Использование корундов

Еще с древности врачевателям и целителям были известны чудодейственные свойства корунда. Считалось, что сапфир способен понизить кровеносное давление, а также помочь успокоить сильную головную боль и очистить кровь.

Что касается современного использования корундов, то его широко применяют в медицине и других областях. Так, например, из высокопрочных корундовых пластин изготавливают бронежилеты. Конечно, для этих целей используется синтетический материал, а не природный. Благодаря повышенной твердости корунды используют в буровых коронках, а также лазерах и транзисторах.

Также корунды применяются в импланталогии и лазерной терапии. Их применение связано с тем, что корундовые имплантанты не вступают в реакции с органическими и неорганическими кислотами и щелочами. А по инертности они даже превосходят благородные металлы и сплавы. В отличие от золота и платины кристаллы корунда диэлектричны, поэтому во влажной среде между ними не возникает электрохимического потенциала. В частности, из корунда изготавливают позвонки и межпозвоночные диски, которые применяют в ортопедической практике.

Не обошел стороной корунд и стоматологию. В настоящее время широко применяются сапфировые имплантанты зубов. Интересно, что первые попытки имплантации зубов предпринимались еще до нашей эры. Успешно используют корунд как специальный инструментарий. Успех микрохирургии во многом зависит от остроты микролезвий. Благодаря тому, что корунд значительно тверже любой закаленной стали, из него можно изготовить лезвия на несколько порядков тоньше, соизмеримо с толщиной волокон ткани. Получается, что лезвие не режет волокна, а как бы раздвигает их. Плюс ко всему стальное лезвие не всегда способно выдержать даже одну операцию, а корундовое микролезвие благополучно переносит 50-200 операций.

Свойство высокой твердости корундов используют в качестве «вечных» подшипников в механических часах и других механизмах.

Минералогические особенности корунда

Корунд представляет собой полиморфную модификацию α-глинозема. Кристаллическая решетка столь твердого корунда построена из ионов мягкого и легкого металла алюминия и кислородных ионов. Ионы кислорода создают слои плотнейшей гексагональной упаковки, а ионы алюминия заполняют 2/3 октаэдрических пустот, образующихся между ионами кислорода. Высокая твердость корунда – следствие плотной упаковки и сильного электростатического притяжения ионов.

Красный цвет рубина обусловлен примесью Cr³⁺ изоморфно замещающих алюминий. Содержание окиси хрома обычно варьирует от 0,1 до 3%. С повышением концентрации хрома усиливается красная окраска рубина. Буроватые и пурпурные оттенки связаны с примесью железа.

Хром не способствует росту кристалла, по-видимому, из-за того, что его ионный радиус больше, чем у алюминия, следовательно, с увеличением содержания хрома растет не только интенсивность цвета, но и плотность структуры, а размеры кристаллов уменьшаются.

Так, для рубина характерен коротко столбчатый габитус с хорошо образованными гранями гексагональной призмы, ограниченными пинакоидами. Ребра призмы через одно бывают срезаны гранями ромбоэдра. Боковые грани кристаллов гладкие и ступенчатые, плоские грани пинакоида покрыты тремя системами параллельных штрихов, пересекающихся под углом 120⁰ и образующих тонкую сетку из равносторонних треугольников.

Синий цвет сапфира обусловлен присутствием титана. Кристаллы сапфира имеют более удлиненный габитус – бипирамидальный, с гладкими гранями. Включения располагаются параллельно ребрам, образуемым пересечением шести граней призмы и базисом, и в этом случае внутри кристалла наблюдаются пучки линий, пересекающихся под углом 60⁰. Тонкие волокнистые включения (чаще титаномагнетита) и образуют эффект астеризма.