Откройте для себя химию, которая определяет пленительные цвета этих кристаллов
Наиболее ценные кристаллы образуются в земной коре под большим давлением и теплом и поднимаются на поверхность в результате вулканической или сейсмической активности. Каждый драгоценный камень имеет уникальный химический состав, который влияет на то, как они поглощают и отражают свет. Наши глаза могут видеть цвета только в диапазоне 380–750 нанометров, поэтому драгоценные камни, которые поглощают все эти длины волн, будут казаться черными, а те, через которые могут проходить все длины волн света, будут совершенно бесцветными. Но когда кристалл поглощает только некоторые длины волн, когда другие проходят через него, создается захватывающее отображение цвета.
Формула: CaCO3
Твердость: 2, 5–4, 5 Мос
Кристаллический радужный карбонат кальция образует концентрические слои, образующиеся внутри очищенных моллюсков, в качестве защитного механизма от захваченных песчинок. Хотя они не образуются в результате геологических процессов, жемчуг все еще считается драгоценным камнем.
Формула: CuAl6 (PO4) 4 (OH) 8, 4H2O
Твердость: 5.0–6.0
Бирюза - непрозрачный сине-зеленый минерал, состоящий из гидратированного фосфата меди и алюминия. Бирюзовые камни также могут иметь пятна или узоры в виде паутины.
Формула: SiO2.nH2O
Твердость: 5.0–6.5
Опал - это форма аморфного гидратированного кремнезема с небольшими точками смещения цвета, вызванными воздействием, преломлением или дифракцией света.
Формула: NaAlSi2O6
Твердость: 6, 5–7, 0
Образующийся в метаморфических породах под высоким давлением и относительно низкотемпературных условиях, зеленый цвет жадеита обусловлен присутствием хрома, хотя некоторые примеси железа также могут присутствовать.
Формула: (Mg, Fe) 2SiO4
Твердость: 6, 5–7, 0
Богатый желто-зеленый цвет перидота обусловлен наличием ионов железа 2+, замещающих ионы магния в некоторых местах в структуре кристалла. Чем больше в нем железа, тем глубже будет зеленый.
Формула: A3B2Si3O12
Твердость: 6, 5–7, 5
Глубокий красный цвет гранатовых камней обусловлен присутствием ионов железа 2+. Эти драгоценные камни образуются в виде отдельных додекаэдрических и трапециевидных стекловидных (стеклообразных) кристаллов.
Формула: SiO2
Твердость: 7, 0
Фиолетовый цвет этого кварца обусловлен облучением ионов железа 3+. При нагревании он теряет свой фиолетовый цвет и часто становится желтым, напоминающим цитрин. Аметист образуется в природных пирамидальных кристаллах или внутри горных пород в виде геодезов.
Формула: SiO2
Твердость: 7, 0
Цитрин - это желтый или оранжевый кварц. Его бледно-янтарные оттенки происходят от присутствия примесей железа или алюминия.
Формула: (Na, Ca) (Mg, Li, AI, Fe2 +) AI (BO) SiO18 (OH) 4
Твердость: 7, 0–7, 5
Кристаллы турмалина могут встречаться в широком диапазоне цветов от бесцветного до черного. В изображенной форме розовый цвет возникает из-за присутствия следовых количеств ионов марганца.
Формула: ZrSiO4
Твердость: 6, 0–7, 5
Циркон относится к группе несиликатов и может отображать различные цвета из-за примесей, включая красный, зеленый и синий. Считается, что это самый старый из известных минералов на Земле.
Формула: Be3Al2Si6O18
Твердость: 7, 5–8, 0
Кристаллы аквамарина кажутся голубыми, потому что ионы железа 2+ / 3+ заменяют ионы алюминия в некоторых местах кристаллической структуры. Они обычно встречаются в виде отдельных шестигранных призматических кристаллов.
Формула: Be3Al2Si6O18
Твердость: 7, 5–8, 0
Изумруды представляют собой циклосиликатную разновидность минерального берилла, которая кажется насыщенно-зеленой благодаря присутствию ионов хрома. Кристаллы содержат многочисленные включения и поверхностные трещины.
Формула: MgAl204
Твердость: 8, 0
Шпинель бывает разных цветов, включая красный и розовый. Эти насыщенные красные вызваны следами хрома, в то время как оранжевые и фиолетовые камни содержат смесь железа и хрома.
Формула: Al2SiO4 (F, OH) 2
Твердость: 8, 0
Чистый топаз на самом деле бесцветный, но разновидности топаза синего или коричневого цвета вызваны несовершенством на атомном уровне.
Формула: BeAI2O4
Твердость: 8, 5
Зеленые оттенки александрита вызваны ионами хрома, хотя цвет драгоценного камня, кажется, меняется при разных источниках света и в разных направлениях.
Формула: Al2O3
Твердость: 9, 0
Рубины могут быть от розового до кроваво-красного цвета, тона, вызванного присутствием ионов хрома, которые замещают некоторые ионы алюминия в местах по всей структуре.
Формула: Al203
Твердость: 9, 0
Синие оттенки этого сорта корунда обусловлены ионами титана и железа. Микроэлементы хрома, ванадия или магния могут создавать другие цвета, в том числе розовый, фиолетовый и зеленый.
Формула: C
Твердость: 10
Чистые алмазы бесцветны, но захваченные атомы азота или бора в кристаллической структуре могут создавать слабый цвет.
Эта статья была первоначально опубликована в выпуске 111 « Как это работает», написанном Чарли Эвансом
Чтобы узнать больше о научных и технических статьях, приобретите последнюю версию « Как это работает» во всех хороших магазинах или на нашем веб-сайте. Если у вас есть планшет или смартфон, вы также можете загрузить цифровую версию на свое устройство iOS или Android. Чтобы никогда не пропустить выпуск журнала «Как это работает», подпишитесь «> подпишитесь сегодня !