Granaatsteen

Granaat is 'n groep minerale met dieselfde kubiese struktuur. Van die lede is almandiet, piroop, spessatiet, andradiet, grossulariet en uvaroviet.[1] Granate word gewoonlik as halfedelstene beskou omdat hulle hardheid gewoonlik 7 (Mohs) of minder is.

Hierdie artikel handel oor die halfedelsteen. Vir die plant en sy vrug, sien pomegranaat.

Granaatsteen

Nickel-Strunz (10)	9.AD.25
Ruimtegroep	Ia3d
Strukturbericht-kode	S1₄

* Lys van minerale
Portaal Geologie

Aanwendings

Granaat is hard genoeg dat dit talle aanwendings in die tegniek het. In die Verenigde State word dit hoofsaaklik as 'n skuurmiddel gebruik, veral vir waterstraalsny.[2]

Vorming

Granate word veral gevorm naby konvergente plaatrande waar aluminiumryke skalie onder hoë druk en hoë temperature metamorfose ondergaan.[2]

Struktuur

Die argetipiese formule is Ca₃Al₂(SiO₄)₃. Die algemene formule X₃Y₂(ZO₄)₃. Granate is nesosilikate met tetraëdriese SiO₄-groepe.

Die granaatstruktuur is kubies, maar die eenheidsel is taamlik groot (a is ongeveer 12 A). Die sel bevat 8 formule-eenhede, dws 160 atome in totaal. Die drie soorte atome (²⁴Ca, ¹⁶Al en ²⁴Si) is in holtes tussen die 96 suurstofatome. Daar is drie verskillende holtes. Die kleinste tetraëdriese holte (Z) word gewoonlik deur Si ingeneem, maar soms deur atome soos Ge of Fe. Die aluminiumholte [Y] is oktaëdries en dit kan deur talle ander elemente vervang word. Die grootste holte {X} is 'n vervormde kubus, hoewel dit soms ook as dodekaëder benoem word - en word in die argetipe deur kalsium ingeneem, maar ook hierdie kan vervang word.[3]

Beskrywing van die granaatstruktuur se posisies
Holte	{X}	[Y]	(Z)
Puntsimmetrie	222	3	4	1
Ruimtegroepposisie	24c	16a	24d	96h
Argetipiese besetting	{Ca₃}	[Al₂]	(Si₃)	O₁₂
Koördinasiegetal	8	6	4
Poliëder	Vervormde kubus	oktaëder	tetraëder

Die grootte van die eenheidsel wissel afhanklik van watter element die drie soorte holtes beset. Die volgende tabel gee 'n idee van die verskeidenheid aan elemente wat 'n granaatstruktuur kan oplewer. Hierdie gegewens is gebaseer op sintetiese granate met 'n bekende, vaste samestelling. Natuurlike granate kan baie wissel in hulle samestelling. Hulle is gewoonlik mengkristalle. Chemiese ontleding van 'n bepaalde grossularietkristal het byvoorbeeld die samestelling {Ca_2,84Mg_0,18}[Al_1,63Fe_0,25Mg_0,11Ti_0,02](Si_2,96Al_0,06)O₁₂ opgelewer.[3]

{X}	[Y]	(Z)	a
Ca²⁺	Al³⁺	Si⁴⁺	1,1851
Mg²⁺	Al³⁺	Si⁴⁺	1,1459
Ca²⁺	Sc³⁺	Si⁴⁺	1,227
Ca²⁺	V³⁺	Si⁴⁺	1,209; 1,2070; 1,2068
Ca²⁺	Cr³⁺	Si⁴⁺	1,200; 1,1999
Ca²⁺	Fe³⁺	Si⁴⁺	1,2048; 1,2059, 1,2067
Ca²⁺	Ga³⁺	Si⁴⁺	1,200
Ca²⁺	In³⁺	Si⁴⁺	1,235
Mn²⁺	Al³⁺	Si⁴⁺	1,1621
Mn²⁺	Fe³⁺	Si⁴⁺	1,182
Fe²⁺	Al³⁺	Si⁴⁺	1,1526
Co²⁺	Al³⁺	Si⁴⁺	1,1471
Cd²⁺	Al³⁺	Si⁴⁺	1,182
Cd²⁺	V³⁺	Si⁴⁺	1,209
Ca²⁺	Al³⁺	Ge⁴⁺	1,212
Ca²⁺	Sc³⁺	Ge⁴⁺	1,2504
Ca²⁺	V³⁺	Ge⁴⁺	1,2320
Ca²⁺	Cr³⁺	Ge⁴⁺	1,2265; 1,2275
Ca²⁺	Mn³⁺	Ge⁴⁺	1,2325
Ca²⁺	Fe³⁺	Ge⁴⁺	1,2320; 1,2312
Ca²⁺	Ga³⁺	Ge⁴⁺	1,2251
Ca²⁺	In³⁺	Ge⁴⁺	1,262; 1,259
Ca²⁺	Rh³⁺	Ge⁴⁺	1,235
Ca²⁺	Y³⁺	Ge⁴⁺	1,2805
Ca²⁺	Dy³⁺	Ge⁴⁺	1,283
Ca²⁺	Ho³⁺	Ge⁴⁺	1,281
Ca²⁺	Er³⁺	Ge⁴⁺	1,2785
Ca²⁺	Tm³⁺	Ge⁴⁺	1,2765
Ca²⁺	Yb³⁺	Ge⁴⁺	1,274
Ca²⁺	Lu³⁺	Ge⁴⁺	1,273
Sr²⁺	Sc³⁺	Ge⁴⁺	1,2785
Sr²⁺	In³⁺	Ge⁴⁺	1,287; 1,288
Sr²⁺	Y³⁺	Ge⁴⁺	1,3085; 1,3091
Sr²⁺	Ho³⁺	Ge⁴⁺	1,309
Sr²⁺	Er³⁺	Ge⁴⁺	1,3065
Sr²⁺	Tm³⁺	Ge⁴⁺	1,304
Sr²⁺	Yb³⁺	Ge⁴⁺	1,303
Sr²⁺	Lu³⁺	Ge⁴⁺	1,301
Mn²⁺	Al³⁺	Ge⁴⁺	1,1902
Mn²⁺	V³⁺	Ge⁴⁺	1,2125; 1,2099
Mn²⁺	Cr³⁺	Ge⁴⁺	1,2027
Mn²⁺	Fe³⁺	Ge⁴⁺	1,2087
Mn²⁺	Ga³⁺	Ge⁴⁺	1,2043
Cd²⁺	Al³⁺	Ge⁴⁺	1,2077
Cd²⁺	Sc³⁺	Ge⁴⁺	1,2447
Cd²⁺	V³⁺	Ge⁴⁺	1,229
Cd²⁺	Cr³⁺	Ge⁴⁺	1,2213
Cd²⁺	Mn³⁺	Ge⁴⁺	1,227
Cd²⁺	Fe³⁺	Ge⁴⁺	1,2261
Cd²⁺	Ga³⁺	Ge⁴⁺	1,2191
Cd²⁺	In³⁺	Ge⁴⁺	1,2515
Cd²⁺	Rh³⁺	Ge⁴⁺	1,2285
Y³⁺	Al³⁺	Al³⁺	1,2002
Gd³⁺	Al³⁺	Al³⁺	1,2111
Tb³⁺	Al³⁺	Al³⁺	1,2074
Dy³⁺	Al³⁺	Al³⁺	1,2042
Ho³⁺	Al³⁺	Al³⁺	1,2011
Er³⁺	Al³⁺	Al³⁺	1,1981
Tm³⁺	Al³⁺	Al³⁺	1,1957
Yb³⁺	Al³⁺	Al³⁺	1,2002
Lu³⁺	Al³⁺	Al³⁺	1,1912
Y³⁺	Fe³⁺	Fe³⁺	1,2376
Sm³⁺	Fe³⁺	Fe³⁺	1,2529
Eu³⁺	Fe³⁺	Fe³⁺	1,2518; 1,2498
Gd³⁺	Fe³⁺	Fe³⁺	1,2475
Tb³⁺	Fe³⁺	Fe³⁺	1,2442
Dy³⁺	Fe³⁺	Fe³⁺	1,2409
Ho³⁺	Fe³⁺	Fe³⁺	1,2377
Er³⁺	Fe³⁺	Fe³⁺	1,2348
Tm³⁺	Fe³⁺	Fe³⁺	1,2002
Yb³⁺	Fe³⁺	Fe³⁺	1,2296
Lu³⁺	Fe³⁺	Fe³⁺	1,2280
Y³⁺	Ga³⁺	Ga³⁺	1,2275
Pr³⁺	Ga³⁺	Ga³⁺	1,2545
Nd³⁺	Ga³⁺	Ga³⁺	1,2506
Sm³⁺	Ga³⁺	Ga³⁺	1,2433
Eu³⁺	Ga³⁺	Ga³⁺	1,2402
Gd³⁺	Ga³⁺	Ga³⁺	1,2375
Dy³⁺	Ga³⁺	Ga³⁺	1,2307
Er³⁺	Ga³⁺	Ga³⁺	1,2255
Yb³⁺	Ga³⁺	Ga³⁺	1,2202
Lu³⁺	Ga³⁺	Ga³⁺	1,2185

Die tabel hierbo bevat nie alle elemente wat in 'n granaatstruktuur ingebou kan word nie. Litium, natrium koper en sink kan byvoorbeeld ook daarin aangetref word. Die optiese en magnetiese eienskappe van 'n granaat hang sterk af van watter elemente dit bevat en in watter holtes hulle teenwoordig is. Yster kan byvoorbeeld in al drie holtes gevind word. Suiwer yttriumaluminiumgranaat is byvoorbeeld kleurloos en diamagneties, maar as 'n deel van die yttrium deur neodimium vervang word, kry die kristal 'n kleur en word dit paramagneties. Sulke kristalle word dikwels in lasers aangewend.

Verwysings

"mindat 1755" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 7 Mei 2020.
"geology.com" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 1 Mei 2020.
Crystal chemistry of the garnets, S. Geller Zeitschrift für Kristallographie, 125, bls. 1-47 (1967).

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] "mindat 1755" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 7 Mei 2020.

[geo-2] "geology.com" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 1 Mei 2020.

[Geller-3] Crystal chemistry of the garnets, S. Geller Zeitschrift für Kristallographie, 125, bls. 1-47 (1967).