Tipi di granato e loro differenziazione

Granato è un gruppo affascinante e versatile di minerali rinomati per la loro straordinaria gamma di colori e l'uso diffuso nel corso della storia. Questi minerali di silicato hanno una struttura cristallina distinta e un ricco significato storico che ha affascinato l'attenzione umana per secoli. I granati sono molto apprezzati sia come pietre preziose che per le loro applicazioni industriali, grazie alle loro proprietà uniche.

Il granato è un gruppo di minerali silicati che condividono una struttura cristallina comune ma variano nella composizione chimica. La formula chimica generale del granato è (X3Y2(SiO4)3)(X_3Y_2(SiO_4)_3)(X3​Y2​(SiO4​)3​), dove XXX e YYY sono vari cationi metallici, come calcio, magnesio, alluminio, ferroe manganese. Questa flessibilità nella composizione chimica si traduce in un'ampia gamma di varietà di granato, ciascuna con caratteristiche fisiche e distintive proprietà ottiche.

Significato storico e usi

I granati sono utilizzati dagli esseri umani da migliaia di anni e la loro storia risale a antiche civiltà. Il nome "granato" deriva dalla parola latina "granatus", che significa "grano" o "seme", in riferimento alla somiglianza della pietra con i semi di melograno.

Nell'antico Egitto, i granati venivano spesso usati in gioielleria e scolpiti in talismani e amuleti, ritenuti in grado di fornire protezione e forza. I romani usavano i granati anche negli anelli con sigillo e come intagli, mentre durante il Medioevo si pensava che i granati avessero proprietà curative e venivano indossati come amuleti protettivi da cavalieri e guerrieri.

Importanza in gemmologia e industria

I granati rivestono un'importanza significativa in gemmologia grazie alla loro vasta gamma di colori e trasparenza, che li rendono pietre preziose popolari in gioielleria. Sebbene il rosso sia il colore più conosciuto, i granati si possono trovare anche nelle varietà verdi, gialle, arancioni, rosa e persino incolori. Questa diversità di colore rende i granati altamente desiderabili tra gli appassionati di gemme e i collezionisti.

Al di là del loro fascino estetico, i granati sono preziosi in varie applicazioni industriali grazie alla loro durezza e proprietà abrasive. Sono comunemente usati come abrasivi nel taglio a getto d'acqua, nella sabbiatura e come mezzi filtranti nei sistemi di filtrazione dell'acqua. La durabilità e la resistenza chimica del granato lo rendono una scelta ideale per questi scopi.

Struttura e composizione di base

I granati sono un gruppo di minerali silicati che condividono una struttura cristallina comune ma hanno composizioni chimiche variabili. Questa diversità nella composizione si traduce in un'ampia gamma di tipi di granato, ciascuno con proprietà fisiche e ottiche distinte.

Formula chimica generale

La formula chimica generale del granato è (X3Y2(SiO4)3)(X_3Y_2(SiO_4)_3)(X3​Y2​(SiO4​)3​), dove XXX e YYY rappresentano diversi cationi metallici. Il sito XXX è tipicamente occupato da cationi bivalenti come calcio (Ca), magnesio (Mg), ferro (Fe2+^2+2+) o manganese (Mn), mentre il sito YYY è occupato da cationi trivalenti come alluminio ( Al), ferro (Fe3+^3+3+), o cromo (Cr).

Alcune composizioni comuni dei membri finali del granato includono:

• Piropo: (Mg3Al2(SiO4)3)(Mg_3Al_2(SiO_4)_3)(Mg3​Al2​(SiO4​)3​)
• almandino: (Fe3Al2(SiO4)3)(Fe_3Al_2(SiO_4)_3)(Fe3​Al2​(SiO4​)3​)
• Spessartite: (Mn3Al2(SiO4)3)(Mn_3Al_2(SiO_4)_3)(Mn3​Al2​(SiO4​)3​)
• grossularia: (Ca3Al2(SiO4)3)(Ca_3Al_2(SiO_4)_3)(Ca3​Al2​(SiO4​)3​)
• Andradita: (Ca3Fe2(SiO4)3)(Ca_3Fe_2(SiO_4)_3)(Ca3​Fe2​(SiO4​)3​)
• Uvarovite: (Ca3Cr2(SiO4)3)(Ca_3Cr_2(SiO_4)_3)(Ca3​Cr2​(SiO4​)3​)

Struttura cristallina

I granati cristallizzano nel sistema cubico e possiedono una struttura cristallina isometrica. Questa struttura è caratterizzata da una disposizione simmetrica degli atomi, che porta alla formazione di forme cristalline dodecaedriche o trapezoidali. La simmetria cubica e la mancanza di piani di clivaggio contribuiscono alla durabilità e alla durezza del granato.

Proprietà fisiche

I granati mostrano una gamma di proprietà fisiche a seconda della loro composizione chimica. Alcune delle proprietà fisiche chiave includono:

• Durezza: I granati sono minerali relativamente duri, con una durezza Mohs compresa tra 6.5 ​​e 7.5. Questa durezza li rende adatti all'uso come abrasivi in ​​applicazioni industriali e garantisce durata se utilizzati come pietre preziose.
• Peso specifico: Il peso specifico dei granati varia a seconda della loro composizione, tipicamente compreso tra 3.5 e 4.3. Ad esempio, i granati piropi tendono ad avere un peso specifico inferiore, mentre i granati almandino e andradite hanno valori più alti.
• Indice di rifrazione: I granati hanno un indice di rifrazione che varia da 1.72 a 1.94. Questa proprietà, unita alla trasparenza e al colore, conferisce ai granati la loro brillantezza e li rende desiderabili come pietre preziose.

Queste proprietà fisiche, insieme alla composizione chimica e alla struttura cristallina, contribuiscono alla diversità e alla versatilità dei granati, rendendoli preziosi sia come pietre preziose che in varie applicazioni industriali.

Principali tipi di granato

I granati sono un gruppo di minerali silicati con diverse composizioni chimiche e proprietà fisiche. Ecco i principali tipi di granato, ciascuno con le sue caratteristiche distinte:

Granato Piropo

• Formula: (Mg3Al2(SiO4)3)(Mg_3Al_2(SiO_4)_3)(Mg3​Al2​(SiO4​)3​)
• Composizione: Silicato di magnesio alluminio
• Colore: Tipicamente dal rosso intenso al rosso violaceo, simile al colore dei semi di melograno.
• Apparenza: Da trasparente a traslucido con lucentezza vitrea.
• Luoghi: Trovato in ultramafico rocce e peridotiti xenoliti all'interno Kimberlite tubi.
• Fonte: Sud Africa, Myanmar, Sri Lanka, Cina e Stati Uniti.
• Trasparenza: Generalmente da trasparente a traslucido.
• Abitudine: Spesso si trova in cristalli dodecaedrici, ma può anche presentarsi in forme granulari o massicce.
• Inclusi nel prezzo: Potrebbe contenere rutilo aghi, zircone cristalli o altre inclusioni minerali.
• Spettroscopia: Presenta forti bande di assorbimento nella regione del vicino infrarosso a causa della presenza di ferro e cromo.
• Geologia: Si verifica comunemente ad alta pressione e bassa temperatura rocce metamorfiche come le eclogiti e le rocce derivate dal mantello.

Granato Almandino

• Formula: (Fe3Al2(SiO4)3)(Fe_3Al_2(SiO_4)_3)(Fe3​Al2​(SiO4​)3​)
• Composizione: Silicato di ferro e alluminio
• Colore: Da rosso scuro a bruno-rossastro, talvolta con una sfumatura viola.
• Apparenza: Spesso opaco con una lucentezza da vitrea a resinosa.
• Luoghi: Trovato in rocce metamorfiche come scisti e gneiss.
• Fonte: India, Brasile, Austria, Madagascar e Stati Uniti.
• Trasparenza: Tipicamente esistono varietà opache, ma trasparenti.
• Abitudine: Si trova comunemente in cristalli dodecaedrici ben formati.
• Inclusi nel prezzo: Le inclusioni comuni includono zircone, quarzoe mica.
• Spettroscopia: Caratterizzato da bande di assorbimento nelle regioni del visibile e del vicino infrarosso dovute al contenuto di ferro.
• Geologia: Comune nelle rocce metamorfiche di grado medio-alto, come anfiboliti e granuliti.

Granato spessartino

• Formula: (Mn3Al2(SiO4)3)(Mn_3Al_2(SiO_4)_3)(Mn3​Al2​(SiO4​)3​)
• Composizione: Silicato di alluminio e manganese
• Colore: Varia dall'arancione al bruno-rossastro, spesso con una tonalità vibrante e infuocata.
• Apparenza: Da trasparente a traslucido con lucentezza vitrea.
• Luoghi: Trovato in pegmatiti granitiche e rocce metamorfiche.
• Fonte: Namibia, Brasile, Cina, Madagascar e Stati Uniti.
• Trasparenza: Generalmente da trasparente a traslucido.
• Abitudine: Si presenta in cristalli dodecaedrici, spesso con bordi arrotondati.
• Inclusi nel prezzo: Può contenere inclusioni aghiformi o inclusioni fluide.
• Spettroscopia: Presenta bande di assorbimento dovute al contenuto di manganese, che ne influenzano il colore.
• Geologia: Tipicamente trovato in granito pegmatiti e associati a rocce metamorfiche ricche di manganese.

Granato grossolare

• Formula: (Ca3Al2(SiO4)3)(Ca_3Al_2(SiO_4)_3)(Ca3​Al2​(SiO4​)3​)
• Composizione: Silicato di calcio e alluminio
• Colore: Varia ampiamente, da incolore a verde, giallo, arancione o marrone.
• Apparenza: Da trasparente a traslucido con lucentezza vitrea.
• Luoghi: Trovato in calcari e skarn metamorfizzati a contatto.
• Fonte: Canada, Messico, Kenya, Tanzania e Russia.
• Trasparenza: Solitamente da trasparente a traslucido.
• Abitudine: Tipicamente si presenta in cristalli dodecaedrici o trapezoidali ben formati.
• Inclusi nel prezzo: Può includere aghi di rutilo, pirite cristalli o inclusioni fluide.
• Spettroscopia: Presenta bande di assorbimento influenzate dal calcio e dagli oligoelementi.
• Geologia: Comunemente associato a skarn e rocce carbonatiche metamorfizzate.

Granato Andradite

• Formula: (Ca3Fe2(SiO4)3)(Ca_3Fe_2(SiO_4)_3)(Ca3​Fe2​(SiO4​)3​)
• Composizione: Silicato di ferro e calcio
• Colore: Varia dal giallo-verde al verde, marrone o nero.
• Apparenza: Spesso opaco con lucentezza da subadamantina a resinosa.
• Luoghi: Si trova negli skarn, nei calcari metamorfosati a contatto e nelle serpentiniti.
• Fonte: Italia, Russia, Stati Uniti, Messico e Namibia.
• Trasparenza: Tipicamente opaco, ma esistono alcune varietà trasparenti.
• Abitudine: Si presenta in cristalli dodecaedrici o trapezoidali ben formati.
• Inclusi nel prezzo: Contiene comunemente aghi di rutilo, magnetite, o ematite inclusioni.
• Spettroscopia: Presenta bande di assorbimento dovute al contenuto di ferro, che ne influenzano il colore.
• Geologia: Associato a skarn e rocce metamorfizzate da contatto, in particolare in aree con un significativo contenuto di ferro.

Granato Uvarovite

• Formula: (Ca3Cr2(SiO4)3)(Ca_3Cr_2(SiO_4)_3)(Ca3​Cr2​(SiO4​)3​)
• Composizione: Silicato di calcio-cromo
• Colore: Verde brillante, spesso somigliante Smeraldo.
• Apparenza: Tipicamente da opaco a traslucido con una lucentezza vitrea.
• Luoghi: Trovato in cromite depositi e serpentiniti.
• Fonte: Russia, Finlandia, Norvegia, Sud Africa e Canada.
• Trasparenza: Generalmente da opaco a traslucido.
• Abitudine: Si presenta in piccoli cristalli dodecaedrici, spesso presenti come rivestimenti drusi sulle superfici rocciose.
• Inclusi nel prezzo: Raramente include inclusioni visibili, ma può contenere tracce di inclusioni minerali.
• Spettroscopia: Presenta bande di assorbimento dovute al contenuto di cromo, che ne influenzano il colore verde vivido.
• Geologia: Tipicamente associato a rocce metamorfiche ricche di cromo e ambienti ultramafici.

Questi principali tipi di granato mostrano la diversità e la bellezza di questo gruppo minerale, ciascuno con caratteristiche e occorrenze uniche. I granati continuano ad essere molto apprezzati per il loro fascino estetico come pietre preziose e per le loro applicazioni pratiche in vari settori.

Metodi di identificazione

L'identificazione dei granati implica una combinazione di tecniche fisiche, ottiche e talvolta chimiche.

1. Ispezione visiva e proprietà fisiche

• Colore: I granati sono disponibili in una varietà di colori a seconda del tipo (ad esempio rosso, verde, giallo, arancione). Il solo colore a volte può fornire indizi sul tipo di granato.
• Abitudine di cristallo: I granati tipicamente cristallizzano in forme dodecaedriche o trapezoidali. Osservare l'abitudine del cristallo può aiutare a identificare il minerale.
• Durezza: I granati hanno una durezza che varia da 6.5 ​​a 7.5 sulla Scala MohsTestare la durezza rispetto a minerali comuni può aiutare a confermare se il campione è granato.
• Peso specifico: Determinare il peso specifico (densità relativa all'acqua) può fornire ulteriori indizi, poiché diversi tipi di granato hanno peso specifico leggermente diverso.

2. Proprietà ottiche

• Indice di rifrazione: I granati hanno indici di rifrazione che vanno da circa 1.72 a 1.94. Misurare l'indice di rifrazione utilizzando un rifrattometro può aiutare a distinguere i granati dalle altre pietre preziose.
• Pleocroismo: Alcuni granati mostrano pleocroismo, nel senso che mostrano colori diversi se visti da diverse angolazioni. Questa proprietà può aiutare nell'identificazione.
• Dispersione: I granati hanno tipicamente una bassa dispersione, il che significa che non dividono la luce in colori spettrali in modo così evidente come alcune altre pietre preziose.

3. Tecniche spettroscopiche

• Fluorescenza UV: Alcuni granati possono mostrare fluorescenza alla luce ultravioletta (UV). Questa fluorescenza può variare a seconda del tipo e della presenza di impurità.
• Spettroscopia (IR, UV-Vis): Utilizzando la spettroscopia infrarossa (IR) e UV-visibile (UV-Vis) è possibile fornire informazioni sulla composizione chimica del granato e su eventuali oligoelementi presenti.

4. Test chimici

• Reazione acida: I granati sono generalmente resistenti agli acidi. Il test con acido cloridrico diluito (HCl) può aiutare a distinguere i granati da altri minerali che possono essere effervescenti.

5. Esame microscopico

• Inclusi nel prezzo: L'esame dei granati al microscopio può rivelare inclusioni caratteristiche come aghi di rutilo, inclusioni fluide o altri cristalli minerali specifici di alcuni tipi di granato.

6. Test gemmologici

• Strumenti Gemmologici: L'utilizzo di strumenti gemmologici come rifrattometro, polariscopio, spettroscopio e microscopio può fornire dati dettagliati per l'identificazione.

7. Diffrazione dei raggi X (XRD)

• Struttura di cristallo: L'analisi della diffrazione dei raggi X può determinare in modo definitivo la struttura cristallina dei granati, confermandone l'identità e distinguendoli dagli altri minerali.

La combinazione di questi metodi consente a gemmologi, mineralogisti e geologi di identificare accuratamente i granati e determinarne il tipo, l'origine e il valore potenziale come pietre preziose o minerali industriali. Le tecniche specifiche utilizzate possono variare a seconda dell'attrezzatura disponibile e della natura del campione di granato esaminato.

Applicazioni di diversi tipi di granato

I granati, con i loro diversi tipi e proprietà uniche, trovano applicazioni in vari settori e campi.

Granato Piropo

• Pietra preziosa: Il granato piropo, con il suo colore dal rosso intenso al rosso violaceo, è molto apprezzato come pietra preziosa. È utilizzato in gioielleria, inclusi anelli, orecchini, collane e braccialetti.
• Usi industriali: A causa della sua durezza e abrasività, il granato piropo viene utilizzato come materiale abrasivo nelle operazioni di taglio a getto d'acqua, sabbiatura e sabbiatura abrasiva. È efficace per il taglio di precisione di metalli, ceramica e vetro.

Granato Almandino

• Pietra preziosa: Il granato almandino, spesso dal rosso più scuro al rosso-brunastro, è usato come pietra preziosa, soprattutto nei gioielli antichi e nei design tradizionali.
• Filtrazione dell'acqua: Il granato almandino è utilizzato come mezzo filtrante nei sistemi di filtrazione dell'acqua. Il suo elevato peso specifico e la sua durezza lo rendono efficace per rimuovere sedimenti e particelle dall'acqua.

Granato spessartino

• Pietra preziosa: Il granato spessartino, noto per il suo colore dall'arancio al bruno-rossastro, è usato come pietra preziosa in gioielleria. I suoi colori vivaci lo rendono popolare in anelli e orecchini.
• Abrasivi industriali: Il granato spessartino viene utilizzato anche come materiale abrasivo, in particolare in applicazioni che richiedono particelle abrasive più fini. Viene utilizzato nel taglio a getto d'acqua, nella sabbiatura e nella lucidatura.

Granato grossolare

• Pietra preziosa: Il granato grossolare si presenta in una varietà di colori tra cui verde, giallo, arancione e marrone. È usato come pietra preziosa, spesso in varietà da traslucide a trasparenti.
• Applicazioni industriali: Il granato grossolare viene utilizzato in applicazioni industriali come il taglio a getto d'acqua e la sabbiatura. È apprezzato per la sua durezza e i bordi affilati, che ne migliorano l'efficienza di taglio.

Granato Andradite

• Abrasivi industriali: Granato Andradite, in particolare la varietà conosciuta come granato demantoide (verde), è molto apprezzato come materiale abrasivo. Viene utilizzato in applicazioni di taglio e rettifica di precisione.
• Pietra preziosa: Il granato demantoide è anche utilizzato come pietra preziosa rara e preziosa grazie al suo colore verde intenso e all'elevata dispersione, che lo rendono popolare tra i collezionisti e gli appassionati di gioielli.

Granato Uvarovite

• Pietra preziosa rara: Il granato uvarovite, con il suo colore verde vivido che ricorda gli smeraldi, è utilizzato principalmente come pietra preziosa rara e preziosa. Viene spesso incastonato in gioielleria, sebbene la sua scarsità ne limiti la disponibilità commerciale.
• Campioni minerali: Il granato uvarovite è ricercato anche dai collezionisti di minerali e dai musei per le sue forme cristalline uniche e la vibrante colorazione verde.

Applicazioni generali:

• abrasivi: Vari tipi di granato sono ampiamente utilizzati come abrasivi in ​​settori quali la fabbricazione dei metalli, l'automotive, l'aerospaziale e l'edilizia. Sono preferiti per la loro durezza, nitidezza e durata.
• Pietre preziose: I granati sono pietre preziose popolari per la loro varietà di colori e proprietà ottiche. Sono utilizzati in gioielleria, oggetti ornamentali e come esemplari da collezione.
• Filtrazione dell'acqua: Alcuni tipi di granato, in particolare almandino e grossolano, vengono utilizzati come media filtranti nei sistemi di filtrazione dell'acqua per rimuovere contaminanti e impurità dall'acqua.
• Usi industriali: I granati sono utilizzati in varie applicazioni industriali dove la loro durezza, proprietà abrasive e peso specifico sono vantaggiosi. Queste applicazioni includono il taglio a getto d'acqua, la sabbiatura, la sabbiatura abrasiva e la lucidatura.

In sintesi, i granati svolgono un ruolo cruciale sia in contesti estetici che industriali, fornendo bellezza in gioielleria ed efficienza nei processi industriali grazie alle loro proprietà uniche e alle applicazioni versatili in diversi tipi.

Altri tipi di granato

Oltre ai principali tipi di granato discussi in precedenza (Piropo, Almandino, Spessartino, Grossulare, Andradite e Uvarovite), esistono molti altri tipi di granato meno conosciuti o meno comuni. Eccone alcuni degni di nota:

Granato rodolite

• Composizione chimica: Rhodolite il granato è una miscela di piropo e almandino, spesso in proporzioni variabili.
• Colore e aspetto: Presenta tipicamente un colore dal rosso violaceo al viola-rossastro, a volte con un accenno di viola.
• Uso della pietra preziosa: Il granato rodolite è molto apprezzato come pietra preziosa per il suo colore attraente e la sua brillantezza. È popolare in gioielleria, inclusi anelli, orecchini e collane.
• Luoghi: Trovato in varie località in tutto il mondo, tra cui Sri Lanka, Tanzania, Brasile e Stati Uniti.

Granato tsavorite

• Composizione chimica: tsavorite il granato è una varietà verde del granato grossolano.
• Colore e aspetto: Si va dal verde vibrante al verde smeraldo, spesso con ottima trasparenza e brillantezza.
• Uso della pietra preziosa: Granato Tsavorite è apprezzata come una pietra preziosa rara e preziosa grazie al suo colore verde vivido. Viene utilizzato nella gioielleria di alta gamma, in particolare negli anelli e negli orecchini.
• Luoghi: Le fonti primarie includono Kenya e Tanzania, dove si trova nelle rocce metamorfiche associate a processi geologici.

Granato del Mali

• Composizione chimica: Il granato del Mali è una combinazione di granati grossolani e andradite.
• Colore e aspetto: Presenta una gamma di colori dal giallo-verde al giallo-verdastro, spesso con una tonalità dorata.
• Uso della pietra preziosa: Il granato del Mali è utilizzato come pietra preziosa in gioielleria, apprezzato per il suo colore e la sua brillantezza unici. È comunemente sfaccettato in varie forme per l'uso in anelli, orecchini e pendenti.
• Luoghi: Proviene principalmente dal Mali, Africa occidentale, dove è stato scoperto per la prima volta, così come da altre regioni come Brasile e Madagascar.

Granato cangiante

• Composizione chimica: Il granato cangiante può essere qualsiasi varietà di granato che presenta un fenomeno di cambiamento di colore in diverse condizioni di illuminazione.
• Colore e aspetto: In genere mostra colori diversi alla luce del giorno e alla luce incandescente, spesso spostandosi tra sfumature di blu-verde, viola e rosso.
• Uso della pietra preziosa: Apprezzato per la sua rarità e il suo intrigo ottico, il granato cangiante è ricercato da collezionisti e appassionati di gioielli. Viene utilizzato in gioielli di alta gioielleria per mostrare le sue proprietà di cambiamento di colore.
• Luoghi: Trovato in varie località in tutto il mondo, tra cui Tanzania, Sri Lanka, Madagascar e Russia.

Granato di Hessonite

• Composizione chimica: Hessonite il granato è una varietà di granato grossolano.
• Colore e aspetto: Va dal giallo-arancio al bruno-rossastro, talvolta con una tonalità simile al miele. Spesso ha un aspetto traslucido.
• Uso della pietra preziosa: Il granato hessonite è usato come pietra preziosa in gioielleria, soprattutto nei modelli antichi ed etnici. È popolare in anelli, perline e pendenti.
• Luoghi: Le fonti principali includono Sri Lanka, India, Madagascar e Brasile.

Granato idrogrossulare

• Composizione chimica: Il granato idrogrossulare è una miscela di granato grossolano e acqua (gruppo ossidrile).
• Colore e aspetto: Il colore varia da incolore a verde, rosa o marrone, spesso con un aspetto da traslucido a opaco.
• Uso della pietra preziosa: Il granato idrogrossulare è utilizzato come pietra preziosa, in particolare nei tagli cabochon e nelle perle. È apprezzato per il suo aspetto unico e talvolta viene commercializzato come “giada del Transvaal” o “africana”. giada. "
• Luoghi: Trovato nelle vene idrotermali e negli ambienti metamorfici, principalmente in Sud Africa, Kenya e Tanzania.

Questi ulteriori tipi di granato mostrano la diversità all'interno del gruppo dei granati, ciascuno con le sue caratteristiche, colori e applicazioni unici nella gioielleria e in altri settori.