Отваря главното меню
Малахит, дължащ цвета си на съдържанието на мед

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]

От какво зависи цветът на минералитеРедактиране

 
Спектър на цветовете

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]

 
Борнит, наричан понякога „паунова руда“ заради „играта“ на цветовете му
 
Азурит

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 = I0.e-kd

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]

ХромофориРедактиране

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:

 
Родонит, чието розово оцветяване се дължи на Mn3+

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]

Видове минерали според типа цвятРедактиране

 
Прозрачен кварц
 
Преминаване от аметист в цитрин
  • Прозрачни минерали – един минерал е прозрачен или безцветен, когато светлината минава през него без поглъщане, или поглъщането е толкова малко, че не може да бъде забелязано с просто око.[2]
  • Минерали с повърхностен (отражателен) цвят – металите и повечето сулфидни минерали абсорбират светлината напълно и остават непрозрачни, дори и при много тънки пластинки.[2]
  • Минерали, показващи плеохроизъм – това са минералите, които имат избирателно поглъщане на светлинните лъчи в различните посоки, което рефлектира в промяна на цвета им, погледнати под различен ъгъл. Минералите, които кристализират в тетрагонална, хексагонална и тригонална сингония и са частично поглъщащи, показват различна степен на поглъщане на светлината по посока на главната кристалографска ос и перпендикулярно на нея. Тези, които кристализират в ниско симетричните сингонии имат различно поглъщане на светлината в три взаимно перпендикулярни посоки.[2] Този тип оцветяване много добре е демонстриран при биотита, амфибола, егирина, турмалина и др.[5]
  • Стереохроматични минерали – минерали, които не съдържат хромофори, но въпреки това имат някакъв цвят, който се дължи на особената кристална структура, в която са включени допълнителни аниони, например Cl-, SO42- и т.н. Тези допълнителни аниони създават особен тип цветови центрове.[2] Допълнителната окраска на обикновено безцветни минерали може да възникне в резултат на структурни дефекти (поради незаети позиции на атомите в решетката или поява на чужди йони), които могат да предизвикат селективна абсорбция на определени дължини на вълните в спектъра на бялата светлина.[3] Такъв е минералът лазурит, представляващ природния аналог на ултрамариновата синя боя.[2] На такива светлинни ефекти дължат красотата си рубинът, сапфирът, александритът и др.[3]

Видове минерали според причината на оцветяванеРедактиране

Разпознават се няколко типа минерали в зависимост от причината, която предизвиква оцветяването им:

  • Идиохроматни минерали – към тази група спадат минералите, които дължат естественото си оцветяване на химичния си състав или кристална структура.[2][7]
  • Алохроматни минерали – такива, чието оцветяване не зависи от химическата природа на минерала, а е причинено от различни примеси. Тези примеси могат да бъдат органични или неорганични, разнообразни по състав, размер и начин на включване в минерала.[2][7] При един и същи минерал, в зависимост от тези показатели, могат да се получат различни цветове, дори той в чисто състояние да е напълно безцветен.[2] Често незначително количество от примеси дава интензивна окраска на минерала. Към тези примеси се отнасят кафявите хидрооксиди на желязото, мангана и др.[7] Например слабо, разсеяно включване на халит в състава на кварца му придава червен цвят. Включеният в кварца хлорит води до зеленото му оцветяване.[3] Халитът например е безцветен, но може да се срещне с жълто, червено, кафяво, синьо оцветяване. Някои от тези цветове се дължат на примеси, а други – на въздействие на радиоактивно лъчение.[2] В резултат на такова облъчване с K40, Rb87 се дължи синята окраска на халита.[6] Често минерали с един и същи състав имат различни наименования в зависимост от примесите и съответно придобития цвят. Например кварц, оцветен в златисто носи името цитрин, в черно – морион, във виолетово – аметист, в бледосиво – опушен кварц.[4]
  • Псевдохроматни минерали – това са минерали, чието оцветяване се предизвиква от интерференцията или дифракцията на светлината, попаднала в тях. Те могат да предизвикат два типа явления:[2]
- Опалесценция – игра на цветовете. Това явление се наблюдава например при опала и носи неговото име.
- Лабрадоризация – преливане на цветовете. Най-ярък пример е лабрадорът, при който цветовете преминават от синята в зелената гама и обратно.

Степен на диспергираностРедактиране

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]

Черта на минералаРедактиране

 
Негледжосани плочки за изследване цвета на чертата на минералите

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]

Изследване на цветаРедактиране

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]

Вижте същоРедактиране

ИзточнициРедактиране