硫化物颜色 宝石颜色的秘密(上)
也许你认识很多宝石，买过宝石，但是你仔细研究过宝石的颜色吗？为什么琳琅满目的宝石家族会五彩缤纷，色彩各异？这背后有什么秘密？本文有些长 在理解宝石颜色的秘密之前，我们首先需要理解一个简单的物理原理：当白色可见光（波长为390~770纳米）进入宝石时，红、橙、黄、绿、靛蓝、紫色七种不同波长的颜色会被选择性吸收，各种波长的混合颜色是我们看到的宝石的颜色。如果一颗宝石被所有的射光吸收，它将是黑色的；如果它均匀地吸收所有波长的部分色光，它会呈现不同程度的灰色；如果它基本上不吸收各种色光，它是无色或白色的；在大多数情况下，宝石会选择吸收某些特定波段的色光，从而呈现吸收光的互补色。然而，宝石对不同颜色光的吸收受到各种因素的影响，包括自身材料成分和结构的内部原因，以及光源、观察者的位置和角度的外部原因。综上所述，宝石的颜色分为自色、其他颜色和假色三类。例如：有些人说我是黑色的，原因可能与我自己的肤色、衣服、外部光线甚至观察者的位置和角度有关。如果我的皮肤真的是黑色的，那么这就是“自我颜色”；假如是因为我穿了一件浅色的衣服，衬托出我很黑，那就是“他色”；假如因为晚上观察我而觉得我黑，那就是“假色”。宝石的具体表现是什么？自色:如果我问你，孔雀石是什么颜色的？绝大多数人都能毫不犹豫地正确回答：绿色。这是因为绿色是孔雀石的基本颜色。虽然不同产地的孔雀石会有轻微的差异，但基本颜色不会改变。这是自我颜色。它是由矿物本身的内在原因引起的颜色，基本上是固定的，这取决于矿物本身的化学成分和内部结构，是矿物鉴定的重要特征之一。孔雀石是绿色的，主要是因为它含有铜。铜离子能使许多矿物和宝石产生蓝色或绿色，这种离子称为色素离子，这种元素称为致色元素。这些元素必须是宝石本身的固有组成部分，而不是外部机械混合物，这是宝石的颜色。另一个例子是绿松石。它是一种由水、铜和铝组成的磷酸盐矿物，通常含有铁和锌。铜离子决定了它的蓝色色调。三价铁离子的存在会使绿松石变红变黄，二价铁离子会导致绿松石变绿。这也意味着，随着绿松石中铁含量的增加，它的颜色会逐渐从灰蓝色变成天蓝色，然后变成蓝绿色、绿色和土黄色。正是由于绿松石中铜和铁含量的变化，绿松石的颜色发生了变化。颜色相对单一的橄榄石通常是橄榄绿，但颜色深度发生了变化。它是一种镁铁硅酸盐矿物。也就是说，橄榄石晶体由镁离子和铁离子形成均匀﹑单相混合晶体。随着镁和铁离子含量的变化，橄榄石的颜色会发生变化。成分中的铁含量越多，颜色越深，呈黄色、橄榄绿甚至棕色。这个道理很简单，很容易理解。黄铁矿的浅铜黄、方铅矿的铅灰、雌黄等颜色相对固定的矿物和宝石都是如此。橄榄石其他颜色：是别人让我变成这样，然而，有很多事故，当一些宝石在形成过程中，其他一些“杂质”成分进入宝石，结果导致宝石的颜色发生了变化。其他颜色可以由矿物中含有染色杂质的细微机械混合物产生，最典型的例子是红宝石。红宝石是刚玉矿物，其主要成分是氧化铝(Al2O3)。然而，在适当的外部环境条件下，外部铬原子(Cr3) ）部分铝原子(Al3)以类质同象的形式被替换 ）。一些学者对红宝石进行光谱分析的结果表明，它对可见光强度最大的吸收峰出现在420纳米(对应紫色光波长)和550纳米和570纳米(对应绿色和黄绿色光波长)。虽然它也吸收了其他波段的颜色，但强度很小。因此，红宝石的颜色是紫色、绿色和黄色的混合色，主要是红色。刚玉无色透明。随着铬的混合，颜色逐渐由红色变为绿色。其他颜色也可能是由于微量杂质元素进入矿物晶格，导致矿物晶格缺陷和颜色变化。水晶的不同颜色是由晶格缺陷引起的。有人发现紫晶被加热到450～500℃时，紫色会消退变黄。如果烟晶被加热，当它达到一定温度时，烟晶会褪色到无色。为什么会这样？众所周知，矿物晶体的结构是在空间范围内定期重复排列的，但有时某些杂质的出现会破坏某个或几个结点重复排列的晶体结构。例如，石英晶体最初是二氧化硅SiO2，但有时是硅Si4 会被铝Al3 此时，正电荷较少的阳离子进入晶格，取而代之的是正电荷较多的阳离子，在外界X射线下，局部电中性会被破坏，γ当射线和中子轰击时，晶体损伤形成晶格缺陷，这些微观缺陷可以束缚电子或形成可见光吸收中心，从而导致晶体中颜色的变化。因此，烟晶呈烟黄色或深棕色的原因与其内部结构和外部辐射有关。后来，人们学会了制造彩色玻璃。事实上，他们正在利用宝石中其他颜色的原理，即试图在玻璃熔体中添加某些致色剂，主要是一些粉末状金属氧化物、硫化物或其他化合物，使其产生美丽的颜色。他们甚至可以在玻璃熔体中添加其他脱色剂，以中和玻璃中杂质带来的颜色，从而去除某些颜色（表1）。致色化合物常用于现代彩色玻璃工业 常见化合物 硫化镉形成的颜色 黄氯化金 红氧化钴 蓝紫色二氧化锰 紫氧化镍 紫色硫磺 黄琥珀氧化铬 绿铀氧化物 荧光黄，绿 氧化铁 绿色，棕色氧化硒 红碳氧化物 琥珀色氧化锑 白铜化合物 蓝，绿，绿，红锡化合物 白铅化合物 黄二氧化锰 硝酸钠脱色剂 脱色剂
宝石的秘密 什么颜色的宝石最好？
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