Barwa minerałów

Niektóre pierwiastki wchodzące w skład kamieni szlachetnych, np. tlen, glin, wapń, potas, sód, beryl lub fosfor, nie oddziałują na barwę. Obecność natomiast takich pierwiastków, jak żelazo, chrom, mangan, tytan, wanad, miedź lub nikiel wyraźnie wpływa na zabarwienie kamienia.

Skład chemiczny czerwonych rubinów i niebieskich szafirów jest zasadniczo identyczny, o ile chodzi o główne pierwiastki. Oba te kamienie szlachetne są bowiem odmianami minerału korundu (tlenek glinu Al2O3). Czerwoną barwę rubinu powoduje mała domieszka chromu, natomiast niebieska barwa szafiru pochodzi od domieszki żelaza i tytanu. Podobnie domieszka chromu powoduje barwę szmaragdu, który jest odmianą minerału berylu, będącego zwykle barwy żółtawej. Inna natomiast odmiana berylu — akwamaryn — jest barwy jasnoniebieskiej, co powoduje domieszka żelaza.

Minerały będące związkami miedzi, jak malachit, azuryt, turkus, chryzokola, dioptaz, są barwy zielonej lub niebieskiej. Związki zawierające tlenek żelazawy (żelazo dwuwartościowe) są barwy zielonej, zielonożółtej lub zielonobrunatnej, np. oliwin (chryzolit), nefryt, diopsyd, wezuwian, epidot. Związki zawierające tlenek żelazowy (żelazo trójwartościowe) zabarwione są czerwono lub czerwonobrunatno, jak hematyt, hessonit i inne. Minerały zawierające chrom są zabarwione na fioletowo, zielono lub czerwono, jak rubin, szmaragd, aleksandryt, uwarowit, zielony jadeit, wezuwian chromowy i inne. Domieszka niklu powoduje zabarwienie zielone (chryzopraz).

Z pierwiastków barwiących najbardziej rozpowszechnione jest żelazo, przy czym zakres barw występujących w jego związkach jest bardzo rozległy — od prawie bezbarwnych, jasnozielonych, żółtawych, żółtych do brunatnych, czerwonowiśniowych, a nawet czarnych. Przykładami minerałów, które swą barwę zawdzięczają obecności żelaza są zielonawe chloryty i aktynolit, zielony aż do czarnego turmalin, żółtawy i brunatny limonit, czerwony hematyt i wiele innych. Niewielkie domieszki związków żelaza, niekiedy razem ze związkami manganu, nadają nieraz efektowne zabarwienie agatom i marmurom.

Obok żelaza drugim najważniejszym pierwiastkiem barwiącym minerały jest chrom, na co wskazuje już sama jego nazwa, pochodząca od greckiego słowa chroma — barwa.

Również i mangan jest ważnym pierwiastkiem barwiącym; o bardzo wielkiej zdolności barwienia manganu świadczy jego związek — nadmanganian potasu, znany jako środek dezynfekcyjny. Drobniutki kryształek tego związku zabarwia szklankę wody na kolor intensywnie fioletowy. Krzemian manganu — rodonit, z którego wykonano kolumny metra w Moskwie, jest barwy różowej. Domieszce manganu zawdzięcza swą fioletową barwę ametyst.

W celu odróżnienia minerałów barwnych od zabarwionych rozciera się je na delikatny proszek. Minerały barwne po sproszkowaniu zachowują swą barwę, tylko o odcieniu jaśniejszym: sproszkowany malachit jest zielony, azuryt — niebieski, cynober — czerwony itd. Niektóre z nich, np. złocistożółty piryt, po sproszkowaniu stają się czarne. Jeżeli natomiast sproszkować minerały zabarwione, np. niebieski, szafir, czerwony rubin, fioletowy ametyst lub różowy kwarc, otrzymuje się proszek barwy białoszarej.

Gdy nie można kruszyć i niszczyć badanych minerałów, należy posłużyć się inną metodą. Badany minerał pociera się o twardszą i szorstką powierzchnię, np. niepolerowaną płytkę porcelanową. Podobnie jak potarta o powierzchnię tablicy kreda pozostawia ślad w postaci kreski utworzonej z proszku, potarty o płytkę porcelanową minerał pozostawia narys, czyli rysę. Z barwy narysu można wnioskować, czy minerał jest barwny, czy też zabarwiony.

Nie wszystkie barwy występują jednakowo często w świecie minerałów. Wśród kamieni szlachetnych przeważają barwy zielone, następnie żółte, brunatne i czerwone; najrzadsze są natomiast barwy niebieskie i fioletowe. Przyczyną zjawiska jest różna absorpcja światła.

Podczas przechodzenia światła przez kryształ silniejszemu pochłanianiu ulegają fale o mniejszej długości, odpowiadające światłu niebieskiemu i fioletowemu. W świetle odbitym przeważają fale dłuższe, widzialne przez oko ludzkie jako barwy zielonawe, żółtawe, brunatne i czerwonawe.

Każde ciało pochłania (absorbuje) część światła przechodzącego. Jeżeli pochłanianie światła jest tak nieznaczne, że nie odczuwa tego oko obserwatora, ciało takie nazywa się przezroczystym. Przy bardzo silnym pochłanianiu światła mamy do czynienia z ciałem nieprzezroczystym. Ciała barwne pochłaniają część widma, przepuszczając resztę.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *