루틸레

루틸레
일반
카테고리	산화물 광물
공식 (유닛)	티O2
IMA 기호	Rt[1]
스트룬츠 분류	4. DB.05
수정계	사각형
크리스털 클래스	디테트라곤 쌍방추체(4/mm) H-M 기호: (4/m 2/m 2/m)
스페이스 그룹	P42/mnm
단위 셀	a = 4.5937Ω, c = 2.9587Ω, Z = 2
신분증
색.	갈색, 적갈색, 적갈색, 적갈색, 갈색이 도는 노란색, 연노란색, 연청색, 제비꽃, 드물게 초록색, 회색이 도는 검은색, Nb-Ta에서 높을 경우 검은색
수정 습관	프리즘 결정에 대한 침상형, [001]과 평행하게 연장되고 줄무늬가 있음
트윈닝	{011} 또는 {031}에서 공통. 2명, 6명 또는 8명의 접촉 쌍둥이로, 순환형, 다합성형
갈라짐	{110} 양호, {100} 중간, {092} 및 {011} 분할
골절	서브콘코다이얼과 고르지 않음
모스 척도 경도	6.0–6.5
광택	아다만틴에서 서브메탈로
스트릭	밝은 빨강에서 진한 빨강
명료성	얇은 조각으로 불투명하고 투명함
비중	4.23 Nb-Ta 함량에 따라 증가
광학적 특성	단축(+)
굴절률	nω = 2.613, nε = 2.909 (589 nm)
복굴절	0.296(589 nm)
다원성	약하고 뚜렷한 갈색을 띠는 적녹황색
분산	강한.
가용성	알칼리 탄산염에 녹을 수 있다.
용해성	산에 녹지 않음
일반적인 불순물	Fe, Nb, Ta
기타 특징	강한 이방성
레퍼런스	[2][3][4][5]

루틸은 TiO의₂ 가장 일반적인 천연 형태인 이산화티타늄(TiO₂)으로 구성된 산화물 광물입니다.아나타아제, 아카오기가이트, 브루카이트를 포함한 TiO의₂ 희귀한 다형이 알려져 있다.

루틸은 알려진 결정 중 가시 파장에서 가장 높은 굴절률을 가지고 있으며, 특히 복굴절률이 크고 분산이 크다.이러한 특성으로 인해 약 4.5마이크로미터의 가시 파장과 적외선 파장이 긴 특정 광학 소자, 특히 편광 광학 소자의 제조에 유용합니다.천연 루틸은 최대 10%의 철분과 상당한 양의 니오브와 탄탈을 포함할 수 있습니다.

루틸레(Rutile)는 라틴어 루틸루스(rutilus, 붉은색)에서 유래했는데, 이는 빛이 투과되었을 때 일부 표본에서 관찰되는 진한 붉은색을 가리킨다.루틸레는 1803년 아브라함 고틀롭 베르너에 의해 처음 묘사되었다.

발생.

루틸은 고온 및 고압 변성암과 화성암에서 흔히 볼 수 있는 부속 광물이다.

열역학적으로 루틸은 모든 온도에서 TiO의₂ 가장 안정적인 다형질로서 아나타아제나 브루카이트의 ^[6]준안정상보다 낮은 총 자유 에너지를 나타낸다.따라서 준안정성₂ TiO다형에서 루타일로의 변환은 불가역적이다.세 가지 주요 다형체 중 가장 낮은 분자량을 가지고 있기 때문에, 그것은 일반적으로 대부분의 고압 변성암, 주로 에클로사이트에서 티타늄을 함유하는 1차 단계이다.

화성 환경에서 루틸은 종종 돌출 화성암, 특히 깊은 맨틀 소스를 가진 킴벌라이트나 등지에서 발견되기도 하지만, 플루토닉 화성암에서 흔한 부속 광물입니다.아나타아제 및 브루카이트는 화성환경에서 발견되며, 특히 금성암 냉각 중 자가변화의 산물로 발견되며 아나타아제는 1차 루틸에서 유래한 사출물에서도 발견된다.

대형 시료 결정의 발생은 페그마타이트, 스카른, 화강암 그레이센에서 가장 흔하다.루틸은 일부 변경된 화성암과 편마암과 편마암에서 부속 미네랄로 발견됩니다.침상결정의 그룹에서는 스위스 그라우벵덴의 플레체 다무르에서처럼 석영을 투과하는 것이 자주 목격됩니다.2005년 서아프리카 시에라리온 공화국은 세계 연간 루틸 공급량의 23%를 생산하고 있으며, 2008년에는 약 30%까지 증가했다.

결정 구조

Rutile은 단위 셀 매개변수가 a = b = 4.584Ω이고,^[7] c = 2.953Ω인 정사각형 단위 셀을 가지고 있다.티타늄 양이온은 6개의 산소 원자의 8면체로 둘러싸인 배위수가 6입니다.산소 음이온은 배위 번호가 3이므로 삼각 평면 배위성이 발생합니다.루타일은 또한 8면체를 순차적으로 ^[8]볼 때 나사 축을 표시합니다.환원 조건에서 형성되면 Ti ^[9]중심과³⁺ 결합되어 산소 공실이 발생할 수 있습니다.수소는 이러한 틈새로 들어갈 수 있으며, 개별 공실 점유자로 존재하거나(수소 이온으로 쌍을 이루며) 인접한 ^[9]산소와 수산화기를 형성할 수 있다.

루타일 결정은 가장 일반적으로 c축인 [001] 방향을 따라 선호 방향을 갖는 프리즘 또는 침상 성장 습관을 보이는 것으로 관찰된다.이 성장 습관은 루틸의 {110}개의 면이 가장 낮은 표면 자유 에너지를 나타내므로 열역학적으로 가장 ^[10]안정적이기 때문에 선호됩니다.루타일의 c축 방향 성장은 이 단계의 나노로드, 나노와이어 및 비정상적인 입자 성장 현상에서 뚜렷하게 나타난다.

어플

해변 모래에서 충분한 양의 루틸은 무거운 광물과 광상의 중요한 구성 요소를 형성합니다.광부들은 루틸, 지르콘, 일메나이트와 같은 귀중한 광물을 추출하고 분리한다.루틸의 주요 용도는 내화 세라믹, 안료 및 티타늄 금속 제조입니다.

잘게 분말된 루틸은 선명한 흰색 안료로 페인트, 플라스틱, 종이, 음식, 그리고 밝은 흰색을 필요로 하는 다른 용도에 사용됩니다.이산화티타늄 안료는 전 세계적으로 티타늄을 가장 많이 사용하는 색소입니다.루타일의 나노 입자는 가시광선에는 투명하지만 자외선(선스크린) 흡수에 매우 효과적이다.나노 크기의 루타일 입자의 자외선 흡수는 벌크 루타일에 비해 청색 편이 되어 고에너지 자외선이 나노 입자에 흡수된다.따라서 자외선으로부터 피부를 보호하기 위해 자외선 차단제에 사용됩니다.

보석 속에 있는 작은 루타일 바늘은 별자리라고 알려진 광학 현상의 원인이 된다.별 모양의 보석은 "별" 보석으로 알려져 있습니다.스타 사파이어, 스타 루비, 그리고 다른 스타 보석들은 매우 인기가 많고 일반적으로 그들의 일반적인 것들보다 더 가치가 있다.

용접 전극 피복으로서 루타일이 널리 사용되고 있다.고풍화 퇴적물을 분류하는 ZTR 지수의 일부로도 사용된다.

반도체

루틸은 큰 밴드갭 반도체로서 최근 수십 년 동안 광촉매 및 희박자기 ^[11]분야에서의 기능성 산화물로서 응용에 대한 중요한 연구 대상이 되어 왔습니다.연구활동은 일반적으로 광상유래물질보다는 소량의 합성루틸을 이용한다.

합성 루틸

합성 루타일은 1948년에 처음 생산되어 다양한 이름으로 판매되고 있다.티타늄 광석 일메나이트에서 베커 공정을 통해 생산될 수 있습니다.매우 순수한 합성 루타일은 투명하고 거의 무색이며, 약간 노란색이며 큰 조각으로 되어 있습니다.합성 루틸은 도핑에 의해 다양한 색상으로 제조할 수 있다.높은 굴절률로 아다만틴 광택과 강한 굴절이 생겨 다이아몬드처럼 보입니다.무색에 가까운 다이아몬드 대체물은 이 산화물의 옛 화학 이름인 "타이타니아"로 판매됩니다.그러나 루타일은 매우 단단하지 않기 때문에 보석류에는 거의 사용되지 않습니다. 모스 경도 척도로는 약 6에 불과합니다.

이산화 티타늄의 광촉매 활동에 둘 다 예추석과 금홍석 단계에서 자라는 연구 관심, 그 결과(뿐만 아니라 두개의 상을 갖는 혼합물의 두 단계), 금홍석 TiO2 파우더와 박막 형태에서 자주 실험실 조건에 해결책으로 노선을 통해 무기들을 사용하여(일반적으로 TiCl4)거나 날조돼 있다.ga비금속 전구체(일반적으로 티타늄 이소프로폭시드와 같은 알콕시드, TTIP라고도 함)합성 조건에 따라 결정화하는 첫 번째 위상은 준안정 아나타아제 위상이 될 수 있으며, 그 후 열처리를 통해 평형 루타일 위상으로 변환될 수 있다.루타일의 물리적 특성은 광생성 전하 운반체 분리 개선, 전자 밴드 구조 변경 및 표면 반응성 개선을 통해 개선된 광촉매 활성을 제공하기 위해 도판트를 사용하여 종종 수정됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

• 광물 목록

레퍼런스

외부 링크

• "Rutile" . Encyclopedia Americana. 1920.