Содержание
1. Основные сведения и история открытия гранатов....................……………..3
2. Месторождения гранатов и их применение ………………………………….5
3. Путь от изучения свойств природных представителей гранатов до синтеза искусственных материалов с заданными свойствами..................................................................…………………………….6
4. Роль данных материалов в современных электронных устройствах ………………………................................................................................………...8
5. Список литературы……………………………………………………….......11
Основные сведения и история открытия гранатов
Грана́ты (от лат. granatus — подобный зернам) — группа минералов, представляющих смеси двух изоморфных рядов: R2+3Al2(SiO4)3 и Ca3R3+2(SiO4)3. Общая формула: R2+3 R3+2 [SiO4]3, где R2+ — Mg, Fe, Mn, Ca; R3+ — Al, Fe, Cr. Обычно в узком смысле под гранатами понимают лишь прозрачные красные камни альмандины - самая распространенная разновидность гранатов, и пиропы - прозрачные кристаллы которого являются драгоценными камнями. Тёмно-красные кристаллы гранатов напоминают зёрна плода «финикийского яблока» — собственно граната. Отсюда, вероятно, и пошло название камня. В ранние времена гранаты часто назывались «ла́лами», — именем, объединяющим несколько драгоценных камней кроваво-красного цвета: рубин, шпинель и гранат [1].
Уже к началу XVI века в России различали несколько разновидностей гранатов, и до XIX века за ними закрепились два основных названия: «бече́т» и «вени́са», — которые старались верно определять и отделять от других, более дорогих разновидностей красных прозрачных самоцветов.
Упомянутое выше слово «вениса» (или виниса) происходит от искажённого (русифицированного) персидского «бенефсе», что означает — фиолетовый. Аль-Бируни в своей «Минералогии» не раз замечал, что красный цвет гранатов не лишён фиалкового (сиреневого) оттенка, при разном освещении цвет может изменяться от огненно-красного до почти фиолетового.
«Бечет» - имя восходит к арабскому названию гранатов-альмандинов «биджази». В своё время, средневековый учёный-схоласт Альберт Великий по своему усмотрению перевёл арабское слово «биджази» на учёную латынь как «granatus», иными словами — зернистый. Тем самым он подчеркнул характерную особенность природных гранатитов. Их красные (или не красные) сросшиеся кристаллы очень часто напоминают сочные плоды гранатового дерева [2].
Под объединяющим именем «червчатого яхонта» на Руси были известны самые разные прозрачные камни красного цвета: среди них был и настоящий восточный рубин, и гранаты всех мастей, попадался и цейлонский гиацинт (бурая разновидность циркона, которую называли иокинфом). Начиная с XVI века на Русь приходил и кровавый богемский гранат, который, по словам Боэция де Боота, автора известного сочинения о камнях (1609 год) образовался из застывших водяных капель, окрашенных кровавыми пара́ми [3]. Красная благородная шпинель под именем лала также была в большом употреблении у наших предков, которые этот камень не смешивали с яхонтом.
Ломоносов упоминал, что красные самоцветы могут рождаться в недрах не только на жарком юге или берегах Индийского океана, но и на холодном севере России, в частности, на родине самого́ Ломоносова. Не прошло и ста лет, как его предсказания блестящим образом сбылись. Уже в 1805 году известный русский минералог Василий Михайлович Севергин, описывая в своих трудах вишнёвые «кидельские венисы» (гранаты-альмандины), отмечал, что их, вынесенных волной, очень часто собирают местные дети по берегам Ладожского озера. Очень богат альмандинами и Кольский полуостров. В частности, академик Ферсман упоминал, что в 1920 году в каменоломнях неподалёку от Мурманска ему самому довелось обнаружить достаточно чистые, хотя и светловатые образцы альмандинов. [3].
Гранаты широко распространены и особенно характерны для метаморфических пород — кристаллических сланцев и гнейсов. В кристаллических сланцах гранаты, главным образом альмандин, являются породообразующими минералами: слюдяно-гранатовые и другие сланцы. При выветривании гранаты, как химически стойкие минералы, долго не разрушаются и переходят в россыпи.
Месторождения гранатов и их применение
Гранаты применяются в абразивной (гранатовые шкурки, порошки и точильные круги) и строительной промышленности (добавки в цемент и керамические массы), иногда как заменитель сапфира и рубина в приборостроении, в электронике (как ферромагнетик). Для нужд промышленности разрабатываются методы синтеза искусственных аналогов некоторых гранатов [4] с заданными свойствами: кристаллы для лазеров (Nd:YAG-лазер). Для абразивной промышленности пригодны преимущественно железистые гранаты, главным образом альмандин. Большое значение для выяснения пригодности гранатов в промышленности имеют высокая твердость, способность при измельчении раскалываться на частицы с остроугольными режущими краями, приклеиваемость к бумажной и полотняной основам.
Прозрачные и полупрозрачные, красиво окрашенные гранаты используются в ювелирном деле. К драгоценным камням обычно относятся следующие, в порядке возрастания их ценности: альмандин, пироп, родолит, гессонит, гроссуляр, топазолит, демантоид. Хорошо оформленные кристаллы, щетки и друзы представляют собой прекрасный коллекционный материал. Наиболее популярны кристаллы непрозрачного и полупрозрачного альмандина однородного или зонального строения, окрашенные в темно-вишневые, буровато-коричневые и буровато-красные цвета. Источником таких кристаллов и штуфов чаще всего являются силлиманитсодержащие кварц-биотитовые сланцы (месторождения Кителя в Карелии, Макзабак на Кольском полуострове, Россия; Форт Врангель, США и др.).
Высокой декоративностью характеризуются сростки кристаллов и друзы андрадита и гессонита из месторождений в известковых скарнах (Дашкесан в Азербайджане и Синереченское месторождение коллекционного андрадита в Приморье). Красивые сростки альмандина встречаются в кристаллических сланцах на Щуерецком месторождении в Карелии.
Эффектно выглядят щётки мелких (1—5 мм) блестящих кристаллов граната, преимущественно андрадита.
Определенное коллекционное значение могут иметь гранаты кимберлитов, включенные в породу. Это главным образом пурпурно-красные, красные и оранжево-красные хромсодержащие пиропы перидотитового парагенезиса.
Наиболее важными являются месторождения, связанные с метаморфическими кристаллическими сланцами, гнейсами и амфиболитами (месторождения Карелии и др.). Крупнейшие мировые запасы гранатового сырья приурочены к кристаллическим метаморфическим породам, слагающим Кейвскую гряду на Кольском полуострове. Россыпные месторождения гранатов обычно невелики по размерам и запасам. Контактово-метасоматические и магматические месторождения, за редким исключением, не имеют практического значения.