Granaatsteen

Hierdie artikel handel oor die halfedelsteen. Vir die plant en sy vrug, sien pomegranaat.

Granaat is 'n groep minerale met dieselfde kubiese struktuur. Van die lede is almandiet, piroop, spessatiet, andradiet, grossulariet en uvaroviet.  Granate word gewoonlik as halfedelstene beskou omdat hulle hardheid gewoonlik 7  of minder is.

Aanwendings 
Granaat is hard genoeg dat dit talle aanwendings in die tegniek het. In die Verenigde State word dit hoofsaaklik as 'n skuurmiddel gebruik, veral vir waterstraalsny.

Vorming 
Granate word veral gevorm naby konvergente plaatrande waar aluminiumryke skalie onder hoë druk en hoë temperature metamorfose ondergaan.

Struktuur 
Die argetipiese formule is . Die algemene formule . Granate is nesosilikate met tetraëdriese -groepe.

Die granaatstruktuur is kubies, maar die eenheidsel is taamlik groot (a is ongeveer 12 A). Die sel bevat 8 formule-eenhede, dws 160 atome in totaal. Die drie soorte atome (24Ca, 16Al en 24Si) is in holtes tussen die 96 suurstofatome. Daar is drie verskillende holtes. Die kleinste tetraëdriese holte (Z) word gewoonlik deur Si ingeneem, maar soms deur atome soos Ge of Fe. Die aluminiumholte [Y] is oktaëdries en dit kan deur talle ander elemente vervang word. Die grootste holte {X} is 'n vervormde kubus, hoewel dit soms ook as dodekaëder benoem word - en word in die argetipe deur kalsium ingeneem, maar ook hierdie kan vervang word.

Die grootte van die eenheidsel wissel afhanklik van watter element die drie soorte holtes beset. Die volgende tabel gee 'n idee van die verskeidenheid aan elemente wat 'n granaatstruktuur kan oplewer. Hierdie gegewens is gebaseer op sintetiese granate met 'n bekende, vaste samestelling. Natuurlike granate kan baie wissel in hulle samestelling. Hulle is gewoonlik mengkristalle. Chemiese ontleding van 'n bepaalde grossularietkristal het byvoorbeeld die samestelling {Ca2,84Mg0,18}[Al1,63Fe0,25Mg0,11Ti0,02](Si2,96Al0,06)O12 opgelewer.

Die tabel hierbo bevat nie alle elemente wat in 'n granaatstruktuur ingebou kan word nie. Litium, natrium koper en sink kan byvoorbeeld ook daarin aangetref word. Die optiese en magnetiese eienskappe van 'n granaat hang sterk af van watter elemente dit bevat en in watter holtes hulle teenwoordig is. Yster kan byvoorbeeld in al drie holtes gevind word. Suiwer yttriumaluminiumgranaat is byvoorbeeld kleurloos en diamagneties, maar as 'n deel van die yttrium deur neodimium vervang word, kry die kristal 'n kleur en word dit paramagneties. Sulke kristalle word dikwels in lasers aangewend.

Verwysings 

Halfedelstene
Minerale