Własności chemiczne kamieni szlachetnych

Związkami organicznymi, wyróżnianymi jako odrębna klasa minerałów są bursztyn, perły, korale, kość słoniowa i in.

Dla charakterystyki chemicznej minerałów bardzo istotne jest określenie ich podatności na działające w przyrodzie różne czynniki chemiczne, powodujące ich przeobrażenia. Charakterystyczną cechą kamieni szlachetnych jest to, że należą one do związków chemicznych trudno rozpuszczalnych i odpornych na działanie różnych związków chemicznych. Tylko węglany (malachit i azuryt) i perły, które składają się z węglanu wapnia, rozpuszczają się w kwasie solnym HCl. Kwas solny działa również. szkodliwie na turkus, lapis lazuli, chryzokolę, rodonit, chryzolit, demantoid; podobnie szkodliwy jest i kwas azotowy HNO3. Na te mniej odporne kamienie szlachetne ujemny wpływ wywierają gorące kąpiele galwaniczne. Mało odporne na działanie kwasu siarkowego H2SO4 są cyrkon i topaz. Ług potasowy KOH atakuje zawierające wodę opale i chalcedony oraz chryzoberyl, amoniak NH3 rozpuszcza malachit i lapis lazuli. Bursztyn ulega działaniu eteru, alkoholu oraz zasad, jak wodorotlenek sodu NaOH czy wodorotlenek potasu KOH. Dla związków krzemianowych niebezpieczny jest jedynie kwas fluorowodorowy HF, który rozpuszcza krzemionkę. Należy o tym pamiętać przy używaniu tego bardzo aktywnego związku chemicznego do grawerowania; wydzielające się jego pary (działają one bardzo szkodliwie na organizm ludzki) mogą wywołać zmatowienie gładkich i połyskujących płaszczyzn kamieni szlachetnych. Również i stapianie w boraksie (stosowane przez złotników) jest niebezpieczne dla większości kamieni.

Obok istotnych składników występują nieraz w minerałach składniki uboczne, niekiedy tylko śladowe, które nie mają istotnego wpływu na ich własności chemiczne. Jednak te właśnie drobne domieszki chemiczne są nieraz bardzo ważne, ponieważ w wielu przypadkach decydują o barwie i wartości kamieni szlachetnych. Przykładami mogą być rubin i szafir, które są odmianami korundu Al2O3. Czysty, wolny od domieszek związek chemiczny o tym składzie jest bezbarwny. Jeżeli natomiast występuje w nim ślad chromu, korund przyjmuje barwę czerwoną : nosi nazwę rubinu. Siad natomiast żelaza i tytanu powoduje barwę niebieską, charakterystyczną dla szafiru. Podobnie drobne domieszki chemiczne w kwarcu powodują jego różne zabarwienie, np. fioletowy ametyst, żółty cytryn itd.

W zwykłych warunkach chemicznych i fizycznych atom jest najmniejszą trwałą cząstką. Atom każdego pierwiastka składa się z centralnego, dodatnio naładowanego jądra, w którym skupiona jest prawie cała masa atomu, oraz z różnej liczby ujemnie naładowanych elektronów, które krążą dokoła jądra po kolistych lub eliptycznych torach; elektrony tworzą powłokę elektronową atomu. Jądro atomu jest zbudowane z dodatnio naładowanych protonów i obojętnych elektrycznie neutronów. O własnościach atomu decyduje liczba atomowa wyrażająca wielkość dodatniego ładunku elektrycznego jądra, a tym samym liczbę protonów oraz liczbę porządkową pierwiastka składającego się z danego rodzaju atomów, a więc jego miejsce w okresowym układzie pierwiastków.

Właściwości chemiczne poszczególnych pierwiastków zależą od składu i budowy powłoki elektronowej otaczającej centralne jądro. Ogólna liczba elektronów powłoki równa jest liczbie protonów jądra.

O chemicznych właściwościach pierwiastków decydują elektrony najbardziej zewnętrznej powłoki elektronowej. Przy utracie jednego lub więcej ujemnych elektronów obojętny atom staje się dodatnim kationem. O ile do zewnętrznej powłoki elektronowej zostaje przyłączony jeden lub więcej elektronów atom staje się ujemnym anionem.

Różne pierwiastki wykazują różne pokrewieństwo krystalochemiczne. Bliskie pokrewieństwo wykazują te, które mogą współwystępować w zbliżonych lub identycznych sieciach krystalicznych minerałów. Najwyższe pokrewieństwo krystalochemiczne wykazują dwa pierwiastki, które mogą wchodzić do sieci krystalicznej w dowolnych wzajemnych proporcjach. Brak pokrewieństwa krystalochemicznego charakteryzuje pierwiastki, które nie mogą się zastępować w sieci krystalicznej. Tę własność wzajemnego zastępowania się jonów, atomów lub cząsteczek w sieciach krystalicznych określa się nazwą diadochia.

Dodaj komentarz

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