[科普中国]-钛从此处来——金红石

钛元素在自然界中以金红石和钛铁矿等形式存在，它们都是制取金属钛的重要原料。

何为金红石？金红石是一种富含二氧化钛的矿物，也是一种较为常见的几乎可以在各种内生和变质条件下形成的矿物。它一般形成于高温条件下，主要产于变质岩系的含金红石石英脉和伟晶岩脉中。此外，还会作为副矿物在火成岩中出现，也常呈粒状见于片麻岩中。金红石由于化学稳定性大，所以在岩石风化后常形成砂矿。金红石中的宝石级晶体主要来自伟晶岩及其砂矿。

金红石为四方晶系，直观视觉效果就是晶体会呈现完好的四方柱状、针状以及特殊的膝状双晶，集合体呈块状。金红石的颜色和名字中的“红”密切相关，颜色以血红色、暗红色、褐红色为主，不过也有黄色、橙色、绿色、蓝色、紫色等。宝石级金红石是矿物中“闪闪发光”的存在，因为它有明亮的金刚光泽，但是硬度不大，莫氏硬度仅为6，成品宝石以及晶体主要用作观赏和收藏。

金红石的综合利用价值很大，被广泛应用于航空、航天、机械等领域，是高档电焊条必需的原料之一。并且，金红石是制取钛白粉、海绵钛、四氯化钛等钛系列产品的优质原料。以钛白粉为例，钛白粉是目前已知的性能最佳、应用范围最广的白色颜料，可用来制造涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、颜料等。由于钛白粉无毒，还被广泛应用于化妆品中。

不过，由于天然金红石的储量日益减少，目前人造金红石作为生产海绵钛和氯化法钛白粉的主要原料,已经基本取代了天然金红石。人造金红石又称合成金红石，是指利用化学加工方法，将钛铁矿中的大部分铁分离出去，产生一种成分和结构性能均与天然金红石相同、二氧化钛的质量分数波动在91％～96％的富钛原料，制造工艺较为复杂。

无论是天然金红石还是人造金红石，它们的存在都为人类的生活带来了许多便利，在各个应用领域发挥着自己的特殊作用。

本文由北京市海淀区教师进修学校附属实验学校中学一级教师牟丹进行科学性把关。

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