冰洲石

冰洲石（Iceland spar），即無色透明的方解石。這樣的方解石有一個奇妙的特點，就是透過它可以看到物體呈雙重影像。因此，冰洲石是重要的光學材料。方解石是石灰岩和大理岩的主要礦物，在生產生活中有很多用途。我們知道石灰岩可以形成溶洞，洞中的鐘乳石、石筍漢白玉等其實就是方解石構成的。

基本介紹

• 中文名：冰洲石
• 外文名：Iceland spar
• 別名：方解石
• 化學成分為：CaCO3
• 透明度：無色透明
• 重折率值：0.1720
• 物理特性：雙折射
• 學科：結晶學及礦物學

簡介

冰洲石，化學成分為CaCO₃，是無色透明純淨的方解石（Calcite），由於其具有特殊的物理性能，被稱為特種非金屬礦物。最早是發現於冰島，故被稱為"冰洲石"。在白色透明晶體礦物中具有最高的雙折射率和偏光性能。優質冰洲石的晶體產於玄武岩的方解石脈和沸石方解石脈中。主要用於國防工業和製造高精度光學儀器，亦廣泛用於無線電電子學、天體物理學等技術領域。

黃惠勛拍攝並提供

主要特徵

自然界已經發現的礦物質總共有二千五百餘種，其中重折率值最高的為冰洲石（方解石）達0.1720，並具有最大的雙折射功能，這二種物理特性被廣泛套用於現代的科技領域。

黃惠勛藏品並拍攝

冰洲石主要化學成分為：CaCO₃，質純近似理論值CaO 56.03%、CO₂ 43.97%；

晶系：三方晶系；

形狀：菱面體；

顏色：無色透明、紫色透明、淺黃色透明、金黃色透明、茶色透明、綠色透明；

光性：一軸晶（-）；

折光率：Ne=1.4864、No=1.6584（λ=589nm）；

重折率：0.1720；

解理：菱面體解理{1011}；

雙晶：聚片雙晶{0112}；

螢光：無；

摩氏硬度為：3；

密度：2.703g/cm³-2.715g/cm³。

光學性質

薄片中無色。一軸晶（-）有時為異常二軸晶。2V=5-10°。No=1.658，Ne=1.486。與Mn、Fe類質同象時，N變大。

冰洲石的雙重影像

物理性質

硬度：3

比重：2.715g/cm³

解理：解理完全

斷口：參差狀貝殼狀斷口

顏色：淺黃色至黃色

條痕：無色

透明度：透明

光澤：玻璃光澤

其他：性脆

形態結構

晶體形態：

復三方偏三角面體晶類，主要呈平行{0001}發育的柱狀，平行發育的板狀。常見單形有：菱面體e、f等，復三方偏三角面體。

晶體結構：

晶系和空間群：三方晶系，空間群R3c；

晶胞參數：a₀=6.37&Aring；

粉晶數據：3.035（1）2.095（0.18）2.285（0.18）

鑑定

鑑定特徵：方解石，可以從摩爾硬度3、菱形的解理、淺色、玻璃光澤和與冷稀HCl相遇劇烈氣泡遇，予以鑑定。亦可以作鈣的試驗。它和白雲石很類似，而且共生在一起。不過白雲石要在熱的鹽酸中，才有顯著的氣泡反應。它和霰石不同之處是比霰石輕，霰石的比重是2.9-5；

成因產狀：形成於許多岩石中，石灰岩和大理岩主要由方解石組成。

用途

冰洲石晶體具有最大的雙折射功能和最大的偏振光性能，是已知物質中不能人工製造和無法替代的天然晶體。常用於光學工業中的偏光稜鏡和偏光片，是製造天文用的太陽黑子儀、微距儀中的心臟材料。也用於寶石二色鏡中的稜鏡。

質量要求：1、為結構完整完全透明；2、無色透明或均一染色體；3、晶體內部不允許有氣體分子存在，（干涉法測定晶體無散光閃點存在）；4、不允許雙晶和導波扭曲的晶體；

普通方解石用於化工、水泥、塑膠、塘瓷、璃璃、造紙、醫藥、食品和動物飼料添加劑。方解石在冶金工業上用做助熔劑，在建築工業方面用來生產水泥、內外牆凃料。還用於塑膠牙膏、化妝品食品中添加劑。

冰洲石不作為首飾材料來用，市場上常用見到發的夜光球都是用夜光粉凃布的方解石冰洲石本身在任何環境任何條件下都不會發光。

加夜光粉的假貨，冰州石夜光球

這是冰洲石晶體,黃惠勛供稿

冰洲石易碎不宜做手鐲

右圖演示了冰洲石的雙折射性能。

質量要求

對冰洲石質量合格的要求

1.晶體完全透明，干涉測試無氣體分子存在；

2.單晶體（雙晶者，多晶體、管道、結瘤不能用）；

3.不允許有次生和機械裂；

4.無色和均一淡色。不允許有不圴一染色；

著名產地

世界上出產良好方解石晶體的地點有：美國的蘇必利爾湖的銅礦區；德國的Saxony、Harz山脈的Ardreasberg；英國的Cumberland、Derbyshire、Durham、Cornwall和蘭開斯特城；冰島；墨西哥的Guanajuato等。

生產方法

冰洲石的生產方法主要有以下幾種：第一，碳化法，即將精選過的石灰石破碎至50～150mm，無煙（白）煤的粒度為38～50mm。煤與石灰石以1:8～1:11混合，方程式為CaCO₃→CO₂+CaO、CaO+H₂O→Ca(OH)₂、Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃+H₂O。

第二，氯化鈣碳化法，即將氫氧化鈣與鹽酸反應生成氯化鈣，經活性炭脫色、過濾除雜，使氯化鈣在氨水存在下用二氧化碳碳化既得，方程式為Ca(OH)₂+2HCl→CaCl₂+2H₂O、CaCl₂+2NH₃·H₂O+CO₂→CaCO₃+2NH₄Cl+H₂O。

第三，由蛋殼等生物原料，經清洗、粉碎、過篩等精製即了可得。

第四，以石灰石（含碳酸鈣98%以上）為原料，經煅燒、消化、CO₂碳酸化即可製得。

第五，粉碎法將白石（天然石灰石）先在顎式破碎機中粗碎，使其塊度達40--60mm，再用提升機提升至雷蒙即可得。

安全信息

冰洲石的危害主要是對開採加工的工人有健康危害，即常出現上呼吸道炎症、支氣管炎，可伴有肺氣腫。

中毒處理方法：

1.皮膚接觸： 脫去污染的衣著，用流動清水沖洗；
2.眼睛接觸： 提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，就醫；
3.吸入：脫離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難，給輸氧，就醫；
4.食入：飲足量溫水，催吐，就醫；

RTECS號：FF9335000

危險品標誌：Xi

風險術語：R36/38

安全術語：26-36；37；39；S26；S37/S39；S36/S37/S39

危險類別：37/38-41

毒理學數據：471-34-1（Hazardous Substances Data）