор (Chen and Lou, 2011; Hong et al., 2012), фотокаталитический антибактериальный препарат (Sun et al. ., 2011), фотоэлектрокаталитическое окисление воды (Chen et al., 2014; Liu et al., 2012c; Zhang et al., 2013) и выделение водорода в результате фотокаталитического расщепления воды (Bai et al., 2012; Wu et al. ., 2015b, c; Zhang et al., 2016b; Zhao et al., 2014). Эти отчеты, связанные с ограненными кристаллами рутила TiO ₂ для выделения H ₂ в результате фотокаталитического расщепления воды, суммированы в таблице 2.

Рис. 2. Равновесная форма кристаллов рутила TiO ₂ за счет конструкции Вульфа и других форм рутила TiO ₂ .

Перепечатано с разрешения Лю, Г., Янга, Х. Г., Пана, Дж., Янга, Ю. К., Лу, Г. К., Ченг, Х.М. 2014. Кристаллы диоксида титана с заданными гранями. Chem. Ред. 114, 9559–9612. Авторские права © Американское химическое общество, 2014 г.

Таблица 2. Рутиловый TiO ₂ Кристаллы с адаптированными гранями для H ₂ Эволюция в результате фотокаталитического расщепления воды

Граненый анатаз TiO 2 Кристаллы	Условия	H – 2 Эволюция 1 г – 1 )	Ссылки
Рутиловая сфера с гранями {110} и {001}	10 об.% Раствор метанола; Cu в качестве сокатализатора; Лампа 400 Вт Hg	22,000	Bai et al.(2012)
Рутиловые наностержни с уменьшенной {110} гранью	20 об.% Раствор метанола; 0,5 мас.% Pt; Лампа Xe 300 Вт	ок. 6000 (полный спектр) ок. 80 (видимый спектр)	Zhao et al. (2014)
Кристалл рутила с высоким соотношением граней {110} / {111}, экспонированный	10 об.% Раствор метанола; 1 мас.% Pt; Лампа Xe 300 Вт	ок. 1	Wu et al. (2015b)
Кристалл рутила с низким соотношением граней {110} / {111} обнаженных		ок.4
Кристалл рутила со 100% {111} гранью		ок. 30
Мезопористый кристалл рутила с высоким соотношением граней {110} / {111} обнаженных		ок. 320
Мезопористый кристалл рутила с низким соотношением граней {110} / {111} обнаженных		ок. 480
Мезопористый кристалл рутила со 100% {111} гранью		ок. 800
Микросферы рутила, легированные бором, с гранями {111} и {110}	10 об.% Раствор метанола; 1 мас.% Pt; Лампа Xe 300 Вт	ок.152 (оболочка без бора) ок. 60 (борсодержащая оболочка)	Wu et al. (2015c)
Кристаллы с 94% {110} и 6% {111} гранями	20 об.% Раствор метанола; Лампа Xe мощностью 300 Вт; фотоосаждение (pd.) или осаждение пропитки (имп.) Pt или Au	89,0 (pd. Au) 24,9 (имп. Au) 215,79 (pd. Pt) 89,05 (имп. Pt)	Zhang et al. (2016b)
Кристаллы с гранями 73% {110} и 27% {111}		34,1 (pd.Au) 2,1 (имп. Au) 32,5 (pd. Pt) 3,0 (имп. Pt)
Кристаллы с гранями 27% {110} и 73% {111}		16,1 (pd. Au) 1,2 (имп. Au) 11,0 (pd. Pt) 1,9 (имп. Pt)

Подобно анатазу TiO ₂ , поверхность рутила также имеет адсорбцию анизотропных молекул. Например, бездефектная (110) поверхность адсорбирует молекулы воды при низком покрытии в большинстве исследований (Brookes et al., 2001; Diebold, 2003; Henderson, 1996).Адсорбционные состояния воды на поверхности рутила {100} противоречивы. Текущий вариант склонен полагать, что вода может до некоторой степени диссоциировать на рутиле {100} (Diebold, 2003). Диссоциативная адсорбция воды благоприятна как на рутиловой (011), так и на (001) поверхности (Barnard et al., 2005; Fahmi and Minot, 1994).

Кроме того, в кристаллах рутила также существует пространственное разделение фотовозбужденных носителей заряда между различными гранями. Ранние исследования Оно и др. наблюдали селективное фотоосаждение частиц Pt и PbO ₂ на гранях {110} и {011} рутила, соответственно, что указывает на то, что грани {110} и {011} рутила обеспечивают участки восстановления и окисления соответственно (Ohno et al., 2002). Очевидное разделение центров восстановления и окисления на ограненных кристаллах рутила объясняется переносом фотовозбужденных электронов и дырок между гранями {011} и {110}, который обусловлен более высокими уровнями энергии электронов грани {011}.

В настоящее время исследования граненого рутила TiO ₂ не так много, как исследования граненого анатаза TiO ₂ . Больше внимания следует сосредоточить на систематическом изучении каждого аспекта рутила и синергетических эффектах друг друга.Например, высокоэнергетическая грань {111} является наиболее изученной среди низкоиндексных граней. Помимо исследований, приведенных в таблице 2, есть еще несколько исследований по фасету {111} (Liu et al., 2012c; Sun et al., 2011; Zhang et al., 2013, 2015a). Однако некоторые противоречивые результаты все еще обсуждаются. Lai et al. сообщили, что кристаллы рутила с почти 100% гранью {111} проявляют самую высокую фотокаталитическую активность в генерации радикалов ОН по сравнению с кристаллами с большей гранью {110} (Lai et al., 2013). Wu et al. также сообщили, что кристаллы рутила с полностью фасеткой {111} имели самую высокую эволюцию H ₂ от фотокаталитического расщепления воды по сравнению с кристаллами с высоким соотношением граней {110} / {111} (Wu et al., 2015b). Напротив, результаты Zhang et al. показали, что кристаллы рутила с высоким соотношением граней {110} / {111} показали самую высокую эволюцию H ₂ , независимо от фотоосаждения или осаждения пропиткой наночастиц Au или Pt в качестве сокатализаторов (Zhang et al., 2016б).

Рутил и его применение в науках о Земле

Рутил является наиболее распространенным природным полиморфом диоксида титана и широко распространен в качестве вспомогательного минерала в метаморфических породах от зеленых сланцев до эклогитовой и гранулитовой фации, но также присутствует в магматических породах, ксенолитах мантии. , лунные камни и метеориты. Это один из самых устойчивых тяжелых минералов в осадочном цикле, широко распространенный как в древних, так и в современных обломочных отложениях.

Рутил находит широкое применение в науках о Земле.Это основной минерал-хозяин для Nb, Ta и других элементов с высокой напряженностью поля, которые широко используются в качестве монитора геохимических процессов в земной коре и мантии. В последнее время большой интерес был сосредоточен на геохимии рутила, поскольку рутил варьируется не только по валовому составу, что отражается, например, в его содержании Cr и Nb, но также и по температуре кристаллизации, выраженной в содержании Zr, включенном в решетку рутила во время кристаллизации. Геохимия рутила и термометрия Zr-в-рутиле позволяют получить диагностические данные о литологии и метаморфических фациях областей источников отложений даже в сильно модифицированных песчаниках, которые могли потерять значительный объем информации о происхождении.Таким образом, в будущем рутил может служить ключевым минералом при анализе происхождения отложений, как и циркон, который широко применялся в последние десятилетия. Важно отметить, что рутил из высокосортных метаморфических пород может содержать достаточно урана, чтобы обеспечить геохронологию U-Pb и термохронологию (U-Th) / He. Кроме того, изотопный анализ Lu – Hf рутила in situ позволяет понять эволюцию земной коры и мантии. Помимо этого, рутил также имеет большое экономическое значение, поскольку он является одним из излюбленных природных минералов, используемых при производстве белого пигмента диоксида титана, который является основным компонентом различных продуктов нашей повседневной жизни.Поэтому тяжелые минеральные пески, содержащие значительный процент рутила, являются объектом разведки во всем мире.