¿Qué es el rutilo?
El rutilo es un mineral que se encuentra comúnmente en la clase de minerales “óxidos e hidróxidos” con la composición química TiO2.
El rutilo cristaliza en el sistema cristalino tetragonal y, por lo general, desarrolla cristales a rayas prismáticos de corta a larga y, muy a menudo, gemelos de cristal en forma de tríos polisintéticos, lamelares y cíclicos, cuádruples y plántulas, pero también de agregados minerales granulares a masivos.
La mayoría de los cristales de rutilo tienen entre unos pocos milímetros y unos pocos centímetros de tamaño. Pero también se pueden encontrar cristales de hasta 25 cm de longitud.
El color de los cristales en su mayoría transparentes a translúcidos varía entre el marrón rojizo y el rojo brillante, pero también puede ser amarillo dorado, azulado o violeta. Las superficies de los cristales tienen un brillo similar al diamante.
Características del Rutilo
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Morfología
MorfologíaEl rutilo mineral a menudo forma cristales prismáticos con hábito de piel gruesa a aguja fina, en los que prevalecen las formas de superficie {110} y {010} y cuyas superficies de cristal se estiran y rayan en paralelo [001].
Además de muchas otras formas también se producen prismas ditetragonales.
Incluido en forma de aguja fina a fibrosa, el cristal de rutilo es responsable del asterismo (estrella de la luz) que ocurre en zafiros y rubíes, entre otras cosas.
En las inclusiones microscópicas, además de la hematita y otras inclusiones minerales, es capaz de enfatizar los “cristales fantasma” observados especialmente en el cuarzo con Rutilo.
Los gemelos generalmente se encuentran en el cristal rutilo, que puede formar dos leyes: los gemelos, los tríos y los anillos polisintéticos son particularmente comunes en forma cíclica (101), con individuos que se golpean en un ángulo de 65 ° 35 ‘.
En particular, son características las formaciones gemelas en forma de rodilla o visera y en forma de V e incluso criaturas de seis semillas que forman anillos cerrados.
Menos comunes son los gemelos (301) en forma de corazón cuyos ejes verticales se encuentran por debajo de 54 ° 44 ‘. Ambas leyes también pueden ocurrir simultáneamente y, por lo tanto, formar una red o agregados en forma de red, que se conocen como sagenita.
Color del rutilo
La roca rutilo puede aparecer en diferentes colores, pero la mayoría de las veces se encuentra en color rojizo suave a fuerte y rojo combinado con negro.
Como inclusiones en otros minerales, como en el cuarzo, la piedra Rutilo brilla en un fuerte color amarillo dorado y, en esta forma, se lo denomina pelo de Venus y se procesa alegremente en gemas.
En raras ocasiones, por el contrario, aparecen tonos azulados o violetas.
Propiedades químicas y físicas del Rutilo
La formula quimica del Rutilo es TiO2. Este cristal es insoluble en ácido e infusible antes del tubo de soldadura.
En forma pura, es débilmente paramagnético con una susceptibilidad magnética específica (susceptibilidad de masa) de 7.7 · 10-7 emu / Oe · mg, mientras que si contiene hierro además, se vuelve antiferromagnético.
Usos del Rutilo
Como materia prima
El rutilo es el mineral de titanio más importante con un contenido de metal de aproximadamente el 60% después de la ilmenita.
El dióxido de titanio en la modificación del rutilo se utiliza como pigmento blanco debido a la alta refracción de la luz.
Además, sirve solo o en combinación con celulosa como funda de electrodos para soldadura por arco, lo que mejora la soldadura o solo es posible.
Debido a sus propiedades semiconductoras, el rutilo se utiliza en la célula solar de tinte, la llamada célula de Grätzel. Su intervalo de banda es de aproximadamente 3.0 eV, por lo que puede absorber la luz que tiene una longitud de onda inferior a aproximadamente 400 nm.
Como una joya
El rutilo natural solo es procesado ocasionalmente por las piedras preciosas, ya que generalmente forma cristales demasiado pequeños.
Rutilo sintético, sin embargo, desde 1948 bajo el nombre comercial de “Titania” o “Diamonite” se vende como una imitación de diamante, donde incluso supera su brillo en una dispersión seis veces mayor.
Las gemas brillantes también se incluyen en otras agujas de rutilo minerales, que proporcionan además del brillo dorado para diversos efectos ópticos como el asterismo (reflejos de luz en forma de estrella) y chatoyance (efecto ojo de gato).
Etimología e historia
La piedra Rutilo fue descrita en 1803 por Abraham Gottlob Werner, quien llamó al mineral rojo o rojizo después de la palabra latina rutilus, refiriéndose a su color rojizo frecuente.
Hasta 1795, cuando se conoció su composición química, se confundió el rutilo con un mineral del grupo de la turmalina.
Clasificación
En la última revisión y actualización en 2018 Lapis Mineral Index de acuerdo con Stefan White, que está dirigida a los coleccionistas privados y colecciones institucionales de acuerdo con este sistema clásico de Karl Hugo Strunz, el mineral recibió el sistema y el mineral no. IV / D.02-10, que corresponde al “sistema Lapis” del departamento “Óxidos con la relación molar de metal: oxígeno = 1: 2 (MO2 y relacionados).”
La novena edición de la clasificación de minerales de Strunz’schen, vigente desde 2001 y utilizada por la Asociación Mineralógica Internacional (IMA), también clasifica el rutilo en “óxidos con la relación molar de metal: oxígeno = 1: 2 y comparable”.
Sin embargo, esto se subdivide aún más de acuerdo con el tamaño de los cationes involucrados y la estructura cristalina, de modo que el mineral se encuentre de acuerdo con su composición y estructura en la subdivisión “Con cationes de tamaño mediano: cadenas que comparten bordes con el octaedro”, donde también lleva el nombre del “grupo rutilo” con el sistema no. 4.DB.05 y los otros miembros son las formas de argutita, casiterita, plattnerita, pirolusita, tripuhita, tugarinovita y varlamofita.
La clasificación de minerales de acuerdo con Dana asigna el rutilo en la clase de “óxidos e hidróxidos”, pero primero en el departamento de “óxidos”.
Estructura cristalina del rutilo
La estructura del rutilo cristaliza tetragonalmente en el grupo espacial P42 / mnm (número de grupo espacial 136) con los parámetros de red a = 4.59 Å y c = 2.96 Å y dos unidades de fórmula por unidad de celda.
La estructura de rutilo es un tipo estructural común para los compuestos AB2 y, a diferencia de la estructura de fluorita, no se basa en un empaquetamiento globular denso.
Aunque los aniones de óxido están dispuestos a la manera de capas “hexagonales” distorsionadas y corrugadas, con la mitad de los intersticios octaédricos intermedios ocupados por los cationes de titanio, sin embargo, debido a la simetría tetragonal, estas capas corrugadas no forman un denso empaquetamiento globular.
Por lo tanto, la estructura cristalina se puede describir mejor como un empaquetamiento tetragonal de varillas de octaedros [TiO6] que comparten bordes (según la notación Niggli: [TiO4 / 2O2 / 1]), que corre paralela al eje c cristalográfico.
Los hilos están aún más vinculados a través de vértices comunes a una red tridimensional [TiO6 / 3], dando como resultado una fórmula de suma acortada TiO2.
Los octavados rodeados por átomos de oxígeno, los cationes de titanio tienen el número de coordinación 6, mientras que los aniones de óxido de tres átomos de titanio están rodeados en una disposición planar trigonal ligeramente distorsionada (número de coordinación 3).
Modificaciones y variedades
El mineral rutilo es la modificación estable más importante y única a alta temperatura del dióxido de titanio. Los otros dos son Anatas y Brookit.
Nigrin es el nombre de un rutilo negro que contiene hierro.
Condiciones de formación
El rutilo natural forma un mineral tanto de alta temperatura como de alta presión, tanto magmático como metamórfico, y se encuentra como un componente accesorio en muchas rocas, incluso como un jabón mineral en los sedimentos de los ríos.
En consecuencia, se puede encontrar rutilo asociado con muchos otros minerales, tales como Adular, albita, apatita, calcita, clorita, ilmenita, pirofilita, titanita y cuarzo, así como las modificaciones adicionales de TiO2 ya mencionadas Anatas y Brookit. El rutilo también forma adherencias epitaxiales con hematita.
El rutilo se produce en eclogitas y es la fase de Ti dominante en las anfibolitas de granate.
Ubicaciones y yacimientos
Como una frecuente formación de minerales, el rutilo se encuentra en muchos lugares del mundo, con aproximadamente 5900 sitios documentados hasta la fecha (a partir de 2019).
Dignos de mención por sus excepcionales descubrimientos minerales son la mina Graves Mountain en el condado de Lincoln, Georgia, donde se encontraron cristales de hasta 15 cm.
Particularmente hermosas epitaxias de hematites de rutilo se conocen en el “Cavradi Gorge” cerca de Sedrun en el cantón suizo de los Grisones y en el municipio de Ibitiara en el estado brasileño de Bahía.
Además, las inclusiones de rutilo en el cuarzo ahumado se detectan a menudo en Ibitiara y en el estado de Minas Gerais, Itabira.
En la República Checa, se encontraron grandes gemelos de rodilla o de cristal con forma de visión de hasta aproximadamente 7 cm de tamaño en Golčův Jeníkov y Soběslav en la República Checa.
Se encontraron cristales de hasta 3 cm de diámetro y 5 cm de longitud en el depósito de Paragachay en el Monte Kapuchuk, República Autónoma de Nakhichevan en Azerbaiyán.
En Alemania, la gema Rutilo se encontraba principalmente en algunas regiones de la Selva Negra (Baden-Württemberg), en Fichtelgebirge, Spessart, Selva Bávara y Bosque del Alto Palatinado (Baviera), Hesse, Baja Sajonia, en la Renania-Westfalia Siebengebirge, Eifen (Palatinado), Im Sarre, en el Sajonia Erzgebirge, Schleswig-Holstein y Thuringia.
En Austria, el mineral se encontró en Burgenland, en grietas alpinas en muchas regiones de Carintia, Salzburgo y Estiria, en algunas regiones de la Baja Austria y el Tirol, así como en la Alta Austria y Vorarlberg.
En Suiza, el mineral Rutilo apareció principalmente en las hendiduras alpinas en los cantones de Grisons, Ticino y Valais.
También en las 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, se pudo encontrar rutilo.
Los países productores más grandes
Las reservas mineras del mundo para los minerales clave de titanio y rutilo se estiman en 692.58 millones de toneladas, con las mayores concentraciones regionales en China en 28.9%, Australia en 17.0% e India en 13.3% ( A partir de noviembre de 2014).