El corindón es una forma cristalina de óxido de aluminio ( Al 2 O 3 ) que normalmente contiene trazas de hierro , titanio , vanadio y cromo . [3] [4] Es un mineral formador de rocas . Es un material naturalmente transparente , pero puede tener diferentes colores dependiendo de la presencia de impurezas de metales de transición en su estructura cristalina. [7] El corindón tiene dos variedades principales de gemas: rubí y zafiro . Los rubíes son rojos debido a la presencia de cromo y los zafiros exhiben una gama de colores dependiendo del metal de transición que esté presente. [7] Un tipo raro de zafiro, el zafiro padparadscha , es de color rosa anaranjado.
El nombre "corindón" se deriva de la palabra tamil - dravídica kurundam (rubí-zafiro) (que aparece en sánscrito como kuruvinda ). [8] [9]
Debido a la dureza del corindón (el corindón puro se define como 9,0 en la escala de Mohs ), puede rayar casi todos los demás minerales. Se utiliza comúnmente como abrasivo en papel de lija y en herramientas grandes utilizadas para mecanizar metales, plásticos y madera. El esmeril , una variedad de corindón sin valor como piedra preciosa, se utiliza habitualmente como abrasivo. Es una forma granular negra de corindón, en la que el mineral está íntimamente mezclado con magnetita , hematita o hercinita . [6]
Además de su dureza, el corindón tiene una densidad de 4,02 g/cm 3 (251 lb/pie cúbico), que es inusualmente alta para un mineral transparente compuesto de elementos de baja masa atómica aluminio y oxígeno . [10]
El corindón se encuentra como mineral en esquistos de mica , gneis y algunos mármoles en terrenos metamórficos . También ocurre en intrusivos de sienita ígnea con bajo contenido de sílice y sienita nefelina . Otras apariciones son como masas adyacentes a intrusivos ultramáficos , asociadas con diques de lamprofiros y como grandes cristales en pegmatitas . [6] Se encuentra comúnmente como mineral detrítico en las arenas de arroyos y playas debido a su dureza y resistencia a la intemperie. [6] El monocristal de corindón más grande documentado medía aproximadamente 65 cm × 40 cm × 40 cm (26 pulgadas × 16 pulgadas × 16 pulgadas) y pesaba 152 kg (335 libras). [11] Desde entonces, el récord ha sido superado por determinadas bolas sintéticas . [12]
El corindón para abrasivos se extrae en Zimbabwe, Pakistán, Afganistán, Rusia, Sri Lanka y la India. Históricamente se extraía de depósitos asociados con dunitas en Carolina del Norte , EE. UU., y de una sienita nefelina en Craigmont, Ontario . [6] El corindón de calidad Emery se encuentra en la isla griega de Naxos y cerca de Peekskill, Nueva York , EE. UU. El corindón abrasivo se fabrica sintéticamente a partir de bauxita . [6]
En China se han descubierto cuatro hachas de corindón que datan del año 2500 a. C. de las culturas Liangzhu y Sanxingcun (esta última ubicada en el distrito de Jintan ). [13] [14]
El proceso Verneuil permite la producción de gemas monocristalinas impecables de zafiro y rubí de un tamaño mucho mayor que el que normalmente se encuentra en la naturaleza. También es posible cultivar corindón sintético con calidad de gema mediante crecimiento de flujo y síntesis hidrotermal . Debido a la simplicidad de los métodos involucrados en la síntesis de corindón, grandes cantidades de estos cristales están disponibles en el mercado a una fracción del costo de las piedras naturales. [17]
Además de los usos ornamentales, el corindón sintético también se utiliza para producir piezas mecánicas (tubos, varillas, cojinetes y otras piezas mecanizadas), ópticas resistentes a los arañazos, cristales de relojes resistentes a los arañazos , ventanas de instrumentos para satélites y naves espaciales (debido a su transparencia en desde el rango ultravioleta hasta el infrarrojo) y componentes láser . Por ejemplo, los espejos principales del detector de ondas gravitacionales KAGRA son de zafiro de 23 kg (50 lb), [18] y el LIGO avanzado consideró espejos de zafiro de 40 kg (88 lb). [19] El corindón también se ha utilizado en el desarrollo de armaduras cerámicas gracias a su alta resistencia. [20]
El corindón cristaliza con simetría trigonal en el grupo espacial R 3 c y tiene los parámetros reticulares a = 4,75 Å yc = 12,982 Å en condiciones estándar. La celda unitaria contiene seis unidades de fórmula. [21] [4]
La dureza del corindón es sensible a la rugosidad de la superficie [22] [23] y a la orientación cristalográfica. [24] Puede ser de 6 a 7 MPa·m 1/2 para cristales sintéticos, [24] y alrededor de 4 MPa·m 1/2 para naturales. [25]
En la red de corindón, los átomos de oxígeno forman un empaquetamiento hexagonal ligeramente distorsionado , en el que dos tercios de los sitios octaédricos entre los iones de oxígeno están ocupados por iones de aluminio. [26] La ausencia de iones de aluminio de uno de los tres sitios rompe la simetría del empaquetamiento cerrado hexagonal, reduciendo la simetría del grupo espacial a R 3 c y la clase cristalina a trigonal. [27] La estructura del corindón a veces se describe como una estructura pseudohexagonal. [28]
Debido a su prevalencia, el corindón también se ha convertido en el nombre de un tipo de estructura importante ( tipo corindón ) que se encuentra en varios compuestos binarios y ternarios . [29]
