Rutilo

Rutilo Categoria  IV  : ossidi e idrossidi
Rutilo su clorito - Cava Trimouns , Ariège, Francia
Generale
Nome IUPAC	Diossido di titanio
numero CAS	1317-80-2
Classe di Strunz	4.DB.05 4 OSSIDI (idrossidi, V [5,6] vanadati, arseniti, antimoniti, bismutiti, solfiti, seleniti, telluriti, iodati)  4.D Metallo: Ossigeno = 1: 2 e simili   4.DB Con cationi di medie dimensioni; catene di ottaedri che    dividono i bordi 4.DB.05 Tripuhyite Fe ++ Sb +++++ O4 Space Group P 4 1 / mnm Point Group 4 / m 2 / m 2 / m    4.DB.05 Tugarinovite MoO2 Space Group P 2 1 / n Gruppo di punti 2 / m    4.DB.05 Varlamoffite (Sn, Fe) (O, OH) 2 Gruppo spaziale P 4 1 / mnm Gruppo di punti 4 / m 2 / m 2 / m    4.DB.05 Argutite GeO2 Space Group P 4 / mnm Point Group 4 / m 2 / m 2 / m    4.DB.05 Cassiterite SnO2 Space Group P 4 / mnm Point Group 4 / m 2 / m 2 / m    4.DB.05 Rutile TiO2 Space Gruppo P 4 / mnm Gruppo di punti 4 / m 2 / m 2 / m    4.DB.05 Pirolusite MnO2 Gruppo spaziale P 4 / mnm Gruppo di punti 4 / m 2 / m 2 / m    4.DB.05 Plattnerite PbO2 Gruppo spaziale P 4 / mnm Gruppo    puntuale 4 / m 2 / m 2 / m 4.DB.05 Squawcreekite? (Fe +++, Sb +++++, W ++++++) O4 • (H2O) Gruppo spaziale P 4 / mnm Gruppo puntuale 4 / m 2 / m 2 / m
La classe di Dana	4.4.1.1 Ossidi 4. Ossidi semplici 4.4.1 / Gruppo rutilo 4.4.1.1 Rutilo TiO 2
Formula chimica	O 2 Ti TiO 2
Identificazione
Forma massa	79,866 ± 0,002 amu O 40,07%, Ti 59,93%,
Colore	Nero, rosso scuro, giallo brillante
Classe di cristallo e gruppo spaziale	dipiramidale ditetragonale; 4 / mmm
Sistema cristallino	tetragonale
Rete Bravais	Primitivo P
Macle	su {101} (gemello al ginocchio), su {321} (gemello con cuore)
Scollatura	buono su {110}, non molto chiaro su {100}
Rompere	Irregolare, conchoidale
Habitus	ottaedrico
Scala di Mohs	6 - 6.5
Linea	marrone giallo; rosso ; grigio verdastro; giallo; Marrone chiaro
Sparkle	adamantino, lucido, submetallico, grasso
Proprietà ottiche
Indice di rifrazione	nω = 2,605 - 2,613 nε = 2,899 - 2,901
Birifrangenza	Uniassiale (+); 0.2870-0.2940.
Fluorescenza ultravioletta	qualunque
Trasparenza	Trasparente a traslucido o opaco
Proprietà chimiche
Densità	4.2 - 4.3
Temperatura di fusione	1843 ° C
Proprietà fisiche
Magnetismo	no
Radioattività	qualunque
Unità di SI e STP se non diversamente specificato.

Il rutilo è una specie minerale composta da biossido di titanio di formula TiO 2 con tracce di ferro (circa il 10% a volte), tantalio , niobio , cromo , vanadio e stagno . È trimorfico con brookite e anatasio . È la forma più stabile di biossido di titanio ed è prodotto ad alte temperature, con la formazione di brookite a temperature più basse e la formazione di anatasio a temperature ancora più basse.

Storia della descrizione e delle denominazioni

Inventore ed etimologia

Descritto da Abraham Gottlob Werner nel 1803, rutilo deriva il suo nome dal latino rutilus , rosso, in riferimento al suo colore rosso intenso osservato in alcuni esemplari dalla luce trasmessa.

Topotipo

• Cajuelo, Vuitrago, Burgos , Castiglia e Leon , Spagna.

Sinonimo

Ci sono molti sinonimi per questo minerale:

• cajuelite (con riferimento al topotipo della specie);
• crispite: dopo Crispalt , massiccio del San Gottardo , Svizzera ( Delametherie , 1795);
• dicksbergite (Igelström, 1896), dopo la località di Dicksberg, Värmland , Svezia;
• edisonite (Hidden, 1888): trovato nella miniera d'oro di Whistnant, Polk County , North Carolina , da Hidden nel 1879;
• gallitzinite  ;
• naumannite ( Kokcharov  (en) , 1854);
• paraedrite;
• rutilite  ;
• titanio ossidato ( Haüy , 1801);
• titanite ( Richard Kirwan , 1796).

Caratteristiche fisico-chimiche

Criteri di determinazione

• Habitus

Cristalli da rosso scuro a opaco fino a 25  cm da rocce altamente metamorfiche. In gruppi di aghiformi cristalli di inclusione in quarzo (le “frecce d'amore” proveniente dalla Grigioni , Svizzera o “capelli di Venere”). Aggregati aciculari radianti in 6 fasci da un nucleo di ematite . Cristalli microscopici orientati in pietre preziose che spiegano la presenza di stelle in zaffiri "stellari", rubini "stellari" e altre pietre "stellari", un fenomeno ottico noto come asterismo , che si trova anche in altri minerali come biotite o feldspati .

Varietà

• Ilmenorutile  : varietà di rutilo ricca di niobio con formula Fe x (Nb, Ta) 4Ti 1-x O 2. Originariamente descritto nelle montagne Ilmen , Chelyabinsk Oblast ', Urali Russia, che ha ispirato il nome.
  Occorrenze:
  • Canada
    • Cava di Francon, Montreal, Quebec
  • Francia
    • Col d'Urdach, Aramits , Pyrénées-Atlantiques, Aquitaine
    • Gwernavalou, Trémargat , Plounévez-Quintin, Côtes-d'Armor
• Isérite (Janovsky) (sinonimo: isérine): varietà dubbia ricca di ferro in via di declassamento.
• Nigrine  : varietà di rutilo ricca di ferro chiamata per il suo colore molto scuro; il genere è maschile.
• Sagenite ( Saussure 1796): è una varietà di abitudini che designa le forme dei polimeri nelle reti. “Questi piccoli cristalli di solito si intersecano agli stessi angoli, in modo da formare reti le cui maglie sono parallelogrammi; questa singolare proprietà mi sembrava adatta per determinare il nome della pietra; L'ho chiamato Sagenite, dalla parola greca e latina sagena, che significa rete. "
• Strüverite (Zambonini 1907): varietà di rutilo con la formula (Ti, Ta, Fe) O 2 dedicata al mineralogista italiano Giovanni Strüver (1842-1915), professore all'Università di Roma. Presente in Francia nella miniera di Cap Garonne, Le Pradet , Var, Provenza-Alpi-Costa Azzurra.

Cristallochimica

Rutile funge da leader di un gruppo: il gruppo rutilo, che riunisce specie la cui formula generica è M 4+ O 2 . Tutti cristallizzano nel sistema tetragonale, di classe ditetragonale dipiramidale e gruppo spaziale P 4 2 / mnm . Tutti mostrano un'abitudine allungata e striata {001} simile, con gemelli su {101} e {301}.

Gruppo rutilo

Minerale	Formula	Gruppo di punti	Gruppo spaziale
Argutite	GeO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Cassiterite	SnO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Ilmenorutile	(Ti, Nb, Fe) O 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Strüverite	(Ti, Ta, Fe) O 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Paratellurite	TeO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Pirolusite	MnO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Plattnerite	PbO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Rutilo	TiO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm
Stishovite	SiO 2	4 / mmm	P 4 2 / mnm

Cristallografia

È un minerale quadratico (o tetragonale), che cristallizza nel gruppo spaziale P 4 2 / mnm ( n o  136) con Z = 2. La sua notazione di Strukturbericht è C4. I parametri delle maglie convenzionali sono un = 4,593 3  Å e c = 2.959 2  Å (V = 62.43 Å 3 ).

Il rutilo ha una densità teorica di 4.250  g cm −3 ma la densità generalmente misurata è 4.230  g cm −3 .

I catione Ti 4+ sono circondati da sei anioni O 2- in coordinazione ottaedrica allungata. Gli anioni O 2– sono in coordinazione triangolare di Ti 4+ . La lunghezza media del legame Ti-O è 1,955  Å .

Gli ottaedri TiO 6 sono collegati insieme dai loro bordi e formano catene lungo la direzione [0 0 1]; queste catene sono collegate insieme dai vertici degli ottaedri nelle direzioni [1 1 0] e [1 1 0]. {\ displaystyle \,}{\ displaystyle \,}{\ displaystyle \,}{\ displaystyle \,}{\ displaystyle \,}{\ displaystyle \,}

Il rutilo può avere diversi tipi di gemelli  :

• frequente su {101} (gemello in ginocchio), spesso multiplo, ciclico (otto sub-individui formano un anello);
• gemelli su {321} (gemello nel cuore);
• Rete sagenitica, combinazione, ripetuta nello spazio, delle due precedenti leggi gemelle.

Depositi e depositi

Gitologia e minerali associati

Gitology

• Minerale accessorio comune in molte rocce metamorfiche ( gneiss , micascisti , granuliti , eclogiti, ecc.)
• Nelle rocce magmatiche ( graniti , sieniti ,  ecc. ) E nelle pegmatiti e nelle vene di quarzo
• Nelle sabbie alluvionali
• Presente nelle rocce lunari
• Presente nei meteoriti

Minerali associati

Adularia , albite , anatasio , apatite , brookite , calcite , clorite , ematite , ilmenite , pirofillite , quarzo , titanite .

Depositi che producono esemplari notevoli

• Canada

Kimmirut (Lake Harbour), Isola di Baffin , Territorio del Nunavut

• Spagna
  • Cajuelo, Vuitrago, Burgos , Castiglia e Leon (Topotipo)
• Francia

Cava di Trimouns , Luzenac , Ariège , nella regione dell'Occitania

Crescita minerale

Sintesi

Il rutilo sintetico è stato prodotto per la prima volta nel 1948 e viene venduto con diversi nomi ( lusterite , titania ,  ecc .). Rifrange fortemente la luce. Può essere realizzato in una varietà di colori, ma non in puro bianco trasparente, essendo sempre leggermente giallo. A causa del suo aspetto bizzarro è usato raramente in gioielleria . Non è molto duro, circa 6 sulla scala di Mohs . Il sostituto del diamante quasi incolore è venduto con il nome di Titania.

Galleria

• Sagenite - Dolina Shigar, Skardu Pakistan
• Rutilo - Kimmirut, Nunavut Territory , Canada - 6,7 × 3,5 cm
• Inclusioni di rutilo in quarzo - Minas Gerais - Brasile (3,5 × 2,5 cm)
• Taglio rutilo Minas Gerais - Brasile 3.79 Ctd

Sfruttamento dei depositi

Il rutilo è il minerale del titanio e, in misura minore, può dare pietre preziose dopo il taglio.

I depositi di rutilo estratti contengono dal 90 al 95% di TiO 2vengono sfruttati per la produzione di biossido di titanio . Per ottenere questo ossido allo stato puro, il minerale viene trattato direttamente dal processo  del cloro (de) . Nel 2014, l'estrazione di rutilici corrisponde a più di 500  kilo- tonnellate di biossido di titanio, dei 7  milioni di tonnellate di biossido di titanio estratto (sapendo che 5,5  milioni di tonnellate sono stati consumati in quell'anno).

Note e riferimenti

Appunti

1. Il termine naumannite per rutilo è obsoleto, ora designa un seleniuro d'argento (vedi Naumannite ).

Riferimenti

1. La classificazione dei minerali scelta è quella di Strunz , ad eccezione dei polimorfi di silice, che sono classificati tra i silicati.
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Vedi anche

Bibliografia

• Database ICDD (International Center for Diffraction Data) PDF ( file di diffrazione da polvere )

Articoli Correlati

• Anatase
• Diossido di titanio
• Brookite