Исследование и определение минерала -кварц

 

Санкт –  Петербургский государственный  технологический институт

(Технический  университет)

 

 

 

 

Кафедра технологии стекла и общей  технологии силикатов

 

Лаборатория кристаллографии и минералогии

 

                                                                            

                                                                             Факультет:  1

                                                                     Курс:  3

                                                         Группа:  183

 

 

 

 

 

 

 

Исследование и определение  минерала

-кварц

 

 

 

 

 

                                                Студентка:  Бабошина Ю.С.

 

                                                     Руководитель: Карпинская О.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2011

 

Содержание

 

1. Введение……………………………………………………………………….3
2. Рентгеновское излучение…………………………………………………….4

2.1. Дифракция  рентгеновских лучей. Вывод уравнения Вульфа-Брегга...5

2.2. Методы  съемки рентгенограмм…………………………………………6               

2.3. Качественный  рентгенофазовый анализ………………………………..9

2.4. Иммерсионный анализ………………………………………………….11

3. Характеристика исследуемого минерала…………………………………..13
4. Заключение……..…………………………………………………………...14
5. Список использованной литературы……………………………………….15

                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                      1. Введение

 

Целью работы является исследование и определение неизвестного минерала с помощью рентгенофазового анализа и инфракрасной спектроскопии.

Фаза - однородные (гомогенные) составные части системы, имеющие одинаковый состав, кристаллическое строение и свойства, одно и то же агрегатное состояние и отделенные от других составных частей поверхностями раздела. Физические свойства твердых тел зависят в определенной степени от их фазового состава, поэтому важной задачей физического материаловедения является установление фазового состава кристаллического вещества, который часто определяют с помощью рентгенографического фазового анализа. Фазовым анализом называется установление наличия фаз в исследуемом образце, их идентификация (качественный анализ) и определение относительного содержания фаз (количественный анализ). Каждое кристаллическое вещество характеризуется атомным составом, кристаллической решеткой и расположением атомов в элементарной ячейке и поэтому дает специфическую рентгеновскую дифракционную картину. Таким образом, получаемая в эксперименте рентгеновская дифракционная картина многофазного поликристаллического образца есть сумма рентгенограмм всех фаз, находящихся в образце. Дифракционной характеристикой вещества служит спектр значений межплоскостных расстояний d и относительных интенсивностей (I) отражений от этих плоскостей, полученной на монохроматическом излучении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Рентгеновское излучение

 

Рентгеновское излучение - электромагнитное излучение с длиной волны приблизительно от 0,01 до 1 нм. К возникновению рентгеновских лучей может приводить ускоренное или замедленное движение заряженных частиц. Например, торможение потока электронов (уменьшение их кинетической энергии) в поле атомов какого-либо вещества вызывает появление сплошного излучения, для которого зависимость интенсивности от длины волны непрерывна. Линейчатый (характеристический) спектр рентгеновского излучения возникает, когда движущиеся электроны обладают достаточно высокой кинетической энергией. Такие электроны при столкновении с атомом способны передать часть своей энергии электронам внутренних слоев его электронной оболочки. В результате приобретения избыточной энергии электрон внутреннего слоя переходит на более высокий энергетический уровень или вообще удаляется за пределы атома. Возникает возбужденное состояние атома, в котором он обладает повышенной энергией  и которое является неустойчивым (время жизни не более 10^-8 с). Возвращение в невозбужденное состояние сопровождается переходами электронов, имеющих более высокую энергию, на более низкоэнергетические орбитали. Так, вакансия, образовавшаяся при удалении электрона из К-слоя, может быть занята L-электроном или М-электроном. В результате каждого из таких переходов энергия атома уменьшается и возникает излучение. При переходе электрона на вакансию в К-слое возникает излучение одной из линий набора, называемого К-серией; переходы на вакансии в L-слое приводят к возникновению L-серии линий и т.д. Совокупность линий всех серий образует характеристический спектр, положение линий которого зависит от природы вещества, облучаемого электронами. Схема возникновения характеристического спектра рентгеновских лучей показана на рисунке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Линии К, образующиеся при переходе на К-слой электронов с двух различных подуровней L-уровня, обозначаются К_α1 и К_α2 (при их совместном рассмотрении – К_α), с М-уровня – К_β. При переходе на L-слой образуются линии L ит.д. Наиболее интенсивны линии К_α1, К_α2 и К_β.

Условно рентгеновское излучение можно  разделить на коротковолновое (жесткое) и длинноволновое (мягкое). Возникает  рентгеновское излучение при  торможении электронов (или других заряженных частиц, например, протонов) в материальной преграде, а также  при взаимодействии γ - излучения  с веществом. При увеличении скорости тормозящихся электронов растет проникающая  способность излучения. Рентгеновские  лучи распространяются прямолинейно, преломляются, поляризуются и дифрагируют, как и видимый свет. Коэффициент  преломления очень мало отличается от единицы; он равен  , где для металлов. Рентгенoвское излучение проходит через непрозрачные для видимого света тела. Чем короче длина волны, тем большей проникающей способностью оно обладает. Рентгеновские лучи производят фотографическое действие, засвечивают фотографические пленки и бумагу. Рентгеновские лучи ионизируют газы, а также вызывают люминесценцию многих веществ.

 

1.1. Дифракция рентгеновских лучей.  Вывод уравнения Вульфа-Брегга.

 

Рентгеновские лучи можно разложить в спектр с помощью кристаллов. Кристаллы  состоят из атомов, расположенных  в пространстве в определенном периодическом  порядке. Под влиянием электрического поля рентгеновских лучей электроны  атомов становятся источниками сферических  волн с длиной волны, равной длине  волны первичного луча. Сферические  волны, излучаемые отдельными атомами, интерферируют: гасят друг друга  в одних направлениях и усиливают  в других. Простое объяснение явления  дифракции рентгеновских лучей  при их прохождении через кристалл дали независимо друг от друга профессор  Московского университета Ю.В.Вульф  и английские физики отец и сын  Брэгги.

При проникновении  в кристаллическое вещество рентгеновские  лучи рассеиваются электронами частиц, заселяющих плоские сетки. Этот процесс  может быть рассмотрен как отражение  рентгеновских лучей плоскими сетками. Система плоских сеток выступает  по отношению к рентгеновскому излучению  в качестве дифракционной решетки  вследствие того, что длина волны  излучения соизмерима с межплоскостным расстоянием. Отраженное излучение  имеет максимальную амплитуду при  условии, что разность хода Δ двух лучей первичного пучка равняется  целому числу длин волн nλ. В противном случае, т.е. когда Δ ≠ nλ и они не находятся в одной фазе, происходит взаимное погашение отраженных волн.

 

 

Предполагается, что первичный пучок лучей  монохроматичен, когерентен и параллелен. Легко убедиться, что Δ = 2x = 2d • sinθ. Следовательно, условие возникновения дифракционного максимума примет вид

 

nλ = 2d • sinθ,

 

где θ –  угол дифракции, равный углу скольжения; n – порядок отражения.

Очевидно, что максимумы будут наблюдаться  при различных углах θ для  семейств плоских сеток с разными  d. Приведенное выше уравнение носит название уравнения Вульфа – Брега и лежит в основе рентгенографического анализа. Его возможность обусловлена индивидуальностью наборов семейств плоских сеток для каждого кристаллического вещества, следствием которой является индивидуальность дифракционной картины, т.е. распределения интенсивности отражения в зависимости от значений θ.

 

1.2. Методы съемки рентгенограмм

 

Методы  съемки рентгенограмм разделяются  на фотографические и дифрактометрические. При использовании методов первой группы осуществляется фоторегистрация  рентгеновского излучения: под его  воздействием происходит почернение фотоэмульсии. Возможны три принципиально различающихся  варианта съемки с фоторегистрацией:

 

1. Метод Лауэ. В этом методе пучок излучения с непрерывным спектром падает на неподвижный монокристалл. Дифракционная картина регистрируется на неподвижную фотопленку.
2. Метод вращения монокристалла. Пучок монохроматического излучения падает на кристалл, вращающийся (или колеблющийся) вокруг некоторого кристаллографического направления. Дифракционная картина регистрируется на неподвижную фотопленку. В ряде случаев фотопленка движется синхронно с вращением кристалла; такая разновидность метода вращения носит название метода развертки слоевой линии.
3. Метод порошков или поликристаллов (метод Дебая – Шеррера - Хэлла). В этом методе используется монохроматический пучок лучей. Образец состоит из кристаллического порошка или представляет поликристаллический агрегат.

 

Также применяется метод Косселя - неподвижный монокристалл снимается в широко расходящемся пучке монохроматического характеристического излучения.

 

Метод Лауэ применяется на первом этапе изучения атомной структуры кристаллов. С его помощью определяют сингонию кристалла и лауэвский класс (кристаллический класс Фриделя с точностью до центра инверсии). По закону Фриделя никогда невозможно обнаружить отсутствие центра симметрии на лауэграмме и поэтому добавление центра симметрии к 32-м кристаллическим классам уменьшает их количество до 11. Метод Лауэ применяется главным образом для исследования монокристаллов или крупнокристаллических образцов. В методе Лауэ неподвижный монокристалл освещается параллельным пучком лучей со сплошным спектром. Образцом может служить как изолированный кристалл, так и достаточно крупное зерно в поликристаллическом агрегате.

 

Метод вращения монокристалла является основным при определении атомной структуры кристаллов. Этим методом определяют размеры элементарной ячейки, число атомов или молекул, приходящихся на одну ячейку. По погасаниям отражений находят пространственную группу (с точностью до центра инверсии). Данные по измерению интенсивности дифракционных максимумов используют при вычислениях, связанных с определением атомной структуры.

При съемке рентгенограмм методом вращения кристалл вращается или покачивается вокруг определенного кристаллографического  направления при облучении его  монохроматическим или характеристическим рентгеновским излучением.

Дифракционные максимумы на рентгенограмме вращения располагаются вдоль прямых, называемых слоевыми линиями.

Максимумы на рентгенограмме располагаются симметрично  относительно вертикальной линии, проходящей через первичное пятно. Часто  на рентгенограммах вращения наблюдаются  непрерывные полосы, проходящие через  дифракционные максимумы. Появление  этих полос обусловлено присутствием в излучении рентгеновской трубки непрерывного спектра наряду с характеристическим. При вращении кристалла вокруг главного (или важного) кристаллографического  направления вращается связанная  с ним обратная решетка. При пересечении  узлами обратной решетки сферы распространения  возникают дифракционные лучи, располагающиеся  по образующим конусов, оси которых  совпадают с осью вращения кристалла. Все узлы обратной решетки, пересекаемые сферой распространения при ее вращении, составляют эффективную, область, т.е. определяют область индексов дифракционных  максимумов, возникающих от данного  кристалла при его вращении. Для  установления атомной структуры  вещества необходимо индицирование  рентгенограмм вращения. Индицирование  обычно проводится графически с использованием представлений обратной решетки. Методом вращения определяют периоды решетки кристалла, которые вместе с определенными методом Лауэ углами позволяют найти объем элементарной ячейки. Используя данные о плотности, химическом составе и объеме элементарной ячейки, находят число атомов в элементарной ячейке.

 

Метод порошков используют для получения дифракционной картины от поликристаллических веществ в виде порошка или массивного образца (поликристалла) с плоской поверхностью шлифа. При освещении образцов монохроматическим или характеристическим рентгеновским излучением возникает отчетливый интерференционный эффект в виде системы коаксиальных дебаевских конусов, осью которых является первичный луч.

Дифракционные условия выполняются для тех  кристаллов, в которых плоскости (hkl) образуют угол q с падающим излучением. Линии пересечения дебаевских конусов с пленкой, называются дебаевскими кольцами. Для регистрации интерференционной картины в методе порошков используют несколько способов расположения пленки по отношению к образцу и первичному пучку рентгеновских лучей: съемка на плоскую, цилиндрическую и конусную фотопленку. Регистрация может производиться также с помощью счетчиков. Для этой цели используют дифрактометр.

 

Определение периодов кристаллических решеток  сопряжено с некоторыми погрешностями, которые связаны с неточным измерением вульф-брэгговского угла q . Высокой точности определения периодов (погрешность 0,01- 0,001 %) можно достигнуть, применяя особые методы съемки и обработки результатов измерения рентгенограмм, так называемых прецизионных методов. Достижение максимальной точности в определении периодов решетки возможно следующими методами:

1. использованием значений межплоскостных расстояний, определенных из углов в прецизионной области;
2. уменьшением погрешности в результате применения точной экспериментальной техники;
3. использованием методов графической или аналитической экстраполяции.

            Дифрактометрические методы съемки рентгенограмм, реализуемые в дифрактометрах, отличаются от фотографических тем, что дифракционная картина регистрируется последовательно во времени. При этом используется счетчик отраженных рентгеновских лучей, который перемещается по окружности таким образом, что угол дифракции θ при этом непрерывно изменяется. Для получения достаточно интенсивных рефлексов на рентгендифрактограмме необходимо использовать фокусирующие методы съемки, при которых в достаточно узкую щель счетчика попадает рентгеновское излучение, отраженное от образца с относительно большой поверхностью.

 

 

 

1.3. Качественный рентгенофазовый  анализ

 

Для решения  вопроса о том, какая фаза присутствует в пробе, нет необходимости в  определении ее кристаллической  структуры, а достаточно, рассчитав  рентгенограмму или дифрактограмму, сравнить полученный ряд межплоскостных расстояний с табличными значениями. Совпадение (в пределах ошибок эксперимента) опытных и табличных значений d/n и относительной интенсивности  линий позволяет однозначно идентифицировать присутствующую в образце фазу.

Сравнение с табличными результатами начинают с наиболее интенсивных линий. Если три-четыре наиболее интенсивных линии  предполагаемой фазы отсутствуют, то полученные значения d/n следует сравнивать с  табличными для другой фазы. Межплоскостные расстояния для различных неорганических фаз имеются в ряде справочников. Наиболее полный и постоянно обновляемый  определитель фаз - картотека ASTM (Американское общество испытаний материалов).

В карточке указывается химическая формула  соединения, пространственная группа, периоды элементарной ячейки,  межплоскостные расстояния и индексы дифракционных  линий. Приведен полный перечень линий  данного вещества и их относительные  интенсивности, а также условия  съемки рентгенограммы. Могут быть включены также такие  физические характеристики, как плотность, цвет, оптические свойства. В верхней части  карточки указаны d/n трех самых сильных  линий и их относительные интенсивности, а также линия с наибольшим межплоскостным расстоянием. Также  указывается цитируемый литературный источник.

Экспериментальные данные

 

N	Q	I	I/I0 , %	d/n, A0
1	9.22	17	23	4,813
2	10,62	18	24	4,185
3	13,35	72	97	3,333
4	13,44	74	100	3,319
5	15,42	11	15	2,895
6	18,39	14	19	2,444
7	19,78	15	20	2,278
8	21,26	16	22	2,121
9	22,91	10,5	14	1,979
10	25,17	24	32	1,812
11	27,39	12	16	1,674
12	27,48	12,5	17	1,667
13	27,61	10,5	14	1,663
14	30,0	25	34	1,54
15	34,17	28,5	38,5	1,464
16	36,87	8	11	1,283
17	37,87	12	16	1,262
18	39,91	10	13,5	1,203
19	40,08	11,5	15,5	1,198

 

 

 

Табличные данные картотеки ATSM

33-1161 *D:\YCPDS(27455)	D(П)	int	h	k	l	D(П)	int	h	k	l
Quartz;syn Si 02 Rad.Cu 1,54178 Sys. Hexagonal S.G P3^221 A 4,9133 в 4,9133  с 5,4053 alp 90,00 bet 90,00 gam 120.00 I/Ic	4,257 3,342 2,457 2,282 2,237 2,127 1,979 1,818 1,802 1,672 1,659 1,608 1,542 1,454 1,419 1,382 1,375 1,372 1,288 1,256	22 100 8 8 4 6 4 14 1 4 2 1 9 1 1 6 7 8 2 2	1 1 1 1 1 2 2 1 0 2 1 2 2 1 3 2 2 3 1 3	0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0	0 1 0 2 1 0 1 2 3 2 3 0 1 3 0 2 3 1 4 2	1,228 1,200 1,198 1,184 1,180 1,153 1,140 1,114 1,081 1,063 1,048 1,044 1,035 1,015 0,990 0,987 0,978 0,976 0,964	1 2 1 3 3 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1	2 2 2 1 3 3 2 3 3 4 1 4 2 2 4 3 3 3 2	2 1 2 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 2 0 1 0 2 0	0 3 1 4 0 1 4 3 2 0 5 1 4 3 2 3 4 0 5

 

 

          Экспериментальные данные совпадают с табличными не достаточно точно, но в результате анализа рефрактограммы можно сделать вывод, это минерал   -кварц

            Идентификация кристаллической фазы с помощью рентгенографического анализа возможна только в том случае, если ее содержание в образце не ниже некоторого минимального содержания, называемого чувствительностью метода. Чувствительность определяется природой данной фазы, наличием и содержанием других фаз в образце и условиями съемки

 

1.4 Иммерсионный анализ

 

Иммерсионный  метод позволяет определять показатели преломления веществ с достаточно высокой точностью. Методика отличается простотой и экспрессностью определения  важных диагностических параметров веществ и широко распространена. 

Исследования  проводят с помощью наборов иммерсионных жидкостей. Наиболее широко используемый стандартный набор включает 98 жидкостей  с показателями преломления в  интервале 1,408 – 1,780. Точность определения  показателей преломления с помощью  этого набора составляет до 0,002. Промышленностью  выпускается также набор иммерсионных жидкостей с показателями преломления 1,74 – 2,06. В их состав входят йодистый метилен, сера и желтый фосфор. Эти  жидкости ядовиты и склонны к  самовозгоранию. Используют для приготовления  иммерсионных препаратов также сплавы пиперина с иодидом сурьмы (показатели преломления 1,8 – 2,0) и серы с селеном (2,1 – 2,7). 

Метод Бекке. Определение показателей преломления веществ в иммерсионных препаратах ведут методом Бекке. Он основан на том, что при достаточно больших увеличениях микроскопа на границе раздела исследуемого вещества и жидкости наблюдается узкая светлая полоска, именуемая полоской Бекке. При ее наблюдении анализатор должен быть выключен. При небольшом подъеме тубуса микроскопа, в котором монтируется вся увеличительная система, полоска Бекке смещается в сторону среды с более высоким показателем преломления. Последовательно приготавливая препараты с использованием различных иммерсионных жидкостей, находят две жидкости, между показателями преломления которых находится значение определяемого показателя преломления.

Возникновение полоски Бекке обусловлено интерференцией лучей, прошедших через зерно  исследуемого вещества и жидкость, а также их полного внутреннего  отражения от граничной поверхности. Она видна тем отчетливее, чем  больше различие показателей преломления  твердого вещества и жидкости. Если их различие не превышает 0,010 – 0,015, то по обе стороны от границы раздела  наблюдаются две полоски –  голубая и розовая. В этом случае о показателе преломления твердого вещества судят по поведению более  подвижной полоски при подъеме  тубуса. если же подвижность полосок  практически одинакова, показатель преломления твердого вещества можно  считать равным показателю преломления  жидкости.

Наблюдения  в скрещенных николях. Прежде чем  рассмотреть порядок определения  показателей преломления анизотропных кристаллических веществ, остановимся  на явлениях, возникающих при исследовании с включенным анализатором. Через  изотропные вещества поляризованное излучение, выходящее из поляризатора, проходит, не изменяя направления колебаний. Поэтому при любом расположении зерен такого вещества они будут  темными (погашенными) и, следовательно, не различимыми на основном фоне. При  прохождении поляризованного излучения  через оптически анизотропное вещество в большинстве разрезов наблюдается  иная картина: луч распадается на два поляризованных луча с различными направлениями колебаний. Каждый из этих лучей, поступая в анализатор, опять испытывает двупреломление. В  результате образуется уже четыре луча, два из которых (по одному от каждого  вошедшего в анализатор луча) отводятся  в сторону и поглощаются оправой  анализатора, а два других интерферируют. В результате вещество выглядит окрашенным в интерференционный цвет, определяемый разностью хода интерферирующих  лучей Δ, которая зависит от толщины  зерна d и различия показателей преломления  вещества для этих лучей n1 и  n2:

 

Δ=d (n1 - n2)

 

Возникновение окраски обусловлено усилением  при интерференции одних составляющих белого света и ослаблением других.С увеличением Δ интерференционные цвета периодически повторяются с некоторым изменением оттенка и наблюдаемого набора цветов. При вращении анизотропного кристалла под микроскопом при включенном анализаторе наблюдается периодическое возникновение интерференционной окраски и ее погасание (с периодом 900).Погасание наблюдается, когда направление колебаний входящего в кристалл луча совпадает с направлением пропускаем колебаний.

В изотропных сечениях анизотропных кристаллов интерференционная  окраска при вращении не появляется, т.е. они остаются темными. Поэтому  для установления анизотропности или  изотропности фазы необходимо не ограничиваться одним зерном, не дающим интерференционной  окраски, а просмотреть еще несколько  зерен той же фазы.

Определение показателей преломления анизотропных кристаллов в иммерсионном препарате. Выбирают зерно с максимальным двупреломлением, определяемым по интерференционной  окраске при включенном анализаторе. Поворачивая препарат, добиваются погасания  этого зерна. Выключив анализатор, наблюдают  поведение полоски Бекке. Затем  снова включают анализатор и поворачивают препарат на 900, т.е. до второго погасания  зерна. При выключенном анализаторе  снова наблюдают поведение полоски  Бекке. Затем те же действия осуществляют, заменив иммерсионную жидкость. Замену жидкостей осуществляют до тех пор, пока оба показателя преломления  не определяться с наивысшей достигаемой  точностью, т.е. пока для каждого  из них не будут найдены жидкости, значения n которых будут наиболее близки к определяемому показателю преломления. Найденные показатели преломления вещества представляют собой ng и np. Необходимость добиваться погасания зерна обусловлена  тем, что в противном случае поведение  полоски Бекке зависит от значений как ng , так и np одновременно. Для  двухосных кристаллов необходимо определить также значение nm, выбрав другое зерно, интерференционная окраска которого отсутствует или минимальна. Определение nm осуществляется так же, как определение  показателя преломления изотропного  вещества.

 

2.3. Характеристика исследуемого минерала

Кварц (нем. Quarz) — один из самых распространённых минералов в земной коре, породообразующий минерал большинства магматических и метаморфических пород. Свободное содержание в земной коре 12 % ^[1]. Входит в состав других минералов в виде смесей и силикатов. В общей сложности массовая доля кварца в земной коре более 60 %^[2]. В крови и плазме человека концентрация кремнезёма составляет 0,001 % по массе^[1].

Химическая формула: SiO₂ (диоксид кремния).

Слово «кварц» — калька немецкого слова Quarz, происходящего от средневерхненемецкого twarc, что значит «твёрдый».^[3] По другим данным от нем. Querklüfterz, Quererz — «руда секущих жил».^[4]

Морфология

Относится к тригональной кристаллической системе, но гексагональной сингонии, точечная группа D₃ (в обозначении Шёнфлиса) или 32 (в международном обозначении). Кристаллы — шестигранные призмы, с одного конца (реже с обоих) увенчанные шести- или трёхгранной пирамидальной головкой, сочетающей грани двух ромбоэдров. Часто по направлению к головке кристалл постепенно сужается. На гранях призмы характерна поперечная штриховка. Монокристаллы кварца могут иметь правую и левую формы.

В магматических и метаморфических горных породах кварц образует неправильные изометричные зёрна, сросшиеся с зёрнами других минералов, его кристаллами часто инкрустированы пустоты и миндалины в эффузивах.

В осадочных породах — конкреции, прожилки, секреции (жеоды), щётки мелких короткопризматических кристаллов на стенках пустот в известняках и др. Также обломки различной формы и размеров, галька, песок.

Свойства

В чистом виде кварц бесцветен или  имеет белую окраску из-за внутренних трещин и кристаллических дефектов. Элементы-примеси и микроскопические включения других минералов, преимущественно оксидов железа, придают ему самую разнообразную окраску. Среди цветовых разновидностей кварца — почти чёрный морион, фиолетовый (аметист), жёлтый (цитрин) и т. д. Причины окраски некоторых разновидностей кварца имеют свою специфическую природу. Искусственным кристаллам придают также зелёную (очень редка в природе) и голубую (природных аналогов нет) окраску.

Блеск стеклянный, в сплошных массах иногда жирный 
Излом неровный или раковистый 
Спайность отсутствует 
Твердость 7 
Показатель преломления No 1,544 Ne 1,553 
Плотность 2,65 г/см³ 
Частотная постоянная (АТ-срез) 1,67*10^6 Гц*мм 
Часто образует двойники. Законов двойникования множество, основными являются Бразильский и Дофинейский 
Растворяется в плавиковой кислоте и расплавах щелочей 
Температура плавления 1713—1728 °C (из-за высокой вязкости расплава определение температуры плавления затруднено, существуют различные данные) 
Диэлектрик (электрический ток не проводит) 
Пьезоэлектрик