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氧化铝、刚玉、红宝石蓝宝石尽管称号各异,其形状、硬度、性质、用处也不相同,贵贱更是相距甚远,可是它们的化学成份却完全相同,皆是氧化铝。
纯洁的氧化铝是白色无定形粉末,俗称矾土,密度3.9-4.0g/cm3,熔点2050℃、沸点2980℃,不溶于水,氧化铝首要有型和型两种变体,工业上可从铝土矿中提取。
铝土矿(Al2O3H2O和Al2O33H2O)是铝在自然界存在的首要矿产,将其破坏后用高温氢氧化钠溶液浸渍,取得铝酸钠溶液;过滤去掉残渣,将滤液降温并参加氢氧化铝晶体,经长期拌和,铝酸钠溶液会分解分出氢氧化铝沉积;将沉积分离出来洗净,再在950-1200℃的温度下煅烧,就得到型氧化铝粉末,母液可循环使用。此法由奥地利科学家拜耳(K。J。Bayer)在1888年创造,时至今日仍是工业出产氧化铝的首要办法,人称“拜耳法”。
在型氧化铝的晶格中,氧离子为六方严密堆积,Al3+对称地散布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高。型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的根本质料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器;还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的型氧化铝仍是出产人工刚玉、人工红宝石和蓝宝石的质料;还用来出产现代大规模集成电路的板基。
型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温度的环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶。其结构中氧离子近似为立方面心严密堆积,Al3+不规则地散布在由氧离子围成的八面体和四面体空地之中。型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200℃就悉数转化为型氧化铝。型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附才干强。工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好。在石油炼制和石油化学工业中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂,还用于色层剖析;在实验室是中性强枯燥剂,其枯燥才干不亚于五氧化二磷,使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用。
现在国际上用拜耳法出产的氧化铝要占到总产值的90%以上,氧化铝大部分用于制金属铝,用作其它用处的不到10%。
自然界天然存在的型氧化铝晶体叫做刚玉,常因含有不同的杂质而出现不同的色彩。刚玉一般呈带蓝或带黄的灰色,有玻璃或金刚光泽,密度在3.9-4.1g/cm3,硬度8.8,仅次于金刚石和碳化硅,本领高温。含有铁的氧化物的刚玉砂叫金刚砂,呈暗灰色、暗黑色,常作研磨资料,用于制各种研磨纸、砂轮、研磨石,也用于加工光学仪器和某些金属制品。
因天然刚玉产值求过于供,工业上常将纯型氧化铝粉末在高温电炉中烧结制成人工刚玉,也称电熔刚玉。它本领1800℃以上的高温,是制作高档特别耐火资料的质料,有高温下机械强度大,抗热震性好,抗侵蚀性强,热线胀系数小等特色,用于制火箭发动机燃烧室内衬、喷咀,雷达天线维护罩,原子能反应堆资料,高档高频绝缘陶瓷,锻炼纯金属和合金的坩埚,高温发热原件,热电偶维护管,各种高温炉的炉衬等。人工刚玉还用于制精细外表轴承和金属丝的拉丝模具。我国自1958年起就能发生人工刚玉了。
混有少数不同氧化物杂质的优质刚玉便是大名鼎鼎的红宝石和蓝宝石,是制作贵重首饰的资料,其微粒可制精细外表和手表的轴承。
红宝石是天然产的通明赤色刚玉,色彩从淡玫瑰红至深胭脂红,有的还略带紫调,有的有星光,以呈鸽子血赤色最具有商业经济价值。赤色是晶体中含少数氧化铬之故。红宝石是宝石中的珍品,七月生辰石。红宝石英语为Ruby,源出拉丁语ruber意为赤色,硬度为9,密度常为4g/cm3,有金刚光泽。天然红宝石分量达1克拉的不多,超越5克拉已属稀有,国际上每年发掘的红宝石其间质量最优者仅占千分之一。国际天然红宝石迄今发现最大的重3450克拉产自缅甸,国际闻名的巨大星光红宝石重138.7克拉,闻名的鸽血红宝石重55克拉。国际红宝石最有名的产地是缅甸曼德拉的东北部,还有泰国、斯里兰卡、柬埔寨。1973年在非洲肯尼亚的恩干加,1978年在澳大利亚中部阿利斯波利,70年代末在巴基斯担的罕萨先后发现大型红宝石矿产,以上发现被誉为70年代国际红宝石矿三大发现。我国红宝石首要产地为云南、青海,数量不多质量也不大抱负。
蓝宝石因其在自然界存在比红宝石数量要多,故早在公元前800年就被人类当作宝石。它也是天然的型氧化铝晶体。因含有少数铁和钛杂质,色彩从很淡的蓝色至深靛蓝,尤以中等程度的蓝色最为宝贵。天然刚玉晶体中若含少数铁、钴呈绿色,含钒呈碧绿,含镍、镁呈黄色,含锰、铁呈褐色,这些有色刚玉一般也归入蓝宝石。蓝宝石的硬度、密度、相似红宝石,也有金刚光泽,少数有星光作用,它是九月生辰石。我国蓝宝石首要产地为山东省昌乐县和海南省文昌县,此外江苏、福建也有出产,尽管数量比红宝石要大,但质量也不甚抱负。国际蓝宝石首要产自澳大利亚和斯里兰卡,两国约集中了国际蓝宝石资源的80%,其间澳大利亚就占60%,此外印度、缅甸、泰国、柬埔寨、马达加斯加、俄国、南非、美国也有出产。美国某博物馆藏有一颗重563克拉的印度星光蓝宝石,色泽稍昏暗,星光完美简直无瑕疵。1984年在澳大利亚发现闻名昆土兰星光蓝宝石,为向来发现的最大星光刚玉,原石重1156克拉,揣摩后重733克拉,呈椭圆形如鸡蛋,后为美国洛杉矶一家私家宝石公司所保藏。1996年下半年一批泰国宝石学家在非洲马达加斯加发现了迄今国际上最大的一串绿宝石。他们化了一周时刻发掘一块巨大的云母,在云母下面发现了一串绿宝石,共有127块,重达数十千克,价值5千万美元。泰国的曼谷是日前国际上最大的红、蓝宝石加工中心,宝石的改色、雕刻工艺技能水平居国际前茅,宝石加工业是该国的支柱产业。
1877年法国化学家弗雷米将纯氧化铝粉末、碳酸钾、氟化钡和少数重铬酸钾作质料,在坩埚中经高温熔融8天,取得小颗粒红宝石晶体,这是人工红宝石的初步。
1885年在瑞士日内瓦出现一些质量优秀的人工红宝石,据说是有天然红宝石碎片,加上增强赤色的重铬酸钾等经高温熔融制成,和天然品性质相同。但是真实的完结人工制作宝石并能投入规模化出产的要归功于法国化学家维尔纳叶。
维尔纳叶在1891年创造火焰熔融法,并用该法试制人工宝石,成功后又用纯洁的氧化铝实验。在高温马弗炉顶用倒置的氢氧吹管做实验,含有少数氧化铬的纯洁氧化铝细末渐渐落入火焰中熔化,滴在基座上冷凝结晶。通过十年的尽力,1904年维尔纳叶正式制作出了人工红宝石,今后火焰熔融法逐步完善,出产出的红宝石和天然品简直无不同。该法一向沿用到现代,至今仍是国际出产人工宝石的首要办法,人称“维尔纳叶法”。现在只需数小时就能制作出100克拉以上的红宝石原石,外观呈倒梨形或胡萝卜形的人工刚玉晶体,质地纯洁,色彩通明度乃至超越天然品,经济效益巨大。现代维尔纳叶法不只能出产从浅粉赤色至深赤色的红宝石,还能出产各种色彩的蓝宝石,乃至还能出产带有星光的红宝石和蓝宝石,真是巧夺天工。
人工红、蓝宝石不只在外观上,并且在理化、光学性质上也和天然品完全一致,但价格仅为天然品的1/3到1/20,只要在显微镜下才干发现人工宝石中细小的空气泡呈圆形,天然品中空气泡为扁形这一纤细的不同。我国现在的人工刚玉年产值达70t,色彩有赤色、蓝色、无色,出产耗电量大,每出产1kg刚玉耗电量在1200至1400kw/h。
本世纪六十年代科学家研制成功红宝石单晶体,为激光技能的开展供给了物质基础,国际上第一台发生激光的仪器便是用红宝石单晶制成的。
近来,永乐2022春季拍卖会“绮丽珠宝与尚品专场”在北京四季酒店举槌。此次拍卖共出现180件珠宝拍品,成交57件率31.67%,成交额达2,164万元。
祖母绿蓝宝石珠宝钻石翡翠宝石
红宝石、蓝宝石都是宝石级的刚玉,在矿产学上属刚玉族,首要成分为氧化铝,硬度为9,在宝石中硬度仅次于钻石。
红宝石蓝宝石钻石珠宝刚玉宝石
坦桑石绿水晶红宝石紫水晶蓝宝石黄水晶水晶
通明宝玉石便是光线能够直接透出,在正面能够直接看到背面图画的宝石或玉石。大多数的常见宝石都是通明的,如钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、坦桑石等。
坦桑石祖母绿红宝石蓝宝石宝石翡翠钻石
英国珠宝品牌 David Morris推出“Renaissance”珠宝系列新品
日前,英国珠宝品牌DavidMorris以文艺复兴(Renaissance)时期装修风格为创意推出了“Renaissance”高档珠宝系列新品,配上天然珍珠、玫瑰式切开钻石等复古气味的宝石原料,追溯那一时期繁复又富丽的珠宝时髦。
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