Афоризмы в тему
Вначале немного юмора:
Цитрины разума
Жёлтый — цвет принятия. Особенно, если раньше ты был фиолетовым.
Цитрин — это кварц, который пережил фиолетовый период и не сдался.
Жизнь постоянно проверяет: ты ещё аметист или уже цитрин?
Некоторые идеи — не ошибки, а побочные продукты термической переработки прошлого.
Из аметиста в цитрин и опасное облагораживание
Оказывается, на выставках под видом ярких жёлтых и оранжевых цитринов нам массово могут продавать аметисты! И это даже не так плохо! Намного хуже для потребителя, когда используют ионное облучение для придания окраски бледным цитринам.
Ионное облучение считается не безопасным из-за возможности остаточной радиации. Такие цитрины должны отлёживаться в специальных хранилищах (не менее 6 месяцев, иногда и три года в случае природного кварца), пока все радиоактивные частички не распадутся. А будут ли поставщики и продавцы ждать? Надеюсь, все камни проходят радиационный контроль, как и предписывают правила. Облучать светлые цитрины для приданиям им яркости стали примерно с 1950 гг.
Самые «безобидные» цитрины — это те, которые получают просто прокаливанием (нагреванием) аметистов. Технология известна давно. Такие камни полностью безопасны для ношения и не содержат никакой радиоактивности.
Правда, радиационный контроль им всё равно полагается по правилам. Почему? Потому что аметисты перед прокаливанием часто сначала облучают гамма-лучами (тоже примерно с 1950 гг), чтобы усилить их фиолетовый цвет. Облучение это считается мягким и относительно безопасным, но в любом природном камне могут встречаться примеси вроде бария, бериллия, тория или урана. А вот эти элементы, если вдруг попадутся, под действием гамма-излучения теоретически могут стать радиоактивными. Поэтому, даже если камень просто грели, проверки на всякий случай никто не отменял.
И что любопытно: такие цитрины из аметистов делают далеко не всегда изначально с этой целью — очень часто это "вторая жизнь" для неудачных аметистов. Сценарий бывает примерно такой: бледный аметист сначала усиливают гамма-облучением (как мы уже обсуждали в предыдущей статье), чтобы добиться яркого фиолетового цвета. Но не всегда получается красавчик: если цвет так и остался слабым или неровным, такой аметист просто прокаливают — и в итоге получают цитрин.
Почему для усиления цвета в природных цитринах лучше работает именно ионное облучение?
Всё дело в том, что жёлтый цвет цитрина появляется благодаря особым дефектам внутри кристалла — так называемым центрам окраски. Простое гамма-облучение может только слегка «подтолкнуть» электроны, но не всегда этого хватает, чтобы создать нужные условия для яркого цвета.
А вот ионное облучение действует гораздо жёстче: ионы буквально выбивают атомы из их мест, образуются пустоты, смещения, и именно эти изменения в решётке часто и отвечают за появление насыщенного жёлтого или оранжевого оттенка. Проще говоря, гамма-лучи — это лёгкий пинок, а ионное облучение — серьёзная встряска, после которой в кристалле и появляются нужные дефекты для красивого цвета.
Фиолетовый был, жёлтым стал: как кварц меняет цвет?
Мы уже с вами рассматривали в статье, как аметист растёт гидротермально, при температурах около 250–350 °C, иногда до 400 °C в условиях периодической нехватки ионов Si и избытка железа Fe. В этих условиях кварц, жаждущий роста, может встроить ионы Fe на позиции Si в кристаллической решётке. При этом рядом с ионами Fe образуются ловушки электронов. И вот эта "банда"— ионы железа + электронная ловушки — поглощают зелёно-жёлто-оранжевую часть спектра, и мы зрительно видим кварц фиолетовым.
Цитрин тоже растёт в этих условиях недостатка Si и избытка Fe, и тоже ионы Fe встраиваются в кристаллическую решётку вместо ионов Si. Но цитрин растёт при более высоких температурах — около 400–550 °C, и медленно. Поэтому ловушки и дефекты в его структуре чудесным образом успевают "зарасти", стабилизироваться. Встроенное железо (а иногда и алюминий) участвуют в поглощении синего и фиолетового спектра, обнажая глазу жёлтые и оранжевые оттенки.
При нагреве аметиста до 500°C электронные ловушки аметиста "схлопываются"— электроны покидают ловушки и находят новые связи. В результате железо в кристаллической решётке кварца начинает работать также как и у цитрина: поглощает фиолетовую часть спектра, выдавая нашему глазу жёлтые и слегка золотистые цвет —цвет цитрина.
Интересный факт: чем насыщеннее и темнее был аметист изначально, тем чаще получается более тёплый, яркий и оранжеватый цитрин после нагрева.
Также стоит учитывать, что слишком высокая температура (500–700 °C) скорее разрушит цвет цитрина, чем усилит его.
В этом случае может быть два сценария:
- При мягком нагреве до 500–600 °C цвет может чуть усилиться или потеплеть (уйти в оранжево-медовый).
- При перегреве выше 700–800 °C возможна дестабилизация этих центров и обесцвечивание либо изменение цвета в мутно-жёлтый или грязноватый.
Таким образом, природный цитрин может обесцветиться при нагреве, если температура слишком высокая или если цвет обусловлен не очень термостабильными центрами окраски.
А в халцедонах - другая химия! И мы это тоже рассмотрим в следующих статьях.
А где же железо в формуле?
Столько говорим про железо, что захотелось заглянуть в химическую формулу кварца — SiO₂. И правда: ни слова про железо! Оказывается, железо, хоть оно и может быть встроено в кристаллическую решётку кварца, считается примесью и составляет менее 1% массы. И всё же именно оно вызывает такие волшебные изменения в цвете камня!
Кстати, даже бесцветный природный кварц может содержать встроенное неактивное железо, которое "молчит". Путём нагрева до 400–550 °C можно активировать железо, и оно заработает во благо цитринового цвета. Но! Это всё на уровне экспериментов, не всегда получается именно так - железа может оказаться недостаточно в структуре бесцветного кварца, например. И как говорится зачем, когда есть облучённый фиолетовый аметист, который от нагрева легко превращается в цитрин.
Очень хорошо, что это самый доступный и безопасный метод для потребителя цитриновой красоты!
Все продаваемые цитрины делятся на четыре группы
Получается, практически все цитрины, которые есть на рынке делятся на четыре основные группы:
- Природные. Обычно мягкий медово-жёлтый, тёплый оттенок, редко насыщенно-яркий
- Облучённые природные цитрины. Часто более яркий, иногда с легким зеленоватым или лимонным оттенком
- Гретые природные аметисты. Часто оранжеватый, янтарный, иногда с красноватым подтоном ("мадейра-цитрин")
- Гретые лабораторные аметисты. Гретый лабораторный (синтетический) аметист может давать такие же цвета, как и природный аметист после прокаливания, включая классический оранжево-жёлтый, янтарный и даже "мадейра" (с красноватым подтоном)
А можно ли вернуть аметист из цитрина?
Интересный вопрос! Представим: был бледно-фиолетовый аметист, его облучили — стал ярким, потом нагрели — стал цитрином. А потом — захотели снова сделать из него аметист. Получится?
Нет. Почти наверняка — не получится. После нагрева структура кристалла перестраивается, ловушки разрушаются, электроны рассасываются. Даже если снова облучить — вряд ли восстановится исходный фиолетовый цвет.
Скорее получится нечто серо-буро-неопределённое, потому что цветовая магия кварца — это сложная комбинация активных центров и дефектов. А вернуть всё обратно, как было — почти невозможно.
Почему из природного цитрина невозможно получить аметист:
- Цвет аметиста возникает при сочетании Fe³⁺ и электронных ловушек, которые образуются только после облучения.
- В цитрине (особенно в природном) таких центров уже нет: они либо не формировались вовсе, либо разрушились при более высоких температурах (цитрин растёт при более высоких температурах, чем аметист. Эти высокие температуры разрушают возможность аметистовой расцветки)
- Даже если облучить цитрин — новые центры окраски для аметиста не сформируются, потому что:
- либо Fe³⁺ уже в другой координации (не там, где надо),
- либо структура кристалла уже «потеряла» нужную ловушку для образования аметистового цвета.
Спасибо за прочтение! А чуть позже разберём за счёт чего рыжеют кварцы и кварциты в кострах - это не только встроенное железо в структуре.
Давайте обсуждать камушки, присылайте свои находки на определение и любование:
Телеграм как комментарий к любому посту
ВКонтакте через Предложить запись на стене группы