Как раз этим вопросом занимается, в частности, физик и минералог А. Н. Платонов, изучающий природу окраски минералов. Оказывается, что «чернила» эти — дело совсем не простое. Сравнительно прост состав минерала флюорита — ион кальция и два иона фтора (CaF2). Проста структура его кристаллической решетки: ионы кальция «сидят» по вершинам куба и по центрам кубических граней, образуя гранецентрированные кубы, а ионы фтора — в центрах каждого из восьми маленьких кубиков, на которые можно мысленно разделить эти большие гранецентрированные кубы.
Но ни кальций, ни фтор, ни хромофоры одним своим присутствием не могут вызвать цвет. Откуда же берется эта густо-лиловая, да еще пятнами, как чернила, расползающаяся по кристаллу окраска? Ведь как раз эти чернильно-черные флюориты обычно почти не содержат примесей. Правда, иногда фтора в них несколько больше, чем положено по формуле.
Вот на этот-то избыточный фтор и обратили внимание ученые. И еще на запах озона: стоит разбить такой вот чернильно-фиолетовый кусок флюорита, и в воздухе появится ощутимая примесь озона. Недаром одно из названий флюорита «вонючий шпат».
Флюорит. Флюс, флюоресценция и как пахнет фтор. «Магические» свойства камня.
В свое время была выдвинута такая гипотеза: избыточный фтор, соединяясь с влагой воздуха (Н2О), быстро образует атомы фтористого водорода HF и ОН. Ионы ОН также быстро разлагаются на водород и озон. А озон, очень сильный окислитель, способен моментально окислить самую ничтожную примесь марганца, которая и обуславливает фиолетовую окраску. Значит, все-таки примесь?
Но случается, что и малой примеси не удается обнаружить, а окраска появляется пятнами, неровная. Скажем, в бесцветном, беспримесном флюорите можно вызвать чернильную окраску, пропуская через кристалл разряды электрического тока. Значит, причину окраски надо искать и не в примеси?
Легко представить, что под действием внешних причин (разряда тока или радиации) решетка кристалла может исказиться, в ней образуются дефекты. Особенно много дефектов может появиться в кристаллической решетке, если в минерале имеется хотя бы незначительная примесь урана или тория. Такая примесь словно расшатывает решетку изнутри. Известно, что именно чернильно-черные флюориты сопровождают урановую минерализацию.
Решетка у минерала, как вы помните, ионная, т. е. сколько в ней отрицательных зарядов, столько должно быть и положительных. Если же в каком-то узле решетки возникает избыток или недостаток электронов, то часть ионов перемещается из узлов решетки в промежутки между ними, а в узле образуется пустота — вакантное место, «дырка». Раз дырка — значит дефект. Физики называют ее красиво — «электронно-дырочный центр окраски». Как же «дырка» может влиять на цвет?
Природа вечно стремится к совершенству, устранению любых дефектов. Так и кристаллы стараются «залатать дырки» в своей решетке. Поглотив часть световой энергии, ионы решетки приходят в возбуждение: их электроны «соскакивают» со своих законных орбит (электронных уровней) и захватываются дырками, как «ловушками». Поглощаются при этом, как правило, лучи, близкие тепловым, т. е. красные и оранжевые, а сами минералы окрашиваются соответственно в голубые, синие, лиловые и фиолетовые тона. Как раз эти краски характерны для флюоритов.
Подобные минералы имеют еще одну особенность — электроны, попавшие в «дырки» решетки, обычно закрепляются там непрочно, они легко возвращаются на привычные места — на положенные электронные уровни. При этом они возвращают и захваченную энергию, испуская световые лучи, — минерал светится, люминесцирует, флюоресцирует.
- Альтернативная медицина
- Астрономия и Космос
- Биология
- Биофизика
- Ботаника
- Ветеринария
- Военная история
- Геология и география
- Государство и право
- Деловая литература
- Домашние животные
- Домоводство
- Здоровье
- Зоология
- История
- Компьютеры и Интернет
- Кулинария
- Культурология
- Литературоведение
- Математика
- Медицина
- Металлургия
- Научная литература — прочее
- Обществознание
- Педагогика
- Политика
- Психология
- Радиоэлектроника
- Религиоведение
- Сад и огород
- Самосовершенствование
- Сделай сам
- Спорт
- Строительство и сопромат
- Технические науки
- Транспорт и авиация
- Учебники
- Физика
- Физическая химия
- Философия
- Химия
- Хиромантия
- Хобби и ремесла
- Шпаргалки
- Эзотерика
- Экология
- Юриспруденция
- Языкознание
Источник: www.plam.ru
Как светится флюорит
Форум о камнях и минералах
Новости:
- Минералогический форум »
- Общие форумы »
- Геологическая песочница »
- Флюорит не светится в УФ
Страницы: [1] 2 Все
Автор Тема: Флюорит не светится в УФ (Прочитано 3874 раз)
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Страницы: [1] 2 Все
- Минералогический форум »
- Общие форумы »
- Геологическая песочница »
- Флюорит не светится в УФ
Источник: www.mineralforum.ru
Как светится флюорит
Флюорит (плавиковый шпат) – очень красивый цветной кристалл, цвет в котором может переходить из голубого в фиолетовый, из желтого в розовый. Самые частые цвета флюорита – зеленый и лиловый, этот минерал обычно слегка мутноват и имеет внутренние растрескивания.
А еще этот совершенно недорогой камень обладает необычным свойством – он умеет светиться.
Все мы слышали слово «флюоресценция», и, казалось бы очевидным, что название флюорита происходит от этого термина, означающего свечение.Но на самом деле все наоборот – явление флюоресценции названо от этого минерала, у которого впервые было обнаружено, а сам флюорит в переводе означат «текучий».
Кабошон флюорита
Текучим называли этот минерал от того, что его довольно легко расплавить – температура плавления всего 1300 градусов, и даже огонь горелки способен оплавить камень по краям.
О свечении флюорита многие слышали, но не все знают, что облучения простым солнечным светом (и тем более поливания кипятком) недостаточно для заметной флюоресценции. Некоторые разочарованно верят, что флюорит «светится всего лишь раз» и уже «засвечен», но на самом деле от солнечного света минерал лишь немного способен менять свой цвет, а вот в ультрафиолетовых лучах камень флюоресцирует намного ярче, обычно – сине-фиолетовым светом.
Бусины из флюорита
А еще почти все флюориты обладают термолюминесценцией, то есть выделяют свет после нагревания. Свечение флюорита (и других флюоресцирующих минералов) обусловлено тем, что электроны под воздействием входящих фотонов света или от температуры переходят на более высокий энергетический уровень и остаются там на некоторое время, выпуская флюоресцентный свет.
На видео флюорит нагревают так, что он начинает светиться, меняя цвет. Однако при нагревании надо соблюдать осторожность – камень начинает трескаться с разбрасыванием острых раскаленных кусочков.
Красивый камень флюорит, к сожалению, очень хрупок и мягок, поэтому в ювелирных изделиях практически не используется, но в бижутерии – часто, и требует особенно осторожного обхождения. Этот камень значительно мягче стекла и легко царапается острыми предметами, но по весу стекло ощутимо легче. Иногда яркие флюориты выдают за аметисты, бериллы или даже изумруды, но подделка обычно быстро раскрывается, с появлением первых царапин или сколов на камне.
Источник: dzen.ru