Moissanite
| Moissanite | |
|---|---|
 | |
| Általános és osztályozás | |
| más nevek | |
| kémiai formula | Sic |
|
Ásványi osztály (és esetleg tanszék) |
elemek |
|
Rendszer sz. Strunznak és Danának |
1.DA.05 ( 8. kiadás : I / B.02) 01.03.08 |
| Kristálytani adatok | |
| Kristály rendszer | hatszögletű |
| Kristály osztály ; szimbólum | 6 / mm |
| Űrcsoport | P 6 3 mc (186. sz.) |
| Rácsparaméterek | a = 3,0810 (2) A ; c = 15,1248 (10) A |
| Formula egységek | Z = 6 |
| Gyakori kristályos arcok | [10 1 0] |
| Fizikai tulajdonságok | |
| Mohs keménység | 9.5 |
| Sűrűség (g / cm 3 ) | mért: 3,1-3,29; számított: 3,21 |
| Hasítás | homályos {0001} után |
| Szünet ; Kitartás | héjszerű |
| szín | színtelen, zöld, smaragdzöld, zöldessárga, kékes, világosszürke, fekete |
| Vonal színe | zöldesszürke, fehér |
| átláthatóság | átlátszó |
| ragyog | Fém csillogás gyémánt csillogásig |
| Kristályoptika | |
| Törésmutatók |
n ω = 2,616 - 2,757 n e = 2,654 - 2,812 |
| Birefringence | 5 = 0,038 |
| Optikai karakter | egytengelyes pozitív |
| Pleokroizmus | gyenge |
Moissanite , kémiailag is ismert karborundum vagy szilícium-karbid , egy ritkán előforduló ásványi a ásványi osztálya az elemek. Az SiC kémiai összetételével a hatszögletű kristályrendszerben kristályosodik, sima, lekerekített, hatszögletű, legfeljebb öt milliméteres kristályokat képez. Az ásvány tiszta állapotban színtelen, de más elemek, például nitrogén , bór vagy alumínium nyomai miatt széles színválasztékot mutat a zöldtől (nitrogén) a kéktől a feketeig (alumínium, bór).
Etimológia és történelem
A moissanitot 1904-ben fedezte fel először Henri Moissan a Canyon Diablo meteorit ásványi mintájában, amelyet a Barringer-kráter közelében találtak. Összetételét először 1892-ben François Ernest Mallard , 1893-ban pedig Georges Friedel vizsgálta ; Felismerték, hogy különösen kemény anyagot tartalmaz, amely inert a sósavhoz , és ezt kezdetben gyémántnak tekintették. 1904-ben Moissan nagyobb mennyiségű meteoritot tudott megvizsgálni, és a tipikus hatszögletű kristályokból felismerte, hogy a meteorit szilícium-karbidot tartalmaz. Az új ásványt moissanite nevet kapta a felfedező.
A szilícium-karbid mesterséges előállítását 1891-ben érte el először Edward Goodrich Acheson (1893 februárjában szabadalmaztatták); drágakő minőségű moissanitot 1997-ben készítettek.
osztályozás
A Strunz rendszerben a moissanit a nemfémek közé tartozik . Miután a 8. kiadás , alkot egy csoport semimetals és nem fémek együtt chaoite , gyémánt, fullerite , grafit és lonsdaleite . A 9. kiadásban ez az egyetlen képviselője a nemfémes karbidoknak, a nemfém szén- és nitrogénvegyületek alcsoportjának.
A Dana-rendszerben külön egy félcsoportot és nemfémeket alkot.
Kristályos szerkezet
A leggyakoribb α-módosítás, moissanite kristályosodik a hexagonális kristály rendszer a térben csoport P 6 3 mc (tércsoport no.186 ) a rácsparamétereket egy = 3.073 Å és c = 15,08 Á, valamint hat képletű egység per egység cella . Ez megfelel a wurtzit szerkezetnek.
tulajdonságait
A moissanite az egyik legnehezebben ismert természetes anyag, csak a gyémánt keményebb. A gyémánthoz hasonlóan a moissanit is optikailag átlátszó, de ezzel ellentétben ketté törő .
A moissanite általában hatszögletű, táblázatos kristályokban kristályosodik. Ezeket a [10 1 0] sík mentén elsimítják és a sarkokban lekerekítik.
Az egyes kristályok természetes előfordulás esetén ritkán nagyobbak, mint 1 mm. 2014-től az Izraelben talált 4,1 mm hosszú mintát tekintik a legnagyobb ismert természetes moissanit kristálynak.
Módosítások és fajták
A moissanit különféle polimorf formákban fordul elő . Ide tartoznak a különböző hatszögletű, romboéderes és köbös módosítások. Leggyakrabban a hatszögletű moissanit 6H módosítást találjuk, amelynek felépítése megegyezik a wurtzitéval . A cinkkeverék szerkezetének megfelelő köbös β-módosítás (moissanite-3C) szintén ritkán fordul elő . Az Egyesült Államok Wyoming államában találták meg . A mesterséges szilícium-karbidban ismert 74 módosítás közül nyolc a természetből ismert.
Oktatás és helyszínek
A szilícium-karbid magas hőmérsékleten képződik, amely a földköpenyben fordul elő, vagy amikor a meteoritok a földet érik. Az α-módosítás kezdetben 1900 és 2000 ° C közötti hőmérsékleten alakul ki. A képződés körülményei összehasonlíthatók a gyémántéval, így a két ásvány néha együtt fordul elő kimberlitben , például a Kínai Népköztársaságban a Fuxianban . Ha az α-SiC magas hőmérsékleten érintkezésben van az elemi szilíciummal , és ha szén-dioxid is jelen van, akkor a szilícium reagálhat a szén-dioxiddal, így β-SiC-t képez, amely az α-SiC-hez kapcsolódik. Más ásványi anyagok, kivéve a gyémánt, moissanite amely kapcsolatban, amelyek a vas (meteoritok), kvarc , gránát , klinopiroxén , Coesite , rutil , grafit, pyrrhotite és kobalt - pirit (in kimberlit).
A helyszínek különböző meteoritok, például az azerbajdzsáni Indarch meteorit, az ukrán Krymka meteorit és az amerikai Arizona államban található Canyon Diablo meteorit ; Ütő kráterek, mint a Nördlinger Ries ; Vulkánok, mint a Tolbachik a Kamcsatka- félszigeten ( Oroszország ) és a gyémánt bányák, például Sakha (Oroszország) és Kimberley a Western Australia .
használat
Ritkasága miatt a természetben előforduló moissanitot nem használják gazdaságosan. A szilícium-karbidot azonban mesterségesen nagy mennyiségben állítják elő szilícium-dioxidból és szénből . Ahogy karborundum, ez egy fontos koptató , de az is használható, mint egy kerámia , szigetelő és, köszönhetően a félvezető tulajdonságai, a fénykibocsátó diódák , tranzisztorok és varisztorok .
A nagyon tiszta moissanit kristályok hasonló tulajdonságaik miatt gyémántpótlóként használhatók. A moissanite keménysége kissé alacsonyabb, mint a gyémánté, de a levegőben termikusan stabilabb (1127 ° C-ig, gyémánt csak 837 ° C-ig), és gyártása lényegesen olcsóbb. Ezért magas nyomáson és magas hőmérsékleten végzett kísérletekben használják.
Lásd még
irodalom
- Moissanite , In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (szerk.): Ásványtani kézikönyv, Amerikai Ásványtani Társaság , 2001 ( PDF 61 kB )
- Bejegyzés a moissanite- on . In: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, hozzáférés: 2014. március 7.
- Simonpietro Di Pierro, Edwin Gnos, Bernard H. Grobety, Thomas Armbruster, Stefano M. Bernasconi, Peter Ulmer: Kőzetképző moissanit (természetes α-szilícium-karbid). In: Amerikai ásványtan . 2003, 88, 1817-1821. Oldal ( kivonat, pdf ).
- Gian Carlo Capitani, Simonpietro Di Pierro és Gioacchino Tempesta: A 6H-SiC szerkezeti modell: További finomítás a földi moissanit SCXRD adataiból. In: American Mineralogist . 2007, 92, 403-407 ( absztrakt, pdf ).
web Linkek
- Ásványi atlasz: Moissanite (Wiki)
- Mindat - Moissanite (angol)
- RRUFF Raman-spektroszkópia adatbázisa - Moissanite (angol)
Egyéni bizonyíték
- ^ Gian Carlo Capitani, Simonpietro Di Pierro, Gioacchino Tempesta: A 6H-SiC szerkezeti modell: további finomítás egy földi moissanit SCXRD adataiból . In: American Mineralogist . szalag 92. , 2007. o. 403–407 ( rruff.info [PDF; 244 kB ; megtekintve 2017. július 8-án]).
- ↑ a b c d Moissanite , In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Szerk.): Hand of Mineralogy, Mineralogical Society of America , 2001 ( PDF 61 kB )
- ↑ a b c Moissanite a mindat.org oldalon (angol)
- ^ Henri Moissan : A Nouvelles visszahúzza magát a Canon Diabolo météorite-hoz . In: Comptes rendus . 1904, 139, 773–786. Oldal ( szöveg gallicai nyelven , francia nyelven)
- ↑ Szilícium-karbidra vonatkozó bejegyzés . In: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, hozzáférés: 2014. március 7.
- ↑ szabadalmi US492767: Eljárás az karborundum, ipari csiszolóanyag is nevezték szilícium-karbid. (PDF 179,4 kB)
- ↑ a b c d Bejegyzés a moissanite-ra. In: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, hozzáférés: 2014. március 7.
- ^ Emmanuel Fritsch, Vered Toledo, Antoinette Matlins: Rekord méretű természetes moissanita kristályok, amelyeket Izraelben fedeztek fel. Gemological Institute of America , 2014 , 2017. november 30 .
- ↑ J. Bauer, J. Fiala, R. Hrichova: Természetes a-szilícium-karbid . In: American Mineralogist . szalag 48 , 1963, pp. 620–635 ( rruff.info [PDF; 795 kB ; megtekintve 2017. július 8-án]).
- Rene Irene Leung, Wenxiang Guo, Irving Friedman, Jim Gleason: A szilícium-karbid természetes előfordulása egy gyémánt fuxian kimberlitben . In: Természet . 1990, 346, 352-354, doi : 10.1038 / 346352a0 .
- ↑ RM Hough, I. Gilmour, CT Pillinger, JW Arden, KWR Gilkess, J. Yuan, HJ Milledge: Gyémánt és szilícium-karbid a Ries ütközési kráter ütközéses kőzetében . In: Természet . 1995, 378, 41–44. Oldal, doi : 10.1038 / 378041a0
- ↑ Ji-an Xu, Ho-kwang Mao: Moissanite: Ablak a nagynyomású kísérletekhez. In: Tudomány . 2000, 290, 783-785. O., Doi : 10.1126 / science.290.5492.783 .