Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Брукит — это орторомбическая модификация диоксида титана (TiO2), встречающаяся в четырех известных природных полиморфных формах (минералы с одинаковым составом, но различной структурой). Другими тремя формами являются акаогит (моноклинный), анатаз (тетрагональный) и рутил (тетрагональный). Брукит встречается реже, чем анатаз и рутил, и, подобно им, проявляет фотокаталитическую активность. Объем элементарной ячейки брукита больше, чем у анатаза или рутила: 8 групп TiO2 на ячейку против 4 у анатаза и 2 у рутила. Распространенными примесями в бруките являются железо (Fe), тантал (Ta) и ниобий (Nb). При температурах выше примерно 750 °C брукит переходит в рутильную структуру.
Brookite is the orthorhombic variant of titanium dioxide (TiO2), which occurs in four known natural polymorphic forms (minerals with the same composition but different structure). The other three of these forms are akaogiite (monoclinic), anatase (tetragonal) and rutile (tetragonal). Brookite is rare compared to anatase and rutile and, like these forms, it exhibits photocatalytic activity. Brookite also has a larger cell volume than either anatase or rutile, with 8 TiO2 groups per unit cell, compared with 4 for anatase and 2 for rutile. Iron (Fe), tantalum (Ta) and niobium (Nb) are common impurities in brookite. At temperatures above about 750 °C, brookite will revert to the rutile structure.
Ячейка единицы
Брукит относится к классу орторомбических дипирамидальных кристаллов 2/m 2/m 2/m (также обозначаемому как mmm). Пространственная группа – Pcab, а параметры элементарной ячейки составляют a = 5,4558 Å, b = 9,1819 Å и c = 5,1429 Å. Формула – TiO2, при этом на одну элементарную ячейку приходится 8 формульных единиц.
Brookite belongs to the orthorhombic dipyramidal crystal class 2/m 2/m 2/m (also designated mmm). The space group is Pcab and the unit cell parameters are a = 5.4558 Å, b = 9.1819 Å and c = 5.1429 Å. The formula is TiO2, with 8 formula units per unit cell.
Внешний вид
Брукитные кристаллы обычно таблитчатые, вытянутые и бороздчатые параллельно своей длине. Они также могут быть пирамидальными, псевдогексагональными или призматическими. Брукит и рутил могут совместно образовывать эпитаксиальные структуры. Брукит обычно имеет коричневый цвет, иногда желтоватый, красновато-коричневый или даже чёрный. Известны также красивые, насыщенно-красные кристаллы (как показано на изображении справа), напоминающие пироп и альмандин. Брукит обладает субметаллическим блеском. Он непрозрачен или полупрозрачен, прозрачен в тонких осколках и имеет желтовато-коричневый или тёмно-коричневый цвет в проходящем свете.
Brookite crystals are typically tabular, elongated and striated parallel to their length. They may also be pyramidal, pseudo hexagonal or prismatic. Brookite and rutile may grow together in an epitaxial relationship. Brookite is usually brown in color, sometimes yellowish or reddish brown, or even black. Beautiful, deep red crystals (seen above right) similar to pyrope and almandite garnet are also known. Brookite displays a submetallic luster. It is opaque to translucent, transparent in thin fragments and yellowish brown to dark brown in transmitted light.
Оптические свойства
Брукит обладает двойным лучепреломлением, как и все орторомбические минералы, и является двуосным (+). Показатели преломления очень высокие, превышающие 2,5, что даже выше, чем у алмаза (2,42). Для сравнения, показатель преломления обычного оконного стекла составляет около 1,5. Брукит проявляет очень слабую плеохроизму, от желтоватого и красноватого до оранжевого и коричневого. Он не флуоресцирует и не является радиоактивным.
Brookite is doubly refracting, as are all orthorhombic minerals, and it is biaxial (+). Refractive indices are very high, above 2.5, which is even higher than diamond at 2.42. For comparison, ordinary window glass has a refractive index of about 1.5. Brookite exhibits very weak pleochroism, yellowish, reddish and orange to brown. It is neither fluorescent nor radioactive.
Физические свойства
Брукит — хрупкий минерал с раковистым до неправильного изломом и несовершенным спайностью в одном направлении, параллельном кристаллической оси c, и следами спайности в направлении, перпендикулярном обеим кристаллическим осям a и b. Двойникование не установлено. Твердость по шкале Мооса составляет 5½–6, между апатитом и полевым шпатом. Эта твердость соответствует твердости анатаза, но немного ниже, чем у рутила (6–6½). Плотность составляет 4,08–4,18, что находится между плотностью анатаза (3,9) и рутила (4,2).
Brookite is a brittle mineral, with a subconchoidal to irregular fracture and poor cleavage in one direction parallel to the c crystal axis and traces of cleavage in a direction perpendicular to both the a and the b crystal axes. Twinning is uncertain. The mineral has a Mohs hardness of 5 1/2 to 6, between apatite and feldspar. This is the same hardness as anatase and a little less than that of rutile (6 to 6 1/2). The specific gravity is 4.08 to 4.18, between that of anatase at 3.9 and rutile at 4.2.
Случаи и ассоциации
Брукит является акцессорным минералом в альпийских жилах гнейса и сланца; он также является распространенным детритным минералом. Сопутствующие минералы включают его полиморфы – анатаз и рутил, а также титанит, ортоклаз, кварц, гематит, кальцит, хлорит и мусковит. Типовое местонахождение – Твилл-Маен-Гризиал, Фрон-Олау, Прентег, Гвинедд, Уэльс. В 2004 году кристаллы брукита были обнаружены в Харане, Белуджистан, Пакистан.
Brookite is an accessory mineral in alpine veins in gneiss and schist; it is also a common detrital mineral. Associated minerals include its polymorphs anatase and rutile, and also titanite, orthoclase, quartz, hematite, calcite, chlorite and muscovite. The type locality is Twll Maen Grisial, Fron Olau, Prenteg, Gwynedd, Wales. In 2004, brookite crystals were found in the Kharan, in Balochistan, Pakistan.