锆石的化学成分是什么,比水晶亮么,比水晶贵重么?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/07 00:17:59
锆石的化学成分是什么,比水晶亮么,比水晶贵重么?

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概述
锆石是一种硅酸盐矿物,它是提炼金属锆的主要矿石.锆石广泛存在于酸性火成岩,也产于变质岩和其他沉积物中.锆石的化学性质很稳定,所以在河流的砂砾中也可以见到宝石级的锆石.锆石有很多种,不同的锆石会有不同的颜色,如红、黄、橙、褐、绿或无色透明等等.经过切割后的宝石级锆石很像是钻石.锆石过去还被叫作锆英石或风信子石.锆石可耐受3000℃以上的高温,因此可用作航天器的绝热材料.
锆石又称锆英石,它是十二月生辰石,象征成功.(十二月生辰石还有绿松石、青金石)它的英文名字是 Zircon .锆石为矿物名称,旧称锆英石,风信子石,透明者作为宝石,称锆石宝石.
锆石的化学成分:硅酸锆 ;化学组成为Zr[SiO4],晶体属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物.晶体呈短柱状,通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形.锆石颜色多样,有无色、紫红、黄褐、淡黄、淡红、绿等,一般有无色、蓝色和红色品种.色散高,有金刚光泽.无解理.摩氏硬度7.5-8,比重大,达4.4-4.8.
晶体化学
理论组成(wB%):ZrO2 67.1,SiO2 32.9.有时含有MnO、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、TR2O3、ThO2、U3O8、TiO2、P2O5、Nb2O5、Ta2O5、H2O等混入物.H2O、TR2O3、U3O8、(Nb,Ta)2O5、P2O5、HfO2等杂质含量较高,而ZrO2、SiO2含量相应较低时,其物理性质也发生变化,硬度和相对密度降低,且常变为非晶态.因而形成多种变种:山口石,TR2O3 10.93%,P2O5 17.7%;大山石,TR2O3 5.3%,P2O5 7.6%;苗木石,TR2O3 9.12%,(Nb,Ta)2O5 7.69%,含U、Th较高;曲晶石,含较高TR2O3、U3O8,因晶面弯曲而故名;水锆石,含H2O 3~10%;铍锆石,BeO 14.37%,HfO2 6.0%;富铪锆石,HfO2 可达24.0%.
结构与形态
锆石在各种火成岩中作为副矿物产出.在碱性岩和碱性伟晶岩中可富集成矿,著名的产地有挪威南部和俄罗斯乌拉尔.锆石也常富集于砂矿中.世界上重要的宝石级的锆石产于老挝、柬埔寨、缅甸、泰国等地.中国东部的碱性玄武岩中也有宝石级的锆石.锆石是提取锆和铪的最重要的矿物原料,也用于国防和航天工业.
锆石是硅酸盐类矿物,按其物理性质和化学成份可分为高型和低型两个变种.结晶完整的晶体多为“高型”;晶体极差或无晶者为“低型”.也有分为高、中、低三种的.但就宝石价值来说,高型锆石价值较高.
锆石是天然宝石中折射率仅次于钻石、色散值很高的宝石,无色透明的锆石酷似钻石,是钻石很好的代用品.常用的锆石多呈无色、红褐色、褐红色、绿色等.但最流行的颜色是蓝色和无色两种,其中以蓝色价值较高,且一般都经过人工热处理.市场上的许多锆石,都是经过热处理之后再拿出来销售.这是因为处理后的宝石比原来的宝石更漂亮、更好销.
锆石的晶体属四方晶系,a0=0.662nm,c0=0.602nm;Z=4.结构中Zr与Si沿c轴相间排列成四方体心晶胞.晶体结构可视为由[SiO4]四面体和[ZrO8]三角十二面体联结而成.[ZrO8]三角十二面体在b轴方向以共棱方式紧密连接.
复四方双锥晶类,D4h-4/mmm(L44L25PC).晶体呈四方双锥状、柱状、板状,且形态与成分密切有关.主要单形:四方柱m、a,四方双锥p、u,复四方双锥x.可依成膝状双晶.可与磷钇矿成规则连生.
理化性能
无色、淡黄、紫红、淡红、蓝、绿、烟灰色等.玻璃至金刚光泽,断口油脂光泽.透明到半透明.硬度7.5~8.相对密度4.4~4.8.因常具有放射性而引起自身的非晶化,透明度、光泽、密度、硬度均下降.
X射线照射下发黄色,阴极射线下发弱的黄色光,紫外线下发明亮的橙黄色光.
偏光镜下:无色至淡黄色,色散强,折射率大.No=1.91~1.96,Ne=1.957~2.04.均质体折射率降低,N=1.60~1.83.
熔点2340~2550℃.氧化条件下,在1300~1500℃稳定;1550~1750℃分解,生成ZrO2 SiO2.线性热膨胀系数5.010-6/℃(200~1000℃),且耐热震动,稳定性良好.高温下不与CaO、SiO2、C、Al2O3等反应,抗渣蚀能力强,不粘钢水.
产状与组合
在酸性和碱性岩浆岩中广泛分布,基性岩和中性岩中亦常产出.
[鉴定特征] 四方短柱状,四方双锥状.硬度大,金刚光泽.与金红石的区分是硬度大,金红石有完全解理.与锡石区别是锆石的密度较小.与独居石区别是锆石具四方柱状晶形,且硬度较大.
[工业应用] 提取Zr、Hf的主要矿物原料.锆石的主要工业用途如下: 耐火材料;型砂材料;陶瓷原料;宝石原料.
宝石
锆石的成分中含有放射性无素铀(U)和钍(Th).但含量很低,远低于安全系数.所以大家可以放心地佩戴锆石装饰品.
锆石是一种性质特殊的宝石.它有较高的折光率和较强的色散,无色或淡蓝色的品种加工后,象钻石一样有较强的出火现象.由于它在外观上与钻石很相似,因而被誉为可与钻石媲美的宝石.
早在古希腊时,这种美丽的宝石就已被人们所钟情.相传,犹太主教胸前佩戴的十二种宝石中就有锆石,称为“夏信斯”.据说,锆石的别名“风信子石”,就是由“夏信斯”转言而来,流行于今天的日本,我国的香港及内地.
锆石一名源于阿拉伯语的朱之意和金色之意,而古印度曾称锆石为“月食石”.这也说明这种宝石的颜色常见于红色、金黄色、无色.同时从另一个侧面说明,锆石在古时的阿拉伯、波斯和印度地区就十分受欢迎.
大家知道,许多东西经过热处理就可以变性,锆石也是如此.如果对低型的锆石加热到一定程度时,其就会变成无色透明晶体.比如:斯里兰卡的锆石多为绿色低型的,经过热处理后,颜色明显变淡,成为高型的锆石宝石.我国海南省产的红色、棕色锆石,经过热处理,可以变成无色的.
宝石界把锆石、绿松石、青金石同列为十二月生辰石,象征胜利,好运,是成功的保证.
我国有部分红色或棕红色的锆石,不经改色处理,也可直接研磨成美丽的宝石.但应该注意,我国红低型锆石也是二色性较强的宝石.如果从红锆石某一方向上看是红色,而从另一方向看,又是淡色或接近无色.所以,加工时,必须按一定方向研磨,让红色出现在磨型正面.
锆石的著名产地有斯里兰卡、泰国、老挝、柬埔寨.我国云南出产的锆石一般需经加热改色处理.

锆石的化学成分:硅酸锆 ;化学组成为Zr[SiO4],晶体属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物。晶体呈短柱状,通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形。锆石颜色多样,有无色、紫红、黄褐、淡黄、淡红、绿等,一般有无色、蓝色和红色品种。色散高,有金刚光泽。无解理。摩氏硬度7.5-8,比重大,达4.4-4.8。...

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锆石的化学成分:硅酸锆 ;化学组成为Zr[SiO4],晶体属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物。晶体呈短柱状,通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形。锆石颜色多样,有无色、紫红、黄褐、淡黄、淡红、绿等,一般有无色、蓝色和红色品种。色散高,有金刚光泽。无解理。摩氏硬度7.5-8,比重大,达4.4-4.8。

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