Minerales

Corundo



El corindón se ha utilizado históricamente como abrasivo, pero es más famoso como el mineral de rubí y zafiro.


Corundo: Dos segmentos de cristal de corindón de la India que muestran la forma de cristal hexagonal y la separación basal del mineral. Estas muestras son de color rojo y podrían llamarse "corindón rubí".

¿Qué es el corindón?

El corindón es un mineral formador de rocas que se encuentra en rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias. Es un óxido de aluminio con una composición química de Al2O3 y una estructura de cristal hexagonal.

El mineral es ampliamente conocido por su extrema dureza y por el hecho de que a veces se encuentra como hermosos cristales transparentes en muchos colores diferentes. La dureza extrema hace que el corindón sea un abrasivo excelente, y cuando esa dureza se encuentra en hermosos cristales, tienes el material perfecto para cortar piedras preciosas.

El corindón natural y sintético se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones industriales debido a su dureza, dureza y estabilidad química. Se utilizan para fabricar rodamientos industriales, ventanas resistentes a los arañazos para instrumentos electrónicos, obleas para placas de circuitos y muchos otros productos.

Cristales de corindón: Fotos de tres cristales de corindón. A la izquierda hay un corindón común de Transvaal, Sudáfrica, que mide unos 6 centímetros de altura. En el centro hay un corindón de rubí con calidad de gema de Karnataka, India, que mide aproximadamente 1,6 centímetros de altura. A la derecha hay un corindón de zafiro azul de Sri Lanka que mide unos dos centímetros de altura. Las tres muestras y fotos de Arkenstone / www.iRocks.com.

Hecho famoso por rubíes y zafiros

La mayoría de las personas están familiarizadas con el corindón; sin embargo, muy pocas personas lo conocen por su nombre mineral; en cambio, lo conocen por los nombres "rubí" y "zafiro". Un espécimen de corindón de calidad de gema con un color rojo intenso se conoce como "rubí". Un corindón de calidad de piedra preciosa con un color azul se llama "zafiro". El corindón incoloro se conoce como "zafiro blanco". El corindón de cualquier otro color se conoce como "zafiro elegante".

Despedida de corindón: Segmentos de corindón de cristal hexagonal que se han separado por separación. Estas muestras tienen aproximadamente un centímetro de diámetro. Foto de USGS por Andrew Silver.

Cornedum gneiss con zafiro: Un espécimen de cornedum gneiss de Gallatin Valley, Montana. Este espécimen mide unos doce centímetros de ancho y tiene un cristal de zafiro azul redondo en el lado izquierdo.

Propiedades del corindón

El corindón es un material excepcionalmente duro y resistente. Es el tercer mineral más duro, después del diamante y la moissanita. Sirve como mineral índice para una dureza de nueve en la escala de dureza de Mohs.

Su dureza, alta gravedad específica, cristales hexagonales y separación son muy buenas propiedades de diagnóstico para usar en su identificación. Un resumen de las propiedades físicas del corindón se da en la tabla a continuación.

Propiedades físicas del corindón

Clasificación químicaÓxido
ColorTípicamente gris a marrón. Incoloro cuando es puro, pero pequeñas cantidades de varios metales producen casi cualquier color. El cromo produce rojo (rubí) y las combinaciones de hierro y titanio producen azul (zafiro).
RachaIncoloro (más duro que la placa de rayas)
LustreAdamantina a vítreo
DiafaneidadTransparente a translúcido
EscoteNinguna. Corindón muestra la separación perpendicular al eje c.
Dureza de Mohs9
Gravedad específica3.9 a 4.1 (muy alto para un mineral no metálico)
Propiedades diagnósticasDureza, alta gravedad específica, cristales hexagonales que a veces se reducen a una pirámide, separación, brillo, fractura concoidal
Composición químicaAlabama2O3
Sistema de cristalHexagonal
UsosHistóricamente utilizado como abrasivo. Las muestras con colores agradables tienen una larga historia de uso de piedras preciosas.

Zafiros aluviales de Montana: Una dispersión de pequeños zafiros aluviales encontrados en Montana. Estas piedras azules no se tratan y miden entre cuatro y cinco milímetros de ancho.

Ocurrencia geológica de corindón

El corindón se encuentra como mineral primario en rocas ígneas como la sienita, la nefelina sienita y la pegmatita. Algunos de los depósitos de rubí y zafiro más importantes del mundo se encuentran donde las gemas se han resistido a los flujos de basalto y ahora se encuentran en los suelos y sedimentos de la pendiente.

El corindón también se encuentra en rocas metamórficas en lugares donde las lutitas o bauxitas aluminosas han sido expuestas al metamorfismo de contacto. El esquisto, el gneis y el mármol producidos por el metamorfismo regional a veces contienen corindón. Algunos de los zafiros y rubíes de la más alta calidad, color y claridad se forman en mármol a lo largo de los bordes de los cuerpos de magma subsuperficiales.

La dureza, la alta dureza y la resistencia química del corindón le permiten persistir en los sedimentos mucho después de que otros minerales hayan sido destruidos. Es por eso que a menudo se encuentra concentrado en depósitos aluviales.

Estos depósitos son la fuente más importante de rubíes y zafiros en varias partes del mundo. Las fuentes tradicionales de rubíes y zafiros aluviales incluyen Birmania, Camboya, Sri Lanka, India, Afganistán, Montana y otras áreas. En las últimas décadas, varias partes de África, incluidas Madagascar, Kenia, Tanzania, Nigeria y Malawi, se han convertido en importantes productores de rubí y zafiro.

Ruedas de esmeril: Un anuncio que ofrece esmeril y ruedas de corindón, publicado en 1895 por The Springfield Manufacturing Company de Bridgeport, Connecticut. Esto fue en un momento en que se usaban esmeril genuino y corindón para hacer las ruedas.

Dureza y uso como abrasivo

La extrema dureza del corindón lo hace especialmente útil como abrasivo. El corindón triturado se procesa para eliminar las impurezas y luego se tamiza para producir gránulos y polvos de tamaño uniforme. Estos se utilizan para medios de pulido, compuestos de pulido, papeles de lija, muelas abrasivas y otras aplicaciones de corte.

Algunos problemas con el uso de corindón natural como abrasivo son que los depósitos son generalmente pequeños, de forma irregular y el corindón es de calidad variable. No son fuentes confiables de material de calidad consistente para ejecutar un proceso de fabricación. El corindón sintético, producido con bauxita calcinada, se ha convertido en una fuente más confiable con propiedades más consistentes. Ha reemplazado el corindón natural en la mayoría de los productos manufacturados.

Papel de lija de óxido de aluminio se hace uniendo partículas de corindón sintético (óxido de aluminio) a una hoja de papel. Es un papel de lija ampliamente utilizado para trabajar la madera y otros trabajos de fabricación. Foto

Roca de esmeril: Un espécimen de esmeril que es rico en corindón y espinela de Peekskill, Nueva York. Este espécimen mide aproximadamente seis pulgadas (quince centímetros) de ancho. Emery a menudo ha sido triturado, procesado y tamizado para su uso como abrasivo industrial.

Limas de uñas Emery: Los "tableros de esmeril" son un producto de manicura y cuidado de las uñas que se fabrica pegando papeles abrasivos a un pedazo delgado de cartón. Obtuvieron su nombre en el siglo XIX cuando se usó esmeril triturado como abrasivo. Las tablas de esmeril de hoy no están hechas con esmeril. En cambio, muchos de ellos tienen un lado grueso de corindón sintético (óxido de aluminio) y un lado fino de abrasivo granate. Foto

Esmeril

La piedra de esmeril es una roca metamórfica granular o ígnea que es rica en corindón. Es una mezcla de minerales de óxido, típicamente corindón, magnetita, espinela y / o hematita. Es la forma más común de corindón natural que se ha utilizado para fabricar abrasivos.

El uso de esmeril como abrasivo ha disminuido significativamente en las últimas décadas. Ha sido reemplazado casi por completo por abrasivos fabricados como el carburo de silicio. El carburo de silicio tiene una dureza Mohs de 9 a 9.5. Es económico y generalmente funciona mejor que los abrasivos naturales hechos de corindón o esmeril.

Corindón como rubí, zafiro y zafiro elegante: El corindón de calidad gema es un material muy preciado y valioso. Cuando es de color rojo brillante se llama "rubí". Cuando es azul se llama "zafiro". Cuando es incoloro, se llama "zafiro blanco". El corindón con calidad de gema de cualquier otro color se llama "zafiro elegante". En el pasado, la mayoría del corindón de gemas se producía en Asia y Australia. En la década de 1990, se hicieron muchos descubrimientos de corindón de gemas en África. Todas las piedras en esta foto fueron extraídas en África. Casi todos los corindones de gemas se tratan mediante calentamiento u otro proceso para mejorar su color.

La mejor manera de aprender sobre minerales es estudiar con una colección de especímenes pequeños que pueda manejar, examinar y observar sus propiedades. Las colecciones económicas de minerales están disponibles en la tienda de Geology.com.

Usar como una piedra preciosa

En el mercado de piedras preciosas y joyas, casi toda la atención se dirige a un pequeño grupo de gemas conocidas como "los cuatro grandes": diamantes, rubíes, zafiros y esmeraldas. Dos de estos, el rubí y el zafiro, son corindones de gemas.

Estas gemas más populares son muy buscadas y se han extraído en muchas partes del mundo durante miles de años. Hoy en día, se requieren millones de rubíes y zafiros cada año para satisfacer las demandas del mercado de la joyería, desde piedras comerciales baratas que se venden en centros comerciales y grandes almacenes hasta especímenes espectaculares utilizados en joyas de diseño y personalizadas. La demanda de piedras atractivas excede las capacidades de las minas para abastecer. Como resultado, los precios pagados por las piedras naturales atractivas han aumentado a niveles altos.

Cuando un consumidor quiere un "anillo de rubí" o un "colgante de zafiro", generalmente no está interesado en sustituir una espinela roja, una iolita azul u otra gema atractiva de color similar. Quieren "rubí" o quieren "zafiro". Los joyeros minoristas, especialmente aquellos que venden piezas y juegos por menos de $ 500, han presentado cada vez más gemas sintéticas o "creadas en laboratorio" junto con las piedras naturales en sus vitrinas.

Los materiales sintéticos tienen la misma composición de óxido de aluminio y estructura cristalina que los rubíes y zafiros naturales. Su color también es producido por los mismos oligoelementos (cromo para rubí y hierro con titanio para zafiro).

Tienen el mismo atractivo óptico y generalmente una mejor apariencia física que las piedras naturales de tamaño similar del mismo precio. Como resultado, muchos consumidores ahora compran con gusto piedras sintéticas porque reciben un producto más atractivo a un precio que pueden pagar. A largo plazo, es probable que las gemas sintéticas sigan desplazando las piedras naturales del mercado, especialmente en los rangos de precios bajos y medios, donde los consumidores son muy conscientes del precio.

No hay nada de malo en vender o comprar joyas que contengan piedras preciosas sintéticas siempre que se cumplan dos condiciones: 1) el vendedor debe revelar el hecho de que las piedras preciosas son productos del hombre en lugar de productos de la naturaleza; y 2) el comprador entiende claramente que las piedras preciosas son sintéticas y están hechas por personas en lugar de ser productos de la naturaleza.

Rodamientos de reloj de corindón: Rodamientos de corindón (rubí) en un reloj de bolsillo antiguo con movimiento de "joya". A principios de 1900, el corindón sintético se usaba como cojinete de joyas en los relojes.

Rodamientos de corindón: Un dibujo de cojinetes de joya y un capstone (rojo) que sostiene una rueda pivotante en un reloj mecánico lubricado por aceite (amarillo). Imagen de dominio público de Chris Burks Chetvorno.

"Joyas" y "Cristales" en Relojes

A mediados de 1800, los fabricantes de relojes en Suiza necesitaban pequeños rodamientos que fueran altamente resistentes a la abrasión. Descubrieron que podían perforar un agujero en una pequeña pieza de corindón y usarlo para un rodamiento suave y de larga duración. El corindón era mucho más duro que los metales utilizados para hacer las partes móviles de un reloj, y fue capaz de resistir la abrasión continua sin fallar. Los rodamientos de corindón se llamaban "rodamientos de joyas" por sus contrapartes de piedras preciosas.

Los relojes suizos y sus "movimientos de joyas" se hicieron famosos en todo el mundo por su larga vida y fiabilidad. A principios de 1900, los cojinetes de corindón sintético reemplazaron los cojinetes de corindón natural en la mayoría de los relojes suizos. El corindón sintético era más uniforme que el corindón natural, además de ser más barato y más fácil de obtener. Este uso de rodamientos de joyas creó una reputación positiva para los relojes suizos que continúa hasta nuestros días, incluso mientras los relojes mecánicos están siendo reemplazados por relojes digitales.

El zafiro sintético incoloro también se usa en relojes. Su durabilidad, brillo vítreo y resistencia al rayado lo convierten en una cubierta transparente perfecta para la cara de un mecánico o digital. Estas cubiertas transparentes, conocidas como "cristales" protegen la cara del reloj del impacto, el polvo, la humedad y la abrasión. El zafiro sintético se ha utilizado para este propósito durante casi 100 años.

Corindón sintético: Una bola de corindón sintético. Debido a su color rojo, podría llamarse "rubí sintético". Material como este se utiliza para rodamientos de relojes, piedras preciosas, medios de ganancia láser y muchos otros fines.

Láser de rubí: Diagrama del primer láser de trabajo. Empleó un delgado cristal de rubí como medio de ganancia. Imagen de dominio público por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.

Láseres de rubí

El corindón sintético es una parte esencial de muchos láseres. De hecho, el primer láser de trabajo fue un "láser de rubí", fabricado por Theodore Maiman en Hughes Research Labs en 1960. Empleaba un cristal de rubí sintético como "medio de ganancia". El medio de ganancia es un material en el láser que es el objetivo de una intensa explosión de luz.

Esa luz hace que los electrones en el medio de ganancia salten a un nivel de energía más alto causando la emisión de fotones, que golpean a otros átomos en el medio de ganancia, haciendo que se exciten y emitan más fotones. Esta breve reacción en cadena produce la luz muy intensa de un rayo láser. Los láseres llevan el nombre del material utilizado como medio de ganancia, como "láser de rubí" o "láser de zafiro de titanio" o "láser YAG" (granate de itrio y aluminio).

En solo unas pocas décadas, los láseres se han convertido en elementos comunes de nuestra sociedad. Pequeños láseres se utilizan en reproductores de CD y DVD. Los láseres se utilizan para cortar metal, piedra y otros materiales resistentes. Los láseres se usan para eliminar tatuajes, realizar cirugía estética, cirugía de cataratas y cirugía LASIK para la corrección de la visión.

Ventanas de escáner de corindón sintético: Una máquina de auto-check-out con una ventana de escáner de código de barras en una tienda minorista en Houston, Texas. La ventana del escáner probablemente esté hecha de corindón sintético. Imagen de dominio público por WhisperToMe.

Otros usos de corindón

El corindón tiene muchos otros usos. Es químicamente inerte y resistente al calor. Estas propiedades lo convierten en un material perfecto para fabricar productos refractarios, como ladrillos refractarios, revestimientos para hornos y muebles para hornos. Hoy en día, estos productos generalmente están hechos con corindón sintético.

El corindón puro es incoloro, transparente, duradero y resistente a los arañazos. Se cultivan grandes cristales de corindón sintético transparente, se cortan en láminas delgadas y luego se usan como ventanas de escáneres de supermercados, cristales de reloj, ventanas de aviones y cubiertas protectoras para dispositivos electrónicos.

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