Ильменит (или титанистый железняк) — минерал общей химической формулы FeO•TiO2 или FeTiO3 (36,8% Fe, 31,6% O, 31,6% Ti), состав непостоянный. Также существует редкий минерал, сложный оксид, внешне похожий на ильменит, называется «кричтонитом».
Ильменит непрозрачен; цвет чёрный с ярким металлическим блеском. В чистом виде при обычной температуре ильменит немагнитен, что имеет важное значение при его промышленном извлечении. Кристаллы, содержащие более 25% Fe2O3 в виде твёрдого раствора, магнитны. Ильменитом богата лунная почва.
Ильменит в определениях и коротких цитатах[править]
...в виде более или менее крупных вкраплений титанистый железняк встречается в очень многих горных породах, поэтому его можно считать одним из самых обыкновенных и распространенных минералов.
...примером может служить поделочный камень лабрадорит, в котором, особенно на полированных плоскостях при некоторых углах поворота, вспыхивают местами красивые синие и зелёные переливы, обусловленные совершенной спайностью, вдоль которой выделились тончайшие пластинки ильменита...[1]
В лунной лаборатории космического центра НАСА в Хьюстоне успешно функционирует экспериментальная печь, где минерал ильменит, нагретый до температуры около 1000°C, выделяет до 10% кислорода от своего веса.[5]
— Владислав Шевченко, «Что нам стоит дом построить?», 1987
«Запеленговать» месторождения ильменита можно прямо с Земли, при помощи обычного телескопа. Это наиболее тёмные участки поверхности Луны с характерным спектром.[5]
— Владислав Шевченко, «Что нам стоит дом построить?», 1987
Ильменит в научно-популярной литературе и публицистике[править]
Особенно красивые, большие и прекрасно образованные кристаллы встречаются на Урале (в Ильменских горах, в окрестностях Миасского завода, вросшими в миасскит), в некоторых месторождениях Норвегии, Дофине, С.-Готтарде, Ашафенбурге в Баварии. Огромные скопления Т<итанистого> железняка в виде песка находятся в устьях р. Moisie (и других притоков р. Св. Лаврентии). Кроме того, в виде более или менее крупных вкраплений титанистый железняк встречается в очень многих горных породах, поэтому его можно считать одним из самых обыкновенных и распространенных минералов.
Светлые минералы представляют преимущественно полевые шпаты и элеолит (нефелин); к цветным минералам необходимо добавить эгирин I и II, а также зёрна титанистого железняка ― ильменита, почти чёрного цвета с сильным металлическим блеском.[6]
Известно не мало примеров вторичной перегруппировки вещества с образованием новых кристаллических тел, устойчивых при изменившихся условиях. Так, известны «кристаллы ильменита» (Fe…TiO3), которые при микроскопическом изучении оказываются состоящими из смеси двух минералов: гематита (Fe2O3) и рутила (TiO2). Повидимому, после момента образования ильменита в какой-то период жизни минерала, под влиянием изменившегося режима кислорода, создались резко окислительные условия, приведшие к переходу Fe2+ в Fe3+ с одновременным распадом кристаллической структуры, а затем к постепенной перегруппировке вещества с образованием смеси устойчивых минералов.[1]
Подобные явления ложной окраски наблюдаются и в твёрдых прозрачных минералах. Прекрасным примером может служить поделочный камень лабрадорит, в котором, особенно на полированных плоскостях при некоторых углах поворота, вспыхивают местами красивые синие и зелёные переливы, обусловленные совершенной спайностью, вдоль которой выделились тончайшие пластинки ильменита или других минералов.[1]
Ильменит <FeTiO3> или рутил обрабатывают углём и хлором при температуре красного каления. При этом получают TiCl4, который перегоняют для очистки от примесей, таких, как FeCl3. Затем TiCl4 восстанавливают расплавленным магнием при ~800° в атмосфере аргона. При этом получают металлический титан в виде губчатой массы, из которой удаляют избыток Mg и MgCl2 возгонкой при ~1000°. Используя электрическую дугу в атмосфере аргона или гелия, губчатый титан переплавляют в слитки.[7]:III:209
Выдвигаются и другие гипотезы об образовании алмазов в природе. В частности, предметом оживленной дискуссии служит предположение, что алмазы образовались в процессе формирования кимберлитовых трубок как результат химических реакций оливина и ильменита с известняками…[2]
Известно около 70 минералов титана, в которых он находится в виде двуокиси или солей титановой кислоты. Наибольшее практическое значение имеют ильменит, рутил, перовскит и сфен. Ильменит ― метатитанат железа FeTiO3 ― содержит 52,65% TiO2. Название этого минерала связано с тем, что он был найден на Урале в Ильменских горах. Крупнейшие россыпи ильменитовых песков имеются в Индии. <...> Промышленное значение имеют также титаномагнетиты ― механическая смесь ильменита с минералами железа.[3]
Искали его <следы> в рудах и минералах, преимущественно марганцевых. Менделеев, оставляя в таблице пустую клетку для этого элемента, называл его экамарганцем. Впрочем, первые претенденты на эту клетку появились еще до открытия периодического закона. В 1846 году из минерала ильменита был якобы выделен аналог марганца ― ильмений. После того как ильмений «закрыли», появились новые кандидаты: дэвий, люций, ниппоний. Но и они оказались «лжеэлементами».[4]
При наземных работах мы использовали шлиховой метод: рыхлый грунт из шурфа или ручья промывали в лотке ― деревянном корытце, специально приспособленном для этой цели. Глина и легкий кварцевый песок смывались потоком воды, тяжелые минералы оставались на дне лотка. Всё, как у старателей. В лотке собирались спутники алмаза ― ярко-красный гранат-пироп, зеленый хром-диопсид, матово-чёрный ильменит… По размерам крупиц, степени их окатанности, концентрациям можно было делать выводы о перспективности той или иной аномалии.[8]
Основные минералы на Луне ― пироксен, плагиоклаз, ильменит и оливин. Они нам знакомы, ибо содержатся практически в любом речном песке. Разумеется, есть у лунных пород и свои отличия. Если окислы кремния, магния, кальция и алюминия входят в них в тех же пропорциях, что и в земных аналогах, то окислов железа и титана не в пример больше.[5]
— Владислав Шевченко, «Что нам стоит дом построить?», 1987
...еще только предстоит найти простые и достаточно надежные, применимые к лунным условиям технологии извлечения этих материалов. Ведь все «богатства» Луны содержатся в связанном состоянии. Пожалуй, наиболее перспективным может оказаться нагревание. В лунной лаборатории космического центра НАСА в Хьюстоне успешно функционирует экспериментальная печь, где минерал ильменит, нагретый до температуры около 1000°C, выделяет до 10% кислорода от своего веса. Немного усложнив процесс, можно получить воду. Нужно только сжигать в освободившемся кислороде водород, которого в лунных породах запасено достаточно благодаря солнечному ветру. Побочным продуктом описанной окислительно-восстановительной реакции с использованием ильменита окажется чистое железо![5]
— Владислав Шевченко, «Что нам стоит дом построить?», 1987
— Владислав Шевченко, «Что нам стоит дом построить?», 1987
Лунный бетон обещает быть суше земного. До 3/4 его объема могут составлять наполнители. Но даже самому экономичному, самому сухому бетону нужна вода. Как мы уже знаем <...>, воду можно получить из лунного грунта, а побочным продуктом (при нагревании минерала ильменита ― FeTiO3 до высоких температур) является восстановленное железо, из которого можно изготовлять арматуру. Таким образом, все составные части железобетона можно добыть на Луне.[5]
— Владислав Шевченко, «Что нам стоит дом построить?», 1987
Ещё более распространены прибрежно-морские россыпи тяжёлых минералов. Прежде всего это относится к побережью Австралии (ильменит, циркон, рутил, монацит)...
Ещё шире разрабатывают прибрежно-морские россыпи: оловянной руды в Индонезии, Таиланде и Малайзии, золота, ильменита и циркона ― у побережья США, рутила и циркона ― у побережья Австралии, ильменита ― Индии...[9]
— Владимир Максаковский. «Географическая картина мира» (Книга I. Общая характеристика мира), 2003
В отношении природных богатств мы допустили эксплуатацию ряда полезных ископаемых, необходимых для обороны. Это, во-первых, ниобий и танталовые руды, нужные для обороны (Селянкинское месторождение ильмено-рутила).[10]
Этот ключ, как и другие притоки Секчи, сейчас безводен, пробы приходилось промывать в небольшой ямке, где сохранилось незначительное количество воды. Золото ровное, мелкое, сравнительно слабо окатанное, в шлихах большое количество магнетита или б. м. ильменита. Во всяком случае, этот ключ подлежит безусловной разведке и сейчас является одним из наиболее перспективных.[11]
Вечером зашел Володя Краснокутский. Выглядит он неплохо, но значительно располнел. Работает в Воркуте. В этом районе богатейшие россыпные м<есторожден>ия титано-магнетита (ильменит, рутил), большие перспективы по скандию, неважные по алмазам, оптическому сырью и меди и не особенно высокие по золоту.[11]
Я в душе радуюсь, что это последние маршруты в верховья. Все-таки рефлексы прежнего очень сильны, к холодам хочется быть поближе к жилью. Где оно будет у нас, неизвестно. Сейчас ведь решается судьба Володиного ильменита, может быть ему удастся открыть трубку. Это было бы спасением для нас, вернуться не с пустыми руками.[12]
Сегодня мыли пробу в русле и… обнаружили там два кристалла. Любопытно. Крупные пиропы, а ильменитов тьма. ― Весь день парило и было душно. Днём кошмар, пот струится, одежда вся прилипла, но, к счастью, завтра уже первое августа.[12]
Султанов в последний раз встряхнул лоток и высыпал на листок чистой бумаги всё, что осталось после промывки целой тонны жёлтой земли. На белом листе рассыпались мелкие кристаллы ― столбчатые, призматические, многоугольные ― красного, бурого, чёрного, голубого, зелёного цветов. Это были сопутствующие алмазу ильменит, пироксен, оливин и другие стойкие минералы. А среди них, подобно кусочкам стекла и все же не сходные с ним своим сильным блеском, выделялись мелкие кристаллы алмазов.[13]
↑ 123А. Г. Бетехтин, «Курс минералогии». — М.: Государственное издательство геологической литературы, 1951 год
↑ 12Борис Горзев. Новости отовсюду (редакционная колонка). — М.: «Химия и жизнь», № 11, 1965 год
↑ 123Я. Д. Розенцвейг, С. И. Венецкий. «Титан». — М.: «Химия и жизнь», № 10, 1966 г.
↑ 12B. Кузнецов, Технеций. ― М.: «Химия и жизнь», № 1, 1970 г.
↑ 123456Владислав Шевченко. Что нам стоит дом построить?. — М.: «Техника - молодежи», № 5, 1987 г.
↑Боч Г.Н., «Экскурсия на Север». — М.: Государственное издательство, 1926 г.
↑Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия, часть 2 (пер. с англ.: Иванова Е.К., Прохорова Г.В., Чуранов С.С. Под ред.: Астахов К.В.) — М.: Мир, 1969 г.
↑А. М. Портнов, Магнитная память о прошлых пожарах. ― М.: «Химия и жизнь», №7, 1986 г.
_2012-07-20.jpg)
