From Wikipedia, the free encyclopedia
Цветът на всяко вещество зависи от неговата способност избирателно да поглъща или отразява светлинни вълни с определена дължина от състава на сложния бял цвят. Това се отнася и за цвета на минералите. Всеки от тях се характеризира с цвят, който показва какъв е химическия му състав и при какви физически условия е образуван. Той е от изключителна важност за декоративните и скъпоценни камъни, които дължат част от красотата си именно на цвета. Цветът на един минерал, заедно с цвета на чертата и неговата твърдост са първите показатели, по които се прави бързото му диагностициране.[1]
Цветът на минералите зависи от техния химичен състав, кристалната им структура и много често – от наличието на примеси от други вещества. Той е характерен белег за минералите с постоянен цвят, но много често един и същи минерал може да има различни нюанси и дори различни цветове, т.е. цветът трябва да се приема като едно тяхно променливо свойство. Затова диагностицирането им по цвят трябва да става изключително внимателно.[2] От друга страна цветът на един минерал е прост и удобен начин да се определи какъв точно е той. Първично диагностициране по цвят може да се приложи главно към някои от минералите с метален блясък и по-рядко към тези с неметален. Например пиритът винаги е жълт, галенитът – оловносив, арсенопиритът – сребристобял. При други минерали с метален или полуметален блясък играта на цветовете може да попречи да се определи точния цвят. Това се отнася за повечето медни минерали, особено за борнита, който понякога е наричан „паунова руда“ заради синьо-зелените нюанси, които бързо трептят по току-що отчупена повърхност. От друга страна, съществуват и медни минерали с постоянен и добре известен цвят като зеленият малахит и синият азурит.[3]
Съвсем условно, според цвета си минералите могат да бъдат разделени на няколко групи – кафяви и оранжеви, пурпурни и розови, зелени и сини, жълти и безцветни.[4]
Цветът на един минерал може да бъде различен в зависимост от дебелината на изследвания обект. Цветовете на минерала в масивна проба и в тънък слой обикновено не съвпадат. В масивната проба цветът се обуславя от сумарния ефект на лъчите – както от отразените от повърхността, така и от онези, проникнали на известна дълбочина във вътрешността му. Цветът в тънка пластина зависи изключително от избирателното поглъщане на лъчите, преминаващи през нея.[5]
Минералите могат да бъдат прозрачни или непрозрачни в зависимост от това каква част от светлинните лъчи, попаднали върху минерала се отразяват и каква част преминават през него. Когато част от светлината се поглъща от минерала, той е оцветен в зависимост от естеството на преминалите през него лъчи. Връзката между интензитета на светлината, падаща върху минерала и този на преминаващата през него се изразява чрез формулата:[2]
I – интензитетът на светлината, преминаваща през минерала
I0 – интензитетът на светлината, попадаща върху минерала
d – разстоянието, което преминава светлината през минерала
k – коефициент на поглъщане
e = 2,718 – основата на естествените логаритми (Неперово число)
Когато част от светлинните лъчи се поглъщат от минерала, той приема цвета, който допълва погълнатите лъчи до бял цвят. Ако един минерал например е зелен, от това следва, че съдържа вещества, които поглъщат червения цвят, тъй като той е този, който допълва зеления до получаване на бял цвят. Когато един минерал е на тънък слой, цветът му обикновено е зелен, зелено-кафяв до кафяв. Черните минерали (като правило това са руди), поглъщат всички видими лъчи от спектъра на светлината, а безцветните пропускат, или поглъщат съвсем малко от лъчите на видимия спектър.[5]
Хромофори се наричат химичните елементи, чиито йони се отличават с избирателно поглъщане на светлината.[3]) Те предизвикват поглъщане на светлинните лъчи, преминаващи през минералите и стават причина за съответстващо на всеки химичен елемент оцветяване. Такива елементи са желязото, хромът, манганът, никелът, титанът, медта, уранът и др. В превод думата хромофор означава носител на цвят.[2] Например тъмновиолетовият аметист дължи цвета си на незначителни количества от желязо в кварца, плътният зелен цвят на изумруда е свързан с ниското съдържание на хром в берила и т.н.[3]
От съществено значение е и валентността на тези елементи в състава на минерала. Например Fe3+ придава различни нюанси на жълт до червен цвят, Fe2+ обуславя зелен цвят, или въобще се държи като неоцветяващ йон. При съчетание на двата йона минералът добива син до черен цвят.[2] Следните химични елементи, едни от най-разпространените хромофори в природата, със съответната валентност придават строго определен цвят на минералите:
Fe3+ – червено-кафяв (сидерит FeCO3, лимонит Fe2O3.nH2O, хидрогетит FeO(OH).nH2O)
Fe2+ – зелен (анапаит Ca2Fe2.[PO4]2.4H2O)
Mn3+ – розов (родонит Mn5Si5O15)
Cr3+ – зелен (уваровит Ca3Cr2[SiO4]3) и червен (рубин Al2O3), когато съдържа хромни окиси и в зависимост от количеството им
Cr6+ – оранжев (крокоит Pb[CrO4])
Cu2+ – зелен (малахит Cu2[CO3](OH)2) и син (азурит Cu3[CO3]2(OH)2, в зависимост от количеството кристализационна вода
Co2+ – розов (еритрин CoO3[AsO4]2.8H2O)
Ni2+ – зелен и жълт (гарниерит Ni[Si4O10](OH)4.4H2O)
Ti4+ – син (сапфир Al2O3), в присъствие на хидроксилни йони и желязо[6]
Разпознават се няколко типа минерали в зависимост от причината, която предизвиква оцветяването им:
Степента на диспергираност на минералите също се отразява върху техния цвят. Когато се стрият оцветените минерали, обикновено стават много по-бледи, докато прозрачните придобиват бял цвят, а пълно поглъщащите стават черни, например злато, сребро, платина. В зависимост от степента на диспергираност един и същи минерал може да има различни цветове. Например хематитът (Fe2O3) по тази причина може да придобие черен, червен или жълт цвят.[2]
Всеки минерал се характеризира с т.нар. черта. Понятието се среща задължително при описанието на характеристиките на различните минерали. Това е цветът на следата, който той оставя върху негледжосана порцеланова плочка. Цветът на чертата отговаря напълно на цвета на минерала при стриване на прах.[2] Например минералът флуорит може да има различни цветове, но неговата черта винаги е бяла.[3]
Изследването на цвета на минералите става със специални спектрографи, като се изучават кривите на спектралното поглъщане на светлината. Кривите на поглъщане за различните химични елементи, влизащи в състава на минерала, са различни. Те зависят и от особеностите на атомите, които обкръжават хромофорите.[2] Уточняването на цвета става обикновено по скалата на Осуалд.[8]
При описване цвета на минералите обикновено се използва физическата скала на цветовете в съчетание с битовата.[6] Физическа скала: червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, виолетово; допълнително: бяло, сиво, черно, пурпурно, кафяво.[6] Битовата скала обединява добре познатите на всички: вишнев, ябълков, меден и т.н. Тези цветове често се ползват за уточнение на нюанса на основния цвят на минерала, например вишнево-червен, оловно-сив, златисто-жълт и т.н.[6]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
