Precio, ocurrencia, extracción y usos del rutilo
El rutilo es un mineral que se encuentra con frecuencia de la clase de minerales de "óxidos e hidróxidos" con la composición química TiO2 y, por tanto, químicamente hablando, dióxido de titanio.
El rutilo cristaliza en el sistema de cristal tetragonal y desarrolla principalmente cristales prismáticos cortos a largos, con rayas verticales y muy a menudo cristales gemelos en forma de tripletes, cuatrillizos y sextillizos polisintéticos, lamelares y cíclicos, pero también agregados minerales granulares a masivos. La mayoría de los cristales de rutilo miden entre unos pocos milímetros y unos centímetros. También se pueden encontrar cristales de hasta 25 cm de longitud. [3]
El color de los cristales, en su mayoría transparentes a translúcidos, varía entre marrón rojizo y rojo fuerte, pero también puede ser amarillo dorado, azulado o violeta. También son posibles colores de deslustre de colores. Las superficies de los cristales tienen un brillo similar al de un diamante.
Etimología e historia
El rutilo fue descrito en 1803 por Abraham Gottlob Werner, quien nombró al mineral en base a su color rojizo que ocurre con frecuencia después de la palabra latina rutilus para rojo o rojizo.
Hasta 1795, cuando se conoció su composición química, el rutilo se confundió con un mineral del grupo de las turmalinas.
clasificación
En la octava edición de la clasificación mineral según Strunz, que está desactualizada desde 1982, el rutilo pertenecía a la clase mineral de "óxidos e hidróxidos" y allí al departamento de óxidos con la fórmula general "MO8 y compuestos relacionados". , donde fue nombrado por el "rutilo" Row "con el sistema no. IV / D.2 y los demás miembros casiterita, plattnerita y varlamoffita.
En el último directorio de minerales Lapis revisado y actualizado por Stefan Weiß en 2018, que, por consideración a los coleccionistas privados y las colecciones institucionales, todavía se basa en esta sistemática clásica de Karl Hugo Strunz, al mineral se le asignó el sistema y el número de mineral. IV / D.02-10, que en el "Sistema Lapis" corresponde al departamento "Óxidos con la relación molar de metal: oxígeno = 1: 2 (MO2 y parientes)".
La novena edición de la sistemática mineral de Strunz, válida desde 2001 y actualizada por la International Mineralogical Association (IMA) hasta 2009, también asigna rutilo a la división de "Óxidos con la relación molar de metal: oxígeno = 9: 1 y comparable". Sin embargo, esto se subdivide según el tamaño de los cationes involucrados y la estructura cristalina, de modo que el mineral se clasifica en la subsección “Con cationes de tamaño mediano; Se pueden encontrar cadenas de octaedros enlazados por aristas ", donde también se le nombra por el" grupo de rutilo "con el sistema núm. 2.DB.4 y los demás miembros argutita, casiterita, plattnerita, pirolusita, tripuhyita, tugarinovita y varlamoffita.
La sistemática de minerales según Dana también asigna el rutilo a la clase de "óxidos e hidróxidos", pero inicialmente a la categoría de "óxidos". Aquí está junto con ilmenorutil, estruverita, pirolusita, casiterita, plattnerita, argutita, escawcreekita y stishovita en el "grupo rutilo (tetragonal: P42 / mnm)" con el sistema no. 04.04.01 se encuentra en la subsección "Óxidos simples con una carga catiónica de 4+ (AO2)".
estructura cristalina
La estructura de rutilo es un tipo de estructura que ocurre con frecuencia para los compuestos AB2 y, en contraste con la estructura de fluorita, no se basa en el empaquetamiento más cercano de esferas. Los aniones de óxido están dispuestos en forma de capas "hexagonales" deformadas y corrugadas, con la mitad de los espacios octaédricos entre ellos ocupados por los cationes de titanio, pero debido a la simetría tetragonal, estas capas corrugadas no forman el empaque más cercano de esferas. Por lo tanto, la estructura cristalina se puede describir mejor como un empaquetamiento de varillas tetragonales de hebras de octaedros [TiO6] de borde que comparten (según la notación de Niggli: [TiO4 / 2O2 / 1]), que corren paralelas al eje c cristalográfico. Las hebras todavía están unidas a través de esquinas comunes para formar una red tridimensional [TiO6 / 3], que en forma abreviada da como resultado la fórmula de suma TiO2. Los cationes de titanio rodeados octaédricamente por átomos de oxígeno tienen por tanto el número de coordinación 6, mientras que los aniones de óxido están rodeados por tres átomos de titanio en una disposición plana trigonal ligeramente distorsionada (número de coordinación 3).
Varios otros compuestos inorgánicos también cristalizan en la estructura de rutilo, incluidos los óxidos NbO2, TaO2, MnO2 y SnO2, así como los fluoruros CrF2, MnF2, FeF2, CoF2, NiF2, CuF2 y ZnF2.
Propiedades
morfología
El rutilo a menudo forma cristales prismáticos con un hábito grueso de columna a aguja fina, en los que predominan las formas planas {110} y {010} y cuyas caras de cristal son paralelas estiradas y rayadas. Además de muchas otras formas, también hay prismas ditetragonales.
Encerrado en forma de aguja fina a fibrosa, el rutilo es responsable del asterismo (estrella de luz) que se produce en zafiros y rubíes, entre otras cosas. En inclusiones microscópicas, además de la hematita y otras inclusiones minerales, puede enfatizar los “cristales fantasmas” que se observan especialmente en el cuarzo.
Los gemelos se encuentran generalmente en el rutilo, que puede formarse de acuerdo con dos leyes: los gemelos, los tripletes y los multifilamentos polisintéticos son particularmente comunes en forma laminar o cíclica según (101), encontrándose los individuos en un ángulo de 65 ° 35 ′. Son característicos los gemelos en forma de rodilla, en forma de visera y en forma de V e incluso sextillizos que forman anillos cerrados. Los gemelos según (301) en forma de corazón, cuyos ejes verticales se encuentran en 54 ° 44 ′, son menos comunes. Ambas leyes también pueden ocurrir al mismo tiempo y, por lo tanto, formar un agregado reticulado o reticulado, que se llama sagenita.
Exterior
El rutilo puede presentarse en diferentes colores, pero la mayoría de las veces se encuentra en colores marrón rojizo a rojo fuerte y negro. Como inclusiones (inclusiones) en otros minerales, como el cuarzo, el rutilo también brilla en un fuerte color amarillo dorado y en esta forma se conoce como pelo de venus y a menudo se procesa en piedras preciosas. Por otro lado, raramente aparecen tonos azulados o púrpuras.
Propiedades fisicas y quimicas
El rutilo es insoluble en ácidos e infusible antes del tubo de soldadura. En su forma pura es débilmente paramagnético con una susceptibilidad magnética específica (susceptibilidad de masa) de 7,7 · 10−7 emu / Oe · mg, pero si también contiene hierro, se vuelve antiferromagnético [4].
Modificaciones y variedades.
El rutilo es la modificación más importante y única del dióxido de titanio que es estable a altas temperaturas. Los otros dos son anatasa y brookita.
La sagenita se llama una variedad de rutilo, que tiene intercrecimientos planos, reticulados a enrejados, de gemelos de rutilo fino en forma de aguja. También se conoce como intercrecimiento epitaxial (orientado).
Nigrin es el nombre de un rutilo negro ferroso.
Educación y ubicaciones
Condiciones educativas
Como mineral de alta temperatura y alta presión, el rutilo se forma tanto magmática como metamórfica y se puede encontrar como un componente accesorio en muchas rocas, incluso como un mineral de jabón en los sedimentos de los ríos. En consecuencia, el rutilo se puede encontrar en asociación con muchos otros minerales, como adulara, albita, apatita, calcita, clorita, ilmenita, pirofilita, titanita y cuarzo, además de las otras modificaciones de TiO2 anatasa y brookita ya mencionadas. Con la hematita, el rutilo también forma adherencias epitaxiales.
El rutilo se encuentra en las eclogitas y es la fase Ti dominante en las anfibolitas granate.
Ubicaciones
Como formación mineral frecuente, el rutilo se puede encontrar en muchos lugares del mundo, con alrededor de 5900 ubicaciones documentadas hasta ahora (hasta 2019).
La “Mina Graves Mountain” en el condado de Lincoln (Georgia), EE. UU., Donde salieron a la luz cristales de hasta 15 cm de tamaño, son dignos de mención por sus extraordinarios hallazgos minerales. Se conocen epitaxias de hematita de rutilo particularmente hermosas en el “Cavradi Gorge” cerca de Sedrun en el cantón suizo de Graubünden y en el municipio de Ibitiara en el estado brasileño de Bahía. Además, a menudo se descubren inclusiones de rutilo en cuarzo ahumado en Ibitiara y en el municipio de Itabira, que pertenece al estado de Minas Gerais. En Golčův Jeníkov y Soběslav, en la República Checa, se encontraron grandes gemelos de cristal con forma de rodilla o visera de hasta unos 7 cm de tamaño. [9] Se encontraron cristales de hasta 3 cm de diámetro y 5 cm de longitud en el depósito de Paragachay en el monte Kapujuk, República Autónoma de Nakhichevan en Azerbaiyán.
En Alemania, el rutilo se encontró principalmente en algunas regiones de la Selva Negra (Baden-Württemberg), en Fichtelgebirge, Spessart, Bosque de Baviera y Bosque del Alto Palatinado (Baviera), Hesse, Baja Sajonia, en el Siebengebirge de Renania del Norte-Westfalia, el Eifel (Renania-Palatinado), en el Sarre, en los Montes Metálicos de Sajonia, Schleswig-Holstein y Turingia.
En Austria, el mineral se encontró en Burgenland, en fisuras alpinas en muchas regiones de Carintia, Salzburgo y Estiria, en algunas regiones de Baja Austria y Tirol, así como en Alta Austria y Vorarlberg.
En Suiza, el rutilo se produjo principalmente en fisuras alpinas en los cantones de Graubünden, Ticino y Valais.
El rutilo también se puede encontrar en muestras de rocas de la Cordillera del Atlántico Medio y la Cordillera del suroeste de la India y fuera de la Tierra en la luna, más precisamente en las tierras altas de Fra Mauro.
Países productores más grandes
A nivel mundial, las reservas mineras de los minerales de titanio más importantes lmenita y rutilo se estiman en 692,58 millones de toneladas, con las mayores concentraciones regionales en China con 28,9%, Australia con 17,0% e India con 13,3% (a noviembre de 2014).
Utilizar
Con un contenido de metal de alrededor del 60%, el rutilo es el mineral de titanio más importante después de la ilmenita.
El dióxido de titanio en la modificación de rutilo se usa como pigmento blanco debido a su alta refracción. Además, sirve solo o en conjunto con la celulosa como recubrimiento de electrodos para soldadura por arco, lo que mejora la soldadura o la hace posible en primer lugar.
Debido a sus propiedades semiconductoras, el rutilo se utiliza en células solares de tinte, las llamadas células Grätzel. Su banda prohibida es de alrededor de 3,0 eV, por lo que puede absorber luz con una longitud de onda inferior a unos 400 nm.
Como una joya
El rutilo natural solo se procesa ocasionalmente en piedras preciosas por los coleccionistas, ya que generalmente forma cristales que son demasiado pequeños. El rutilo sintético, por otro lado, se ha vendido bajo el nombre comercial "Titania" o "Diamonita" (¡no confundir con la diamantita!) Como un diamante de imitación desde 1948, por lo que incluso supera su brillo en seis veces más de alta dispersión. (fuego).
También son populares las agujas de rutilo encerradas en otros minerales, que además del brillo dorado también proporcionan varios efectos ópticos como asterismo (reflejos de luz en forma de estrella) y chatoyance (efecto ojo de gato).
Precio del rutilo
