سنگ روتیل یا روتایل چیست؟ – خواص، تشکیل و کاربرد آن

اکسید تیتانیوم معدنی تشکیل دهنده ی سنگی به نام روتیل یا روتایل است. ترکیب شیمیایی این سنگ ها TiO ضرب در دو است. روتیل یا روتایل در مواد معدنی به حالت بلوری و سوزنی بوده و در سنگ های رسوبی، دگرگونی و آذرین یافت می شوند. سنگ روتیل یا روتایل همچنین به طور مصنوعی قابل ساخت است. سنگ روتیل یا روتایل ویژگی های جالب و مخصوص به خود را دارد. در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک به سنگ روتیل و مطلب های پیرامون آن می پردازیم.

سنگ روتیل یا روتایل چیست؟

سنگ روتیل یا روتایل متشکل از اکسید تیتانیوم معدنی است. این سنگ ها به طور معمول در ماسه های معدنی سنگین تشکیل می شوند. ماسه های سنگین هم در ذخایر دریایی و هم در ذخایر خشکی وجود دارند. جریان موج از مهم ترین عامل هایی است که در تشکیل سنگ روتیل تأثیر می گذارد. این سنگ ها دارای وزن خاص خود هستند. بیشترین مقدار روتیل از همین ماسه های معدنی سنگین به دست می آید.

یکی از کاربرد های سنگ روتایل، به صورت رنگ دانه ی سفید رنگ در رنگ ها است. برای به دست آوردن این رنگ دانه ها، روتیل را خرد کرده و به حالت پودر سفید رنگی در می آورند. این فراورده در تعداد زیادی از محصولات قابل استفاده است. به طور معمول، شکل های چشم مانند و ستاره مانندی که در یاقوت و بیشتر سنگ های قیمتی وجود دارند، به وسیله ی شبکه های کریستال روتیل سوزنی شکل تشکیل داده می شوند.

تشکیل روتیل یا روتایل از نظر علم زمین شناسی

در سنگ های آذرین، روتیل یا روتایل به صورت یک ماده ی جانبی یافت می شود. برای مثال روتیل در سنگ های آذرین پلوتونیک که گرانیت یکی از آن ها است و در سنگ های آذرین منبع عمیق که لامپرویت و پریدوتیت در دسته ی این سنگ ها قرار می گیرند، یافت می شود. همان طور که در بالا اشاره کردیم، روتیل یا روتایل نیز مانند کانی های معدنی فلزی دیگ، از ماسه های معدنی سنگین قابل استخراج هستند. این ماسه های معدنی سنگین جزء ذخیره های رسوبی زمین به حساب می آیند. ذخیره های رسوبی از هوازدگی سنگ های دگرگونی و آذرین به وجود می آیند.

سنگ های دگرگونی و آذرین ذکر شده، دارای وزن ویژه و بالا بوده و همچنین دارای مواد معدنی فراوان به صورت دانه های کوچک هستند. از جمله ی این سنگ ها می توان به روتیل، ایلمنیت، بروکیت، لوکوکسن، پروسکایت، تیتانیت که با نام اسفن نیز شناخته می شود،  آناتاز و… اشاره کرد.

زمانی که این سنگ ها گرم می شوند، ذره هایی از آن ها شسته شده و به سمت ساحل دریا به حرکت در می آیند. این ذره های معدنی مقاوم تر سنگ ها هستند که پس از شسته شدن متناسب با چگالی خود و به وسیله ی موج و جریان آب مرتب خواهند شد. تحت شرایط ویژه ی مورد نیاز و همچنین زمانی که مقدار این ذرات زیاد شود، کانسار های قابل تبدیلی از این رسوبات به وجود می آید.

سنگ روتیل یا روتایل از لحاظ گوهر شناسی

روتیل یا روتایل تمایل ویژه ای دارد تا به صورت بلورهای منشوری شکل منظم شود. چنین تمایلی در روتیل یا روتایل بیشتر از کانی های دیگر و مواد معدنی است. جواهرها و تعداد زیادی از ماده های معدنی دیگر دارای چنین منشورهایی هستند. منشورهای طویل روتیل یا روتایل در سنگ های قیمتی از جمله یاقوت، یاقوت کبود، گارنت، آندالوزیت و کوارتز وجود دارند.

کوارتز یکی از سنگ هایی است که روتایل در آن ها به طور آشکار قابل مشاهده است. علت اصلی این پدیده، بسیار بزرگ بودن بلورهای سوزنی شکل روتیل یا روتایل در اکثر نمونه های کوارتز در نظر گرفته می شود. آرایش ویژه و رنگ جذاب داشتن این بلورهای سوزنی موجب ایجاد جواهرهای زینتی و ارزشمندی می شود و از این رو حائز اهمیت فراوان است.

خاصیت های فیزیکی سنگ روتیل یا روتایل

روتیل یا روتایل به رنگ های قرمز تا قهوه ای مایل به قرمز، سیاه و زرد تا طلایی قابل مشاهده است. همچنین روتیل یا روتایل دارای خطوط قرمز تا قهوه ای است. از سایر ویژگی های این سنگ ها نیز می توان درخشندگی آدامانتین تا زیر فلزات، دیافانیت مات، شفافیت در ناحیه های لبه های نازک و رخ خوب آن ها را نام برد. سختی روتیل یا روتایل ۶ Mohs تا ۵/۶ در نظر گرفته می شود.

وزن ویژه ی آن ها نیز ۲/۴ تا ۴/۴ است. سیستم کریستالی آن ها به صورت چهار ضلعی است. سنگ روتیل یا روتایل دارای ویژگی های مخصوص به خودی است که در تشخیص آن ها به کار گرفته می شوند. از جمله ی این خاصیت های تشخیصی، درخشندگی، رنگ، وزن ویژه و مخصوص و عادت بلور های منشوری آن ها را می توان نام برد.

ویژگی های منحصر به فرد سنگ روتیل یا روتایل

روتیل یا روتایل از جمله ی موادی است که پدیده های بسیار زیبا و جذابیت هایی را برای سنگ های زینتی و یا قیمتی به ارمغان می آورد. برای مثال بازتاب نور از شبکه ی کریستال های روتیل و یا همان روتایل بسیار کوچک در درون یک کابوچانی که به خوبی برش خورده است در بعضی از سنگ ها که در ادامه از آن ها نام خواهیم برد، موجب تشکیل ستاره جذابی در سطح سنگ و گوهر قیمتی می شود. از جمله ی این گوهر های قیمتی و یا سنگ های زینتی می توان یاقوت سرخ و یا یاقوت کبود را نام برد.

جواهرهای خارق العاده عنوانی است که به این دست از یاقوت های کبود و یاقوت های قیمتی دارای ستاره ی زیبای مذکور، در تجارت داده می شود. آستریسم نیز اصطلاح شناخته شده ای است که به پدیده ی تشکیل ستاره و وجود آن اختصاص داده می شود. ستاره ی هند نام یکی از همین گوهر های ستاره دار است که در حقیقت یاقوت کبود آبی روشنی دارای ستاره (آستریسم) است.

چشم گربه پدیده ی دیگری است که در دسته ی دیگری از سنگ های قیمتی و یا زینتی توسط روتیل یا روتایل به وجود می آید. علت این پدیده نیز ایجاد خطی از نور در سطح گوهر قیمتی و زینتی توسط بلورهای موازی و یک جهت روتیل است. به گوهر هایی از این دست چاتویانت گفته می شود و اصطلاح این پدیده نیز چاتویو نامیده می شود.

موارد استفاده و کاربرد های سنگ روتیل

روتیل و اکسید تیتانیوم ساخته شده از آن، کاربرد های اولیه ای دارند که از جمله ی آن ها تولید رنگ دانه های اکسید تیتانیوم، تولید فلز تیتانیوم و تولید سرامیک نسوز است. کاربرد روتیل در تولید رنگ دانه چنان گسترده و حائز اهمیت فراوان است که به طور تقریبی همه روزه و بر روی زندگی تمامی افراد ساکن ایالات متحده تأثیر گذار است. با خرد کردن و پس از آن پردازش کردن روتیل یا روتایل برای از بین بردن نا خالصی های آن، پودر سفید رنگ روشنی به دست می آید که به عنوان رنگ دانه ی بسیار عالی و با کیفیتی می توان آن را مورد استفاده قرار داد. از این رنگ دانه به صورت پودر و معلق کردن آن در مایع، رنگ تهیه می شود.

سال ۱۹۸۷ میلادی رنگ دانه های اکسید تیتانیوم در صنعت رنگ بسیار پر اهمیت شدند. این موضوع هم زمان با ممنوعیت مصرف رنگ های حاوی سرب در ایالات متحده بود. اکسید تیتانیوم از نظر شیمیایی دارای پایداری قابل توجهی بوده و همچنین غیرسمی است. همین امر باعث شده است تا از رنگ دانه های به وجود آمده از سنگ روتیل یا روتایل به عنوان رنگ دانه در غذا، لوازم آرایشی، دارویی، موادی مانند خمیر دندان و… استفاده شود.

سنگ روتیل یا روتایل مصنوعی چیست؟

ویژگی های نوری که سنگ روتیل یا روتایل دارد می تواند باعث ایجاد سنگ جواهر و یا گوهر بسیار عالی و بی نظیری شود. از جمله ی این ویژگی ها ضریب شکست خیلی بالا، درخشندگی آدامانتین و پراکندگی قوی روتیل یا روتایل را می توان نام برد. همین ویژگی ها در الماس از روتیل و یا همان روتایل بیشتر و بهتر است. برای استفاده کردن از روتیل به عنوان جواهر جایگزین الماس، وضوح رنگ بالا و ویژه ای مورد نیاز است. به طور معمول بیشتر سنگ های روتیل یا روتایل طبیعی فاقد چنین وضوح رنگ مناسب و مورد نیازی هستند. همبن موضوع سبب شده است تا سنگ های روتیل یا روتایل مصنوعی ساخته شوند که با وضوح بالا و به طور کامل بی رنگ باشند.

برای اولین بار این سنگ های روتیل مصنوعی در دهه ی ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰ میلادی ساخته شدند. سنگ های مصنوعی شبیه سازی الماس هستند و با نام Titania در بازار به فروش می رسند. از آن جایی که سختی سنگ روتیل از الماس کم تر است این سنگ های مصنوعی با گذشت زمان کیفیت اولیه خود را از دست داده و دچار سایش می شوند. با این اتفاق از محبوبیت و فروش سنگ های مصنوعی روتیل یا روتایل در طول زمان کاسته شده است.