Krystallstrukturen av rubiner i kjemi

Krystallstrukturen av rubiner i kjemi


Rubiner er en svært ettertraktet form av aluminiumoksid, eller korund, med spormengder av krom spredt over hele krystallen i stedet for aluminium. Det er denne krom som gir ruby ​​sin dype røde farge - safirer er faktisk den samme grunnleggende Korund mineral, med forskjellige urenheter. Disse to høyt verdsatt edelstener kan tilskrive mye av sin verdi for sine unike kjemiske og krystallinske egenskaper.

Grunnleggende kjemiske egenskaper

Rubiner er sammensatt av oksygen og aluminiumatomer ordnet i et krystallgitter, i et forhold på omtrent to aluminiumatomer for hver tre oksygenatomer. Noen av disse aluminiumatomer kan være erstattet med kromatomer. Fordi aluminium teknisk sett gir elektroner til oksygen, er bindingen i disse krystallene ionisk; imidlertid ionene dannet pakke så tett sammen at de ytre skall av atomene hvor elektronene bor sikring til en viss grad. Dette er hva som gjør strukturen i en rubin krystall utrolig sterk og tett.

Crystal Family

Krystallene i rubin er i det heksagonale klasse av krystaller, noe som gir dem fire symmetriaksene - en vertikal og tre i ett plan. Det er dette plan som gir klassen sin "heksagonal" navn siden de tre aksene er fordelt jevnt, noe som skaper en sekskantform. Korund-krystaller faller inn i underkategori som har lavere symmetri, kjent som trigonale, bare å ha tre-gangers symmetri rundt den vertikale aksen. En rekke andre kjente mineraler er i den samme klassen, for eksempel beryll. Både akvamarin og smaragd er beryls.

Spesifikke Krystalliseringsstudier Patterns

Offisielt, rubiner vise en bestemt krystallstruktur som kalles den sekskantede scalenohedron. En scalenohedron er en tolv-sided polyhedron, og hver av sine ansikter er en identisk scalene trekant, eller en trekant med tre forskjellige sidelengder. Disse ansiktene er arrangert med seks trekanter, hver danner to pyramidelignende former, om enn med ujevne nedre kant. Disse to pyramidestrukturer møte sammen sine åpne kanter. Denne strukturen som helhet er kjent i geometrien som en sekskantet scalenohedron og så gir navn til krystallisering mønster av korund.

krystallinske Komplikasjoner

Den sekskantede scalenohedron krystallmønsteret er en av de mineralske mønstre som oftest viser uregelmessigheter i form. Det er her, i stedet for å danne en perfekt faste strukturer som består utelukkende av scalenohedrons, ionene vil "skli" inn i andre, lignende krystallinske former for korte strekninger av mineralet. Disse diskontinuiteter er kjent som "skjema kombinasjoner" og gi naturlig dannet rubiner fascinerende rekke former og ansikter de vise. Andre relaterte mineraler av "hematitt gruppe" med liknende metalloksid komposisjoner viser lignende priser skjema kombinasjoner.