刚玉的成分是什麽物质？元素化学式是啥？

刚玉　　红宝石和蓝宝石（姐妹宝石）

　　红宝石和蓝宝石都属于刚玉矿物，基本化学成份为Al2O3。除星光效应外，只有半透明-透明且色彩鲜艳的刚玉才能做宝石。红色的称为红宝石，而其他色调的刚玉在商业上统称蓝宝石。

化学成份:是Al2O3 。常含微量的杂质元素Cr、Ti、Fe、V等。这些杂质的存在方式为：

　　3+

　　①以类质同象替代Al 。

　　②机械混入的氧化物。

　　晶体形态：

　　板状晶体多产于富硅、贫碱的接触变质岩中。柱状、桶状晶体多产于含硅、富碱的碱性橄榄玄武岩中，且多具深色溶蚀壳。

　　颜 色：

　　十分丰富，几乎包括了可见光谱中的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的所有颜色。

　　纯净的刚玉是无色的，当含有不同的微量元素时而呈现不同颜色。

　　光泽及透明度：

　　透明-不透明，抛光表面具亮玻璃光泽或亚金刚光泽。

　　折射率：

　　1762-1770。

　　多色性：

　　均具有二色性，一般表现为不同深浅的颜色，红宝石、蓝色蓝宝石二色性较强，其它颜色的蓝宝石稍弱。

　　发光性：

　　长短波紫外线下红宝石均可发现红色荧光，且长波下的强度高于短波下，日光也可激发其红色荧光，但含Fe高者荧光较弱。蓝宝石一般无荧光，但含Cr的斯里兰卡和美国蒙大拿州蓝宝石有时呈粉色荧 光。而斯里兰卡产的一些**蓝宝石可具杏**或橙**荧光。

　　硬度：

　　刚玉的摩氏硬度为9，是迄今为止自然界中所发现的、硬度仅次于钻石的第二号高硬度物质。

　　比重：

　　多数宝石级样品的比重变化于399-400之间。Cr、Fe等杂质元素含量影响着比重值的大小，含量越高，比重越大。

　　熔点：高达2000摄氏度-2030摄氏度。

是由于它的结构比较特殊,绝缘性好并不是所有的氧化铝都不和稀硫酸反应自然界中的刚玉是α形属于六方最密堆积,刚玉不和稀硫酸反应,熔点,硬度高,不溶于酸碱耐腐蚀,其它的氧化铝能和稀硫酸反应

　　合成刚玉，化学成分：三氧化二铝（Al2O3），密度398，硬度9，折射率1762～177，色散0018。刚玉品种多，颜色艳丽，刚玉是自然界中最硬的氧化物，它的硬度大，耐磨耐高温。蓝刚玉对酸碱稳定，火烧或腊镶不会变色。

白刚玉是人造磨料的一种。三氧化二铝(Al2O3)含量在99%以上，并含有少量氧化铁、氧化硅等成分，呈白色。突出的特点是晶体尺寸小耐冲击，如果用自磨机

加工破碎，颗粒多为球状颗粒，表面干洁，易于结合剂结合。白刚玉以工业氧化铝粉为原料，于电弧中经2000度以上高温熔炼后冷却制成，经粉碎

整形，磁选去铁，筛分成多种粒度，其质地致密、硬度高，粒形成尖角状，适用于制造陶

瓷、树脂固结磨具以及研磨、抛光、喷砂、精密铸造(精铸专用刚玉)等，还可用于制造高级耐火材料 。

1．原始晶形：

天然品具有桶状、柱状、板状晶形，晶面横纹发育，垂直于C轴的裂理发育，因此断口处呈阶梯状，部分样品具坚硬的熔融壳。

而焰熔法合成品的原始晶形为梨形：

有时为冒充天然品人为进行破碎、滚圆，但其无裂理，因此也无阶梯状断口，而是贝壳状断口。

2．颜色：

早期焰熔法合成品的颜色过于纯正，过于艳丽，给人以不真实的感觉。但随着生产工艺的不断改进，这种感觉只能作为一种警示，而不是鉴别依据。

3．多色性：

天然品的台面取向一般是垂直C轴的，用二色镜从台面观察时，无法看到二色性或二色性不明显。而焰熔法合成品的梨晶由于应力作用，常常沿C轴方向裂开，为了充分利用原材料，其台面取向是平行于C轴的，从台面观察可看到明显的二色性。所以，当二色性观察出现异常时，应引起警觉。

4．发光性：

天然红宝石和焰熔法合成红宝石在紫外光源照射下均可发红色荧光，但天然品的荧光效果弱于合成品。天然蓝宝石在紫外光下常表现为惰性，而焰熔法合成蓝宝石的发光性较活跃：无色品种在短波紫外光下可有淡蓝色荧光；绿色品种在长波紫外光下可有橙色荧光；蓝色品种在短波紫外光下可有淡蓝- 白色或淡绿色荧光。

5．吸收光谱：

天然红宝石和焰熔法合成红宝石的可见光吸收光谱相同，只是天然品的吸收强度弱于合成品。天然蓝宝石中的蓝色、绿色、**品种的可见光光谱中可全部或部分显示三条铁的吸收线，其中450nm最强，而焰熔法合成蓝 宝石则可能缺失这些吸收线或吸收线很弱而且模糊。

6．生长纹：

天然红宝石、蓝宝石中常发育围绕C轴的平直生长条带，不同方向的生长带 以一定的角度有规律的相交分布。

而焰熔法合成品中仅能见到弯曲弧形生长纹，它是焰熔法合成品的重要鉴别依据。

但随着生产工艺的改进或再次加热处理，生长纹的弯曲特征越来越来难以观察。

7．气泡：

气泡是焰熔法合成品的另一个重要的鉴定依据。气泡虽然很小，但由于其折射率与红宝石、蓝宝石的折射率相差很大，所以有较明显的轮廓，易于观察。气泡一般为球状，既可零星分布，也可呈带状、云雾状弥漫于整个样品中。

8．合成星光品种：

其星线仅存于宝石的表层，星线完整、清晰，星线较细，另外。还可见到气泡、弯曲生长纹。而天然星光品种的星线产生于样品内部，星线可有缺失、不完整，星线较粗。

化学式

　　Al2O3

相对分子质量

　　10196

性状

　　白色结晶性粉末。无臭。无味。质极硬。易吸潮而不潮解。溶于浓硫酸，缓慢溶于碱液中形成氢氧化物，几乎不溶于水及非极性有机溶剂。相对密度(d204)40。熔点约2000℃。

用途

　　1 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色，蓝宝石则含有氧化铁和氧化钛而呈蓝色。　2 在铝矿的主成份铁铝氧石中，氧化铝的含量最高。工业上，铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝，再由Hall-Heroult process转变为铝金属。　3 氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理（阳极防腐）的处理过程得到加强。　4 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态因为硬度高，适合用作研磨材料及切割工具。　5 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。　6 2004年8月，在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。　资料：刚玉粉硬度大可用作磨料，抛光粉，高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为39～41g/cm3，硬度9，熔点2000±15℃。不溶于水，也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉，含微量三价铬的显红色称红宝石；含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石；含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承，钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外，可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。　氧化铝化学式Al2O3，分子量10196。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型，常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3，六方紧密堆积晶体，α-Al2O3的熔点2015±15℃，密度3965g/cm3，硬度88，不溶于水、酸或碱。γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体，不溶于水，但能溶于酸和碱，是典型的两性氧化物。　Al2O3+6H+=2Al3++3H2O　Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O