گارنت

گارنت نامی است که به گروه بزرگی از کانی‌های سنگ ساز اشاره دارد. این کانی‌ها دارای ساختار کریستالی مشترک و ترکیب شیمیایی عمومی X3Y2 (SiO4)3 هستند. در این ساختار عمومی، X»  می‌تواند Ca، Mg، Fe2+ یا Mn2+ » باشد و Y»  می‌تواند Al، Fe3+، Mn3+، V3+ یا Cr3+ » باشد.

این کانی‌ها در سراسر جهان در سنگ‌های دگرگون، آذرین و رسوبی یافت می‌شوند. بیشتر گارنت‌های موجود در نزدیکی سطح زمین، زمانی تشکیل می‌شوند که یک سنگ رسوبی با محتوای آلومینیوم بالا، مانند شیل، تحت فشار و گرما قرار گیرد که به اندازه کافی برای تولید شیست یا گنیس قرار می‌گیرد. گارنت همچنین در سنگ‌های دگرگون تماسی، اتاقک ماگمای زیرسطحی، جریان‌های گدازه‌ای، فوران‌های آتشفشانی دارای منبع عمیق، و خاک‌ها و رسوبات ایجاد شده در اثر هوازدگی و فرسایش سنگ‌های گارنت‌دار نیز یافت می‌شود.

بیشتر مردم کلمه “گارنت” را با یک سنگ قیمتی قرمز مرتبط می دانند. با این حال، آنها اغلب از اینکه متوجه می‌شوند که گارنت در بسیاری از رنگ‌های دیگر  نیز وجود دارد و کاربردهای بسیار زیاد دیگری نیز دارد، شگفت زده می‌شوند. در ایالات متحده، عمده‌ترین کاربردهای صنعتی گارنت در سال 2012 برش واترجت (35%)، مواد انفجاری ساینده (30%)، گرانول‌های تصفیه آب (20%) و پودرهای ساینده (10%) بود.

خواص فیزیکی و شیمیایی گارنت

گارنت‌ها شامل سنگ‌های معدنی مختلفی از جمله آلماندین، پیروپ، اسپسارتین، آندرادیت، گروسولار و یوواروویت است. همه آنها دارای خاصیت درخشندگی، استحکام شکننده و بدون شکاف هستند. آنها را می‌توان به صورت کریستال‌های منفرد، سنگ‌ریزه‌های فرسوده موجود در جریان، سنگ‌دانه‌های دانه‌ای و رخدادهای عظیم یافت. برخی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی این مواد در زیر آورده شده است.

همانطوری که در جدول فوق مشاهده می‌شود، انواع مختلفی از گارنت وجود دارد و هر کدام ترکیب شیمیایی متفاوتی دارند. این تنوع گسترده در شیمی این ترکیبات، بسیاری از خواص فیزیکی آنها را تعیین می‌کند. به عنوان مثال، گارنت‌های کلسیمی عموماً وزن مخصوص کمتر، سختی کمتری و معمولاً رنگ سبز دارند. در مقابل، گارنت‌های آهن و منگنز وزن مخصوص بالاتر، سختی بیشتری و معمولاً رنگ قرمز دارند.

ساختار بلوری گارنت

مدل ساختار بلوری گارنت

گارنت به حالت کریستال دوازده وجهی است. اما این ماده به شکل‌های کریستالی دیگری از جمله حالت ذوزنقه‌ای و نیز شش وجهی یافت می‌شود. این ماده در سیستم مکعبی متبلور شده و دارای سه محور هستند که همگی دارای طول مساوی بوده و بر هم عمودند. اما نمی‌توان آن‌ها را مکعبی کامل دانست.

ساختار کریستالی گارنت پیروب

در تصویر فوق، کره‌های سفید اکسیژن، کره‌های سیاه سیلیکون، کره‌های آبی آلومینیم و کره‌های قرمز منیزیم هستند.

سختی

از آنجایی که ترکیب شیمیایی گارنت متفاوت است، می‌توان گفت که پیوندهای اتمی در برخی از گونه‌ها نسبت به گونه‌های دیگر قوی‌تر است. بنابراین، این گروه معدنی گستره سختی از 6 تا 7.5 از خود نشان می‌دهد. این گونه‌های متفاوت دارای ویژگی‌های متفاوتی بوده و به منظور مصارف مختلفی استفاده می‌شوند. به عبارتی می‌توان گفت، گونه‌های سخت‌تر به منظور اهداف ساینده مورد استفاده قرار می‌گیرند. انواع مختلف گارنت در تصویر زیر نشان داده شده است.

به عنوان نمونه، دو گونه‌ی مختلف آلماندین و پیروب در ادامه توضیح داده شده است.

آلماندین

آلماندین، که گاهی اوقات به اشتباه آلماندیت نامیده می‌شود، جواهری است که با نام کاربونکل شناخته می‌شود (اگرچه در ابتدا تقریباً هر سنگ قیمتی قرمز با این نام شناخته می‌شد). اصطلاح “کاربونکل” از کلمه لاتین به معنای “زغال سنگ زنده” یا ذغال سوزان گرفته شده است. نام Almandine نام منطقه‌ای در آسیای صغیر در قدیم است که  این سنگ‌ها را تراشیده‌اند. از نظر شیمیایی، آلماندین یک گارنت آهن-آلومینیوم با فرمول Fe3Al2(SiO4)3 است. سنگ‌های شفاف قرمز تیره اغلب گارنت گرانبها نامیده می‌شوند و به عنوان سنگ‌های قیمتی استفاده می‌شوند.

پیروپ

Pyrope از کلمه یونانی pyropos به معنی آتش گرفته شده است. این ماده قرمز رنگ بوده و از نظر شیمیایی یک سیلیکات آلومینیوم با فرمول Mg3Al2(SiO4)3 است . منیزیم موجود در این ماده شیمیایی را می‌توان تا حدی با کلسیم و آهن جایگزین کرد لذا رنگ این ماده از قرمز تا سیاه متغیر است. سنگ‌های مشتق شده از مواد مذاب (پریدوتیت‌ها و اکلوژیت‌ها) معمولاً حاوی انواع پیروپ هستند.

گارنت چگونه تشکیل می‌شود؟

بیشتر گارنت‌ها در مرزهای صفحه همگرا شکل می‌گیرند که در آن شیل توسط دگرگونی منطقه‌ای تحت تأثیر قرار می‌گیرد. گرما و فشار دگرگونی پیوندهای شیمیایی را می‌شکند و باعث می‌شود کانی‌ها به ساختارهایی تبدیل شوند که در محیط جدید دما-فشار پایدار باشند. گارنت آلومینیومی آلماندین به طور کلی در این محیط شکل می‌گیرد.

همانطوری که این سنگ‌ها دگرگون می‌شوند، گارنت‌ها به صورت دانه‌های ریز شروع می‌شوند و در طول زمان با پیشرفت دگرگونی به آرامی بزرگ می‌شوند. این مواد در حین رشدشان، مواد سنگی اطراف را جابجا می‌کنند و حتی می‌توانند آن‌ها را شامل شوند. عکس زیر نمای میکروسکوپی یک دانه گارنت را نشان می‌دهد که در یک ماتریس شیست رشد کرده است. این تصویر شامل تعدادی از دانه‌های معدنی سنگ میزبان در حین رشد است.

گارنت میکا شیست در مقطع نازک

این نمای میکروسکوپی از یک دانه گارنت است که در شیست رشد کرده است. در این تصویر، دانه سیاه درشت گارنت است، دانه‌های دراز قرمز پوسته‌های میکا هستند. دانه‌های سیاه، خاکستری و سفید عمدتاً سیلت یا دانه‌های کوچکتر کوارتز و فلدسپات هستند. گارنت با جایگزینی، جابجایی و شامل شدن دانه‌های معدنی سنگ اطراف رشد می‌کند. شما می‌توانید بسیاری از این دانه‌ها را به صورت خال‌هایی در داخل گارنت مشاهده کنید. از این عکس به راحتی می‌توان فهمید که چرا یافتن گارنت‌های تمیز و با کیفیت و بدون درز بسیار سخت است. همچنین درک اینکه چگونه گارنت می‌تواند در این شرایط به کریستال‌های هدرال زیبا تبدیل شود دشوار است.

گارنت یک ماده معدنی رایج در اسکارن است. اسکارن‌ها سنگ‌های دگرگونی هستند که از نظر شیمیایی و کانی شناسی در اثر فرآیند متاسوماتیسم تغییر یافته اند. در فرآیند متاسوماتیسم، مایعات گرم و فعال شیمیایی از میان سنگ‌ها جریان می یابد تا باعث تبلور مجدد و تغییر ترکیب شوند. اسکارن‌ها معمولاً سرشار از گارنت، مواد معدنی پیروکسن، کانی‌های کربناته و کوارتز هستند.

گارنت در سنگ‌های آذرین

گارنت اغلب به عنوان ماده معدنی کمکی در سنگ‌های آذرین مانند گرانیت وجود دارد. بسیاری از مردم با گارنت آلماندین آشنا هستند زیرا گاهی اوقات به صورت کریستال‌های قرمز تیره در سنگ‌های آذرین مورد استفاده به عنوان میز گرانیتی دیده می‌شود. اسپسارتین یک گارنت نارنجی است که به صورت کریستال در پگماتیت‌های گرانیتی یافت می‌شود. پیروپ یک گارنت قرمز رنگ است که در قطعات پریدوتیت که در طول فوران‌های آتشفشانی در منبع عمیق از گوشته جدا شده اند به سطح زمین آورده می‌شود. گارنت در جریان‌های گدازه بازالتی نیز یافت می‌شود.

گارنت در سنگ‌ها و رسوبات

گارنت‌ها مواد معدنی نسبتاً بادوامی هستند. آنها اغلب در خاک‌ها و رسوباتی که هنگام هوازدگی و فرسایش سنگ‌های گارنت دار تشکیل می‌شوند، یافت می‌شوند. این گارنت‌های آبرفتی اغلب هدف عملیات معدنی هستند زیرا استخراج آنها آسان است و با پردازش مکانیکی از رسوبات/خاک حذف می‌شوند.

موارد استفاده از گارنت

گارنت هزاران سال است که به عنوان سنگ قیمتی استفاده می‌شود. در 150 سال گذشته، این ماده به عنوان یک ماده معدنی صنعتی، کاربردهای فراوانی داشته است. نمودار زیر کاربردهای صنعتی اخیر گارنت در ایالات متحده را نشان می‌دهد. گارنت همچنین به عنوان یک کانی شاخص در اکتشافات معدنی و ارزیابی‌های زمین شناسی استفاده می‌شود.

گارنت به عنوان کانی صنعتی

ساینده‌های گارنت

اولین استفاده صنعتی گارنت استفاده به عنوان ساینده بود. گارنت یک کانی نسبتاً سخت بوده که در مقیاس موهس سختی آن بین 6 تا 7.5 متغیر است. این ویژگی به آن این اجازه را می‌دهد تا به عنوان ساینده موثر در صنایع بسیاری استفاده شود. هنگام خورد شدن، این ماده به قطعات زاویه‌ای تبدیل می‌شود که لبه‌های تیز مورد استفاده به منظور برش و سنباده ایجاد می‌کند. دانه‌های کوچک با اندازه یکنواخت به کاغذ چسبانده می‌شوند تا کاغذ سنباده قرمز رنگی تولید کنند که به طور گسترده در مغازه‌های نجاری استفاده می‌شود. گارنت‌های خرد شده، به اندازه‌های خاص غربال و به عنوان گرانول و پودر ساینده فروخته می‌شود. در ایالات متحده و نیویورک منابع مهم گارنت صنعتی برای ساینده‌ها موجود است.

برش جت آبی

بزرگترین کاربرد صنعتی گارنت در ایالات متحده در برش جت آبی است. دستگاهی که به عنوان برش واترجت شناخته می‌شود، یک جت آب با فشار قوی با دانه‌های ساینده حباب شده تولید می‌کند. هنگامی که آنها به سمت یک قطعه فلز، سرامیک یا سنگ رانده می‌شوند، عمل برش می‌تواند رخ دهد که گرد و غبار بسیار کمی تولید می‌کند و در دمای پایین عملیات برش انجام می‌شود. برش واترجت در معدن نیز استفاده می‌شود.

انفجار ساینده

گرانول‌های گارنت نیز در انفجار ساینده (که معمولاً به عنوان سند بلاست شناخته می‌شود) استفاده می‌شود. در این فرآیندها، یک ابزار جریانی از دانه‌های ساینده با استفاده از یک سیال با فشار بالا (معمولاً هوا یا آب) به عنوان پیشران، به سمت سطحی به حرکت در می آید. انفجار ساینده به منظور صاف کردن، تمیز کردن یا حذف محصولات اکسیداسیون از فلزات، آجر، سنگ و سایر مواد انجام می‌شود. این فرایند معمولاً بسیار سریعتر از سنباده زدن با دست یا با دستگاه سنباده است. می‌تواند سطوح کوچک و پیچیده را تمیز کند. ساینده‌هایی با سختی‌های مختلف را می‌توان برای تمیز کردن سطحی با سختی بیشتر بدون آسیب رساندن به سطح استفاده کرد.

فیلتراسیون

گرانول گارنت اغلب به عنوان یک محیط فیلتر استفاده می‌شود. از ذرات گارنت کوچک برای پر کردن ظرفی که مایعی از آن عبور می‌کند استفاده می‌شود. فضاهای منافذ گارنت به اندازه کافی کوچک هستند که اجازه عبور مایع را می‌دهند، اما برای عبور برخی از ذرات آلاینده که از جریان فیلتر می‌شوند، بسیار کوچک هستند. گارنت برای این استفاده مناسب است زیرا نسبتاً بی‌اثر است و وزن مخصوص نسبتاً بالایی دارد. گرانول‌های گارنت خرد شده و درجه بندی شده به اندازه حدود 0.3 میلی‌متر می‌توانند برای فیلتر کردن ذرات آلاینده به قطر چند میکرون استفاده شوند. وزن مخصوص بالا و سختی بالا گارنت باعث کاهش انبساط بستر و سایش ذرات در هنگام شستشوی معکوس می‌گردد.

گارنت به عنوان یک کانی شاخص زمین شناسی

اگرچه بیشتر گارنت‌های یافت شده در سطح زمین در داخل پوسته شکل گرفته‌اند، برخی از گارنت‌ها در طول فوران‌های آتشفشانی با منبع عمیق از گوشته بیرون می آیند. این فوران‌ها تکه‌هایی از سنگ گوشته معروف به “گزنولیت” را به درون خود می‌برد و آنها را در ساختاری به نام “لوله” به سطح می‌رساند. این سنگ‌های سنگی منشأ اکثر الماس‌هایی هستند که در سطح زمین یا نزدیک آن یافت می‌شوند.

با وجود اینکه سنگ‌های مختلف حاوی الماس هستند، اغلب حاوی تعداد زیادی گارنت به ازای هر الماس هستند و این گارنت‌ها معمولاً از نظر اندازه بزرگترند. گارنت‌های منبع عمیق بسیار متفاوت از گارنت‌هایی هستند که در پوسته کم‌عمق نسبت به زمین تشکیل می‌شوند. بنابراین، یک راه خوب برای جستجوی الماس، جستجوی این گارنت‌های منحصر به فرد است. لذا، گارنت‌ها به عنوان “مواد معدنی شاخص” برای زمین شناسانی هستند.

گارنت به عنوان سنگ‌های قیمتی

گارنت بیش از 5000 سال است که به عنوان سنگ قیمتی استفاده می‌شود. این سنگ در جواهرات بسیاری از قبرستان‌های مصری یافت شده و محبوب ترین سنگ قیمتی روم باستان بوده است. گوهر زیبایی است که معمولاً بدون هیچ گونه بهینه سازی یا تغییری فروخته می‌شود. همچنین به اندازه کافی بادوام و رایج است که می‌توان از آن در جواهرات ارزان استفاده کرد.

گارنت امروزه به عنوان یک سنگ قیمتی محبوب استفاده می‌شود. اکثر مردم با شنیدن نام “گارنت” به فکر یک سنگ قیمتی قرمز رنگ می‌افتند زیرا نمی دانند که گارنت در رنگ‌های مختلف وجود دارد. با این حال، گارنت‌های با کیفیت، در هر رنگی وجود دارند – قرمز رایج ترین و گارنت‌های آبی کمیاب هستند.

آلماندین قرمز گارنت قرمز است که بیشتر در جواهرات یافت می‌شود زیرا فراوان و ارزان است. پیروپ و اسپسارتین گارنت‌های دارای رنگ مایل به قرمز هستند که معمولاً به همین دلیل در جواهرات دیده می‌شوند. در دهه‌های اخیر، گارنت دمانتوئید سبز رایج شده است.

قیمت و فروش گارنت

یکی از مهمترین دغدغه‌های فعالان حوزه شیمیایی، خرید مواد شیمیایی از یک فروشنده معتبر، باسابقه و قابل اطمینان است. با هدف افزایش اعتماد بین فروشندگان و خریداران از کیفیت محصول موردنظر در فرایند خرید مواد شیمیایی، ما (فروشگاه جویا شیمی) به عنوان تامین‌کننده مواد شیمیایی در ایران، تمام تلاش خود را کرده‌ایم که بهترین تامین‌کننده مواد شیمیایی باشیم. امیدواریم بتوانیم لذت تجربه خرید مواد شیمیایی با قیمت و کیفیت مناسب را به شما هدیه دهیم.

انواع گارنت:

گارنت دمانتوئید (گران است با الماس رقابت می کند)

گارنت سرخ پایروپ

گارنت سرخ و یا قرمز آلماندین

گارنت گراسولار

گارنت اسپسارتایت

گارنت حسونایت

گارنت ماندارین

گارنت رودولایت (کاربرد سمباده و ساینده صنعتی،سندبلاس، واترجت)

شرکت جویا شیمی تامین کننده و فروشنده گارنت برای انواع صنایع در ایران میباشد. برای سفارش با مناسب ترین قیمت می توانید با شماره های ذیل تماس بگیرید: