कोरन्डम

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Corundum
Several corundum crystals.jpg
सामान्य
श्रेणीOxide mineral – Hematite group
Formula
(repeating unit)		Aluminium oxide, Al2O3
आईएमए प्रतीकCrn[1]
स्ट्रुन्ज़ वर्गीकरण4.CB.05
दाना वर्गीकरण4.3.1.1
क्रिस्टल सिस्टमTrigonal
क्रिस्टल क्लासHexagonal scalenohedral (3m)
H-M symbol: (3 2/m)
अंतरिक्ष समूहR3c (No. 167)
यूनिट सेलa = 4.75 Å, c = 12.982 Å; Z = 6
Identification
ColorColorless, gray, golden-brown, brown; purple, pink to red, orange, yellow, green, blue, violet; may be color zoned, asteriated mainly grey and brown
क्रिस्टल की आदतSteep bipyramidal, tabular, prismatic, rhombohedral crystals, massive or granular
ट्विनिंगPolysynthetic twinning common
क्लीवेजNone – parting in 3 directions
फ्रैक्चरConchoidal to uneven
दृढ़ताBrittle
Mohs scale hardness9 (defining mineral)[2]
LusterAdamantine to vitreous
स्ट्रीकColorless
डायफेनिटीTransparent, translucent to opaque
विशिष्ट गुरुत्व3.95–4.10
ऑप्टिकल गुणUniaxial (−)
अपवर्तक सूचकांकnω = 1.767–1.772
nε = 1.759–1.763
प्लोक्रोइज्मNone
गलनांक2,044 °C (3,711 °F)
भव्यताInfusible
घुलनशीलताInsoluble
में बदल देता हैMay alter to mica on surfaces causing a decrease in hardness
अन्य विशेषताएँMay fluoresce or phosphoresce under UV light
संदर्भ[3][4][5][6]
Major varieties
SapphireAny color except red
RubyRed
EmeryBlack granular corundum intimately mixed with magnetite, hematite, or hercynite

कोरन्डम अल्यूमिनियम ऑक्साइड का एक क्रिस्टलीय रूप है (Al2O3) सामान्यतः लोहे, टाइटेनियम, वैनेडियम और क्रोमियम के निशान होते हैं।[3][4] यह एक चट्टान (भूविज्ञान) बनाने वाला खनिज है। यह एक स्वाभाविक रूप से पारदर्शिता और पारभासी पदार्थ है, किंतु इसके क्रिस्टलीय संरचना में संक्रमण धातु की अशुद्धियों की उपस्थिति के आधार पर अलग-अलग रंग हो सकते हैं।[7] कोरंडम की दो प्राथमिक रत्न प्रकार हैं: माणिक और नीलम क्रोमियम की उपस्थिति के कारण माणिक लाल होते हैं, और नीलम रंगों की एक श्रृंखला प्रदर्शित करता है जो इस बात पर निर्भर करता है कि संक्रमण धातु क्या उपस्थित है।[7] एक दुर्लभ प्रकार का नीलम, नीलम या पद्परद्शा नीलम, गुलाबी-नारंगी रंग का होता है।

कोरंडम नाम तमिल भाषा-द्रविड़ भाषा के शब्द कुरुंदम (रूबी-नीलम) (संस्कृत भाषा में कुरुविंदा के रूप में दिखाई देने वाला) से लिया गया है।[8][9]

कोरन्डम की कठोरता के कारण (शुद्ध कोरन्डम को खनिज कठोरता मापदंड के मोह्स मापदंड पर 9.0 के रूप में परिभाषित किया गया है), यह लगभग सभी अन्य खनिजों को खरोंच कर सकता है। यह सामान्यतः सैंडपेपर और मशीनिंग धातुओं, प्लास्टिक और लकड़ी में उपयोग किए जाने वाले बड़े उपकरणों पर अपघर्षक के रूप में उपयोग किया जाता है। एमरी (रॉक)चट्टान), रत्न के रूप में बिना किसी मूल्य के कोरन्डम की एक किस्म, सामान्यतः एक अपघर्षक के रूप में उपयोग की जाती है। यह कोरन्डम का एक काला पतले रूप है, जिसमें खनिज को मैग्नेटाइट, हेमेटाइट, या हर्सीनाइट के साथ मिलाया जाता है।[6]

इसकी कठोरता के अतिरिक्त, कोरन्डम का घनत्व है 4.02 g/cm3 (251 lb/cu ft), जो कम-परमाणु द्रव्यमान तत्वों अल्युमीनियम और ऑक्सीजन से बने एक पारदर्शी खनिज के लिए असामान्य रूप से उच्च है।[10]


भूविज्ञान और घटना

ब्राज़िल से कोरंडम, आकार के बारे में 2 cm × 3 cm (0.8 in × 1 in)

कोरंडम मीका एक प्रकार की शीस्ट , शैल और रूपांतरित भूभाग में कुछ मार्बल्स में खनिज के रूप में होता है। यह निम्न-सिलिका आग्नेय एक प्रकार का पत्थर और नेफलाइन साइनाइट घुसपैठ करने वाली चट्टानों में भी होता है। अन्य घटनाएँ ultramafic घुसपैठियों से सटे द्रव्यमान के रूप में होती हैं, जो दीपक डाइक (भूविज्ञान) से जुड़ी होती हैं और पेगमाटाइट्स में बड़े क्रिस्टल के रूप में होती हैं।[6] यह सामान्यतः इसकी कठोरता और अपक्षय के प्रतिरोध के कारण धारा और समुद्र तट के रेत में हानिकारक खनिज के रूप में होता है।[6] कोरंडम का सबसे बड़ा प्रलेखित एकल क्रिस्टल के बारे में मापा गया 65 cm × 40 cm × 40 cm (26 in × 16 in × 16 in), और तौला 152 kg (335 lb).[11] तब से रिकॉर्ड कुछ सिंथेटिक बाउल (क्रिस्टल) द्वारा पार कर लिया गया है।[12]

अपघर्षक के लिए कोरन्डम जिम्बाब्वे, पाकिस्तान, अफगानिस्तान, रूस, श्रीलंका और भारत में खनन किया जाता है। ऐतिहासिक रूप से यह उत्तरी कैरोलिना, अमेरिका में ड्यूनाइट्स से जुड़े जमा से और क्रेगमोंट, ओंटारियो में एक नेफलाइन साइनाइट से खनन किया गया था।[6] एमरी (खनिज)-ग्रेड कोरन्डम ग्रीस के नक्सोस के द्वीपों की सूची में और पीकस्किल, न्यूयॉर्क, यूएस के पास पाया जाता है। अपघर्षक कोरन्डम बाक्साइट से कृत्रिम रूप से निर्मित होता है।[6]

चीन में लिआंगझू संस्कृति से 2500 ईसा पूर्व के चार कोरन्डम अक्ष की खोज की गई है।[13]


सिंथेटिक कोरन्डम

  • 1837 में, मार्क एंटोनी अगस्टे गौडिन ने रंगीन के रूप में क्रोमियम की एक छोटी मात्रा के साथ उच्च तापमान पर अल्युमिना पर प्रतिक्रिया करके पहला सिंथेटिक माणिक बनाया गया था ।[14]
  • 1847 में, जैक्स-जोसेफ एबेलमेनजे. जे. एबेलमेन ने बोरिक एसिड में एल्यूमीनियम ऑक्साइड की प्रतिक्रिया करके सफेद नीलम या सिंथेटिक नीलम बनाया गया था ।
  • 1877 में फ्रेनिक और फ्रील ने क्रिस्टल कोरन्डम बनाया जिससे छोटे पत्थरों को काटा जा सकता था। फ्रिमी और अगस्टे विक्टर लुइस वर्न्यूइल ने 2,000 °C (3,630 °F) से ऊपर के तापमान पर थोड़ा क्रोमियम के साथ BaF2 और Al2O3 को मिलाकर कृत्रिम माणिक का निर्माण किया।
  • 1903 में, अगस्टे विक्टर लुइस वर्न्यूइल ने घोषणा की कि वह इस ज्वाला संलयन प्रक्रिया का उपयोग करके व्यावसायिक स्तर पर सिंथेटिक माणिक का उत्पादन कर सकते हैं।[15]

वर्न्यूइल प्रक्रिया सामान्य रूप से प्रकृति में पाए जाने वाले दोषरहित एकल-क्रिस्टल नीलम और बहुत बड़े आकार के माणिक रत्नों के उत्पादन की अनुमति देती है। फ्लक्स-ग्रोथ और हाइड्रोथर्मल संश्लेषण द्वारा जेम-क्वालिटी सिंथेटिक कोरन्डम उगाना भी संभव है। कोरंडम संश्लेषण में सम्मिलित विधियों की सादगी के कारण, इन क्रिस्टलों की बड़ी मात्रा प्राकृतिक पत्थरों की कीमत के एक अंश पर बाजार में उपलब्ध हो गई है।[16]

सजावटी उपयोगों के अतिरिक्त , सिंथेटिक कोरंडम का उपयोग यांत्रिक भागों (ट्यूब, रॉड, बीयरिंग, और अन्य मशीनी भागों), खरोंच-प्रतिरोधी प्रकाशिकी, खरोंच-प्रतिरोधी घड़ी या अवलोकन क्रिस्टल, उपग्रहों और अंतरिक्ष यान के लिए उपकरण खिड़कियां (इसके कारण) के उत्पादन के लिए भी किया जाता है। पराबैंगनी से अवरक्त श्रेणी में पारदर्शिता), और लेज़र घटक उदाहरण के लिए, कागरा गुरुत्वीय तरंग संसूचक के मुख्य दर्पण हैं 23 kg (50 lb) नीलम,[17] और उन्नत लीगो माना जाता है 40 kg (88 lb) नीलम दर्पण[18] कोरंडम ने अपनी उच्च कठोरता के कारण सिरेमिक कवच के विकास में भी उपयोग किया है।[19]


संरचना और भौतिक गुण

कोरन्डम की क्रिस्टल संरचना
कमरे के तापमान पर मोलर आयतन बनाम दाब

कोरन्डम अंतरिक्ष समूह R3c में त्रिकोणीय समरूपता के साथ क्रिस्टलीकृत होता है और मानक स्थितियों में जाली पैरामीटर a = 4.75 Å और c = 12.982 Å होता है। ईकाई सेल में छह सूत्र इकाइयाँ होती हैं।[20][4]

कोरन्डम की कठोरता सतह के खुरदुरेपन के प्रति संवेदनशील है [21] [22] और क्रिस्टलोग्राफिक अभिविन्यास सिंथेटिक क्रिस्टल के लिए यह 6–7 MPa·m 1/2 और प्राकृतिक[23][23] के लिए लगभग 4MPa·m1/2 हो सकता है। [24]

कोरन्डम की जाली में, ऑक्सीजन परमाणु थोड़ा विकृत हेक्सागोनल क्लोज पैकिंग बनाते हैं, जिसमें ऑक्सीजन आयनों के बीच ऑक्टाहेड्रल साइटों के दो-तिहाई भाग में एल्यूमीनियम आयनों का पकड़ होता है।[25] तीन साइटों में से एक से एल्यूमीनियम आयनों की अनुपस्थिति हेक्सागोनल क्लोज पैकिंग की समरूपता को तोड़ती है, अंतरिक्ष समूह समरूपता को कम करती है R3c और क्रिस्टल क्लास से ट्राइगोनल[26] कोरंडम की संरचना को कभी-कभी स्यूडोहेक्सागोनल संरचना के रूप में वर्णित किया जाता है।[27]


सामान्यीकरण

Main article: कोरन्डम (संरचना)

इसकी व्यापकता के कारण, कोरंडम विभिन्न बाइनरी कंपाउंड और त्रिगुट यौगिक में पाए जाने वाले एक प्रमुख संरचना प्रकार (कोरंडम प्रकार) का नाम भी बन गया है।[28]

यह भी देखें

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संदर्भ

  1. ↑ Warr, L.N. (2021). "IMA–CNMNC approved mineral symbols". Mineralogical Magazine. 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. doi:10.1180/mgm.2021.43. S2CID 235729616.
  2. ↑ "Mohs' scale of hardness". Collector's corner. Mineralogical Society of America. Retrieved 10 January 2014.
  3. ↑ 3.0 3.1 Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C., eds. (1997). "Corundum". Handbook of Mineralogy (PDF). Vol. III Halides, Hydroxides, Oxides. Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. ISBN 0962209724. Archived (PDF) from the original on 2006-09-05.
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 "Corundum". Mindat.org.
  5. ↑ "Corundum". Webmineral.com. Archived from the original on 25 November 2006.
  6. ↑ 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis (1985). Manual of Mineralogy (20th ed.). Wiley. pp. 300–302. ISBN 0-471-80580-7.
  7. ↑ 7.0 7.1 Giuliani, Gaston; Ohnenstetter, Daniel; Fallick, Anthony E.; Groat, Lee; Fagan; Andrew J. (2014). "The Geology and Genesis of रत्न कोरन्डमDeposits". रत्न कोरन्डम. Research Gate: Mineralogical Association of Canada. pp. 37–38. ISBN 978-0-921294-54-2.
  8. ↑ Harper, Douglas. "corundum". Online Etymology Dictionary.
  9. ↑ Jeršek, Miha; Jovanovski, Gligor; Boev, Blažo; Makreski, Petre (2021). "Intriguing minerals: corundum in the world of rubies and sapphires with special attention to Macedonian rubies". ChemTexts (in English). 7 (3): 19. doi:10.1007/s40828-021-00143-0. ISSN 2199-3793. S2CID 233435945.
  10. ↑ "खनिज कोरन्डम". galleries.com.
  11. ↑ Rickwood, P. C. (1981). "सबसे बड़ा क्रिस्टल" (PDF). American Mineralogist. 66: 885–907. Archived (PDF) from the original on 2009-06-20.
  12. ↑ "Rubicon Technology grows 200 kg "super boule"". LED Inside. 21 April 2009.
  13. ↑ "हीरा का सर्वप्रथम प्रयोग चीनियों ने किया". BBC News. BBC. May 2005.
  14. ↑ Duroc-Danner, J. M. (2011). "अनुपचारित पीला नारंगी नीलम अपने प्राकृतिक रंग को प्रदर्शित करता है" (PDF). Journal of Gemmology. 32 (5): 175–178. doi:10.15506/jog.2011.32.5.174. Archived from the original (PDF) on 16 May 2013.
  15. ↑ Bahadur (1943). "कीमती पत्थरों की एक पुस्तिका". Retrieved 19 August 2007.
  16. ↑ Walsh, Andrew (February 2010). "The commodification of fetishes: Telling the difference between natural and synthetic sapphires". American Ethnologist. 37 (1): 98–114. doi:10.1111/j.1548-1425.2010.01244.x.
  17. ↑ Hirose, Eiichi; et al. (2014). "KAGRA गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर के लिए नीलम दर्पण" (PDF). Physical Review D. 89 (6): 062003. Bibcode:2014PhRvD..89f2003H. doi:10.1103/PhysRevD.89.062003. Archived (PDF) from the original on 2018-07-24.
  18. ↑ Billingsley, GariLynn (2004). "Advanced Ligo Core Optics Components – Downselect". LIGO Laboratory. Retrieved 6 February 2020.
  19. ↑ Defense World.Net, Russia’s Armored Steel-Comparable Ceramic Plate Clears Tests, 5th September 2020, Retrieved 29th December 2020
  20. ↑ Newnham, R. E.; de Haan, Y. M. (August 1962). "Refinement of the α Al2O3, Ti2O3, V2O3 and Cr2O3 structures*". Zeitschrift für Kristallographie. 117 (2–3): 235–237. Bibcode:1962ZK....117..235N. doi:10.1524/zkri.1962.117.2-3.235.
  21. ↑ Becker, Paul F. (1976). "नीलम की फ्रैक्चर-स्ट्रेंथ अनिसोट्रॉपी". Journal of the American Ceramic Society. 59 (1–2): 59–61. doi:10.1111/j.1151-2916.1976.tb09390.x.
  22. ↑ Farzin-Nia, Farrokh; Sterrett, Terry; Sirney, Ron (1990). "कोरन्डम की फ्रैक्चर बेरहमी पर मशीनिंग का प्रभाव". Journal of Materials Science. 25 (5): 2527–2531. Bibcode:1990JMatS..25.2527F. doi:10.1007/bf00638054. S2CID 137548763.
  23. ↑ 23.0 23.1 Wiederhorn, S. M. (1969). "नीलम का फ्रैक्चर". Journal of the American Ceramic Society. 52 (9): 485–491. doi:10.1111/j.1151-2916.1969.tb09199.x.
  24. ↑ "Corundum, Aluminum Oxide, Alumina, 99.9%, Al2O3". www.matweb.com.
  25. ↑ Nesse, William D. (2000). खनिज विज्ञान का परिचय. New York: Oxford University Press. pp. 363–364. ISBN 9780195106916.
  26. ↑ Borchardt-Ott, Walter; Kaiser, E. T. (1995). क्रिस्टलोग्राफी (2nd ed.). Berlin: Springer. p. 230. ISBN 3540594787.
  27. ↑ Gea, Laurence A.; Boatner, L. A.; Rankin, Janet; Budai, J. D. (1995). "The Formation Al 2 O 3 /V 2 O 3 Multilayer Structures by High-Dose Ion Implantation". MRS Proceedings. 382: 107. doi:10.1557/PROC-382-107.
  28. ↑ Muller, Olaf; Roy, Rustum (1974). प्रमुख त्रिगुट संरचनात्मक परिवार. New York: Springer-Verlag. ISBN 0-387-06430-3. OCLC 1056558.
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