ルチル

Rutileは、高温高圧の変成岩や火成岩によく見られる副鉱物です。熱力学的に、ルチルはすべての温度でTiO2の最も安定した多形であり、アナターゼまたはブルッカイトの準安定相よりも低い総自由エネルギーを示します。その結果、準安定TiO2多形のルチルへの変換は不可逆的です。 3つの主要な多形の中で最も分子量が少ないため、一般に、ほとんどの高圧変成岩、主にエクロジャイトの主要なチタン含有相です。火成環境内では、ルチルは深成火成岩の一般的な副鉱物ですが、特にキンバーライトやランプロアイトなど、マントル源が深い噴出火成岩にも時折見られます。アナターゼとブルッカイトは、特に深成岩の冷却中の自生変質の生成物として、火成環境で見られます。アナターゼは、一次ルチルから供給される漂砂鉱床にも見られます。大きな標本結晶の発生は、ペグマタイト、スカルン、花崗岩のグライゼンで最も一般的です。ルチルは、いくつかの変質した火成岩、および特定の片麻岩や片岩の副鉱物として見られます。針状結晶のグループでは、スイスのグラウビュンデンのフレッシュダムールのように水晶を貫通するのがよく見られます。 2005年、西アフリカのシエラレオネ共和国の生産能力は、世界の年間ルチル供給量の23％でしたが、2008年には約30％に増加しました。

Rutileには正方晶のユニットセルがあり、ユニットセルパラメータはa = b =4.584Åおよびc =2.953Åです。チタンカチオンの配位数は6です。つまり、6個の酸素原子の八面体に囲まれています。酸素アニオンの配位数は3で、三角形の平面配位になります。ルチルは、八面体を順番に見たときにねじ軸も示します。ルチル結晶は、c軸、[001]方向に沿って優先配向した角柱状または針状の成長習慣を示すことが最も一般的に観察されています。ルチルの{110}ファセットは最低の表面自由エネルギーを示し、したがって熱力学的に最も安定しているため、この成長習慣が好まれます。ルチルのc軸配向成長は、この相のナノロッド、ナノワイヤー、および異常な粒子成長現象にはっきりと現れます。

砂浜に十分な量のルチルは、重鉱物や鉱床の重要な成分を形成します。鉱山労働者は、ルチル、ジルコン、イルメナイトなどの貴重な鉱物を抽出して分離します。ルチルの主な用途は、顔料としての耐火セラミックの製造、およびチタン金属の製造です。微粉末ルチルは鮮やかな白色顔料であり、塗料、プラスチック、紙、食品、および明るい白色を必要とするその他の用途に使用されます。二酸化チタン顔料は、世界中でチタンの最大の用途です。ルチルのナノスケール粒子は可視光を透過しますが、紫外線の吸収に非常に効果的です。ナノサイズのルチル粒子のUV吸収は、バルクルチルと比較して青方偏移しているため、より高エネルギーのUV光がナノ粒子に吸収されます。したがって、それらは紫外線によって引き起こされる皮膚の損傷から保護するために日焼け止めに使用されます。宝石に存在する小さなルチル針は、アステリズムとして知られる光学現象の原因です。アステリアジェムは「スター」ジェムとして知られています。スターサファイア、スタールビー、その他の「スター」ジェムは非常に人気があり、通常の宝石よりも一般的に価値があります。ルチルは溶接電極カバーとして広く使用されています。また、風化の進んだ堆積物を分類するZTRインデックスの一部としても使用されます。大きなバンドギャップ半導体としてのルチルは、ここ数十年、光触媒および希薄磁性の用途向けの機能性酸化物としての用途に向けた重要な研究の対象となっています。研究努力は通常、鉱床由来の材料ではなく、少量の合成ルチルを利用します。

ルチルは多くの面でパワーを授けてくれると言われる石です。体内の様々な障壁を取り除き、エネルギーを循環させ、インナーバランスを整えるといいます。また精神力を高め、困難を克服し、夢を実現できるよう手助けしてくれるとも言われています。