Аметистовый кварц

Позже было показано, что данный спектр ЭПР описывает ионы Ре +, присутствующие в исходном, т. е. в необлученном, кварце (аметистовая окраска имеет радиационную природу). На синтетических кристаллах, приобретавших после облучения аметистовую окраску, установлено, что вышеописанный спектр ЭПР относится к центрам-предшественникам аметистовых центров ок- [c.62]

Своеобразный спектр оптического поглощения (в области 3200— 3700 СМ ) имеют кварцы с аметистовой окраской. Для них типично присутствие полос 3400, 3440 и 3585 см-, а также широкой диффузной полосы (наложенной на дискретный спектр) в области 3400 см-, которая обусловлена примесью неструктурной молекулярной воды. При отсутствии в аметистах А1-центров дымчатой окраски (в заметных концентрациях) никаких изменений в ИК-спектрах при радиационном воздействии (7-, р- или рентгеновского облучения) не наблюдается. Необходимо обратить особое внимание на тот факт, что если Рри облучении возрастание полос 3310, 3370, 3435 см- происходит в результате убывания интенсивностей другой группы полос, то при электролизе на воздухе [c.77]

В связи с тем, что синтез аметиста проводится в калийсодержащей системе и для многих природных его кристаллов характерно повышенное содержание примеси калия, интересно рассмотреть роль калия в формировании центров аметистовой окраски. Исследование физических свойств аметиста не давало каких-либо данных, указывающих на то, что калий входит в структуру центра. Кроме того, трудно ожидать вхождение крупного иона калия (/ = 0,133 нм) в структурные каналы, радиус которых не превышает 0,1 нм. Поэтому можно полагать, что роль калия сводится лишь к созданию благоприятных условий для вхождения структурной примеси железа в кварц. Действительно, в указанной системе при параметрах синтеза не образуется устойчивых железистых силикатов, ионы железа остаются свободными и могут захватываться гранями ромбоэдров в виде структурной примеси. В этих условиях небольшое количество калия в качестве неструктурной примеси может поглощаться кристаллом, с чем и связано повышенное содержание его в природных и синтетических аметистах. [c.182]

Аметистовая окраска кристаллов кварца в пирамидах основных ромбоэдров обладает аномальным плеохроизмом, природа которого была установлена благодаря исследованиям методом ЭПР (аналогичное явление наблюдается для алюминиевых центров дымчатой окраски кварца). [c.183]

Значительные градиенты концентрации структурной примеси железа отмечаются и в нетрещиноватых кристаллах аметиста различного происхождения. Синтетические аметисты характеризуются неоднородным зональным распределением структурного железа. В пределах слоя концентрация этой примеси также скачкообразно может изменяться благодаря интенсивному развитию дофинейских двойников. Природные кристаллы кварца, особенно аметисты, постоянно проявляют секториальное распределение примесей, в частности, центров аметистовой окраски, которые сосредоточены главным образом в пирамидах роста / . На границах секторов и <г> из-за значительных различий в содержании структурного железа должны возникать напряжения. Подавляющая масса товарных г-кристаллов аметиста выращивается на затравках, полученных при распиловке кристаллов пьезокварца, образованных, как известно, материалом пирамиды пинакоида, свободным от структурного алюминия и железа. [c.186]

Аномальный плеохроизм аметистовой окраски. В /"-кристаллах синтетического аметиста (как и во многих природных аметистах) наблюдается несоответствие сим.метрии поглощения света симметрии кристалла. Аналогичное явление можно наблюдать и в пирамидах , однако там оно часто маскируется бразильскими двойниками. На рис. 62 показаны сечения поверхностей коэффициентов поглощения для основных полос спектра аметиста плоскостью (0001). В нормально дихроичном кристалле кварца эти сечения должны быть окружностями. В исследуемом кристалле они представлены эллипсами. Природа подобного понижения симметрии кристалла была расшифрована методом ЭПР. Оказалось, что три эквивалентных положения кремния в эле-196 [c.196]

Исследование кварца с аметистовой окраской. [c.182]

С которыми связана радиационная цитриновая или аметистовая окраска. Микроизоморфизм указанного типа, очевидно, изменяет стерические характеристики структуры в нужном направлении. Именно поэтому, очевидно, бразильские двойники широко распространены в упомянутых разновидностях кварца, особенно в аметистах. [c.102]

Следует подчеркнуть, что в случае кристаллизации в растворах с добавками окислителей не все ионы железа переходят в трехвалентное состояние, поскольку одновременно с желтой цитриновой окраской в пирамиде <с> в пирамидах < + л > образуется зеленая окраска. Общее увеличение содержания ионов Ре + в растворе способствует также повышению концентрации структурной примеси железа в пирамидах роста основных ромбоэдров, что создает благоприятные условия для образования потенциальных центров аметистовой окраски. Таким образом, при одних и тех же термобарических параметрах в результате селективной адсорбции кристаллографическими плоскостями растущего кварца разновалентных ионов железа и различий в способе внедрения этих ионов в решетку в синхронных слоях кристалла могут формироваться центры зеленой цитриновой (<с> и <+. >) и радиационной аметистовой (<г> и <Я>) окрасок. [c.178]

С последующим воздействием ионизирующей радиации на бесцветный синтетический кварц были выращены кристаллы с дымчатой, аметистовой и радиационной цитриновой окраской. Как рассмотрено подробно в гл. 3, дымчатая окраска характеризуется широкой дихроичной полосой поглощения с максимумом 460 нм. Наблюдается также менее четко выраженный максимум в области 620 нм. Опытами по выращиванию кварца в особо чистых условиях, а также в условиях избыточной концентрации примеси алюминия были подтверждены данные электронного парамагнитного резонанса о примесной природе (А1 + + Ме +) центров дымчатой окраски металла, расположенных в структурном канале по соседству с германиевым тетраэдром. [c.180]

Кристаллы аметиста могут быть получены гидротермальным методом из щелочных и кислых растворов в присутствии примеси железа. Впервые кварц с потенциальными центрами аметистовой окраски был синтезирован в 1959 г. Л. И. Цинобером, П. Т. Чен-цовым из раствора карбоната калия в стальных нефутерованных автоклавах. При облучении ионизирующей радиацией пирамид <г> и <Я> таких кристаллов они окрашиваются в фиолетовый (аметистовый) цвет, причем интенсивность окраски в пирамиде <Я>, как правило, значительно больше, чем- в пирамиде <г>. Аналогичное секториальное распределение окраски характерно и для природных кристаллов аметиста различных месторождений. [c.181]

Снижение давления не препятствует формированию аметистовых центров окраски, однако ромбоэдрические кристаллы в подобных условиях интенсивно растрескиваются из-за недостаточно эффективного предварительного гидротермального протравливания затравочных пластин н сохранения дефектного, аморфизиро-ванного слоя кварца. При прочих равных условиях использование затравок, параллельных г-грани, обеспечивает возможность массового производства однородных кристаллов аметиста с промышленно приемлемыми скоростями и необходимой интенсивностью и чистотой фиолетовой окраски. При этом следует создавать в гидротермальном растворе избыток трехвалентных ионов железа и снижать содержание примесных ионов алюминия, с которыми, как уже отмечалось, связаны дырочные центры дымчатой окраски. В облученном кристалле спектры поглощения от обоих типов центров накладываются один на другой, что, естественно, ухудшает чистоту аметистовой окраски. Поскольку коэффициент захвата структурной примеси алюминия находится в прямой зависимости от температуры выращивания, в то время как коэффициент поглощения примеси железа в исследованном температурном интервале существенно не зависит от температуры, предпринимались попытки получения аметистов без дымчатого оттенка окраски за счет температуры синтеза. Однако они не увенчались успехом из-за снижения скорости роста и растрескивания кристаллов на разных стадиях процесса. Задача была решена путем более тщательного подбора шихтового кварца с минимальным содержанием примеси алюминия, а также за счет специальной обработки выращенных кристаллов, устраняющей дымчатую составляющую окраски. [c.182]

Установлено, что степень аномальности плеохроизма дымчатой и аметистовой окраски, которая может быть охарактеризована отношением интенсивности линий ЭПР АР+ и Ре + от трех эквивалентных, но различно заселенных групп тетраэдров, зависит от температуры кристаллизации кварца. Наиболее резко ди-хроичные (нз имевшихся в нашем распоряжении) природные аметисты характеризуются отношением 1 3 10. Для синтетических аметистов это отношение обычно изменяется от 1 1 2 до 1 2 4. С понижением температуры синтеза степень аномальности плеохроизма возрастает. Наличие интенсивного аномального плеохроизма большинства природных аметистов может свидетельствовать о сравнительно низких температурах его образования, если допустить, что величина абсолютной скорости роста незначительно влияет на степень упорядоченности структурных примесей в кристаллической решетке кварца. Насыщение аметистовой окраски достигается при сравнительно небольших дозах ионизирующего облучения (порядка 25,8 Кл/кг по сравнению с 13-10 Кл/кг для дымчатой окраски). Это связано с тем, что количество центров аметистовой окраски обычно невелико — около 10 см в густо-окрашенных кристаллах. Учитывая эту особенность, можно объяснить причины появления дымчатой или аметисто-дымчатой окраски в природных аметистах, подвергнутых дополнительному облучению. [c.183]

То, что железо ответственно за аметистовую окраску, подтверждается также контрольными опытами по выращиванию кристаллов кварца из системы К2СО3—ЗЮа—Н2О, но без примеси железа (в платиновой футеровке). В этих опытах образуются кристаллы кварца со слабо дымчатой радиационной окраской в пирамидах и <г>. [c.193]

Аметист представляет собою прозрачный кварц, окрашенный следами какого-либо соединения марганца. Он употреблялся в Египте главным образом для изготовления бус (нреимущественно для ожерелий, но иногда и для браслетов) и изредка — скарабеев. Сохранились браслеты эпохи I династии с аметистовыми бусами. Аметист применялся в большом количестве в эпоху Среднего царства пользовались им изредка и во времена Нового царства (примером могут служить два аметистовых скарабея из гробницы Тутанхамона), и оп пе выходил из употребления вплоть до римской эпохи. Я исследовал в музее Лондонского университетского колледжа додипастическую бусину из Негады, которую Петри считает аметистовой она действительно имеет бледно-аметистовую окраску но это, несомненно, не аметист, так как на бусине остается след царапины от пожа. [c.322]

Н. Е. Веденеева [2] и Г. Г. Леммлейн [3[, полагая, что аметистовая окраска кварца связана с тонкодисперсными включениями гематита, гетита или ильменита с примесями Мп или Т1, относили аномальный характер плеохроизма за счет раз- [c.207]

Природа аномальной оптической симметрии кристаллов синтетического и природного кварца с радиационной дьшчатой и аметистовой окрасками (выражающаяся в несоответствии симметрии поглощения света симметрии самого кристалла и в появлении двухосности после облучения) была расшифрована методом ЭПР. Было показано, что в таких кристаллах имеет место различие заселенностей трех эквивалентных кислородных тетраэдров в элементарной ячейке кварца примесными атомами алюминия (дымчатая окраска) и железа (аметистовая окраска). Такая различная заселенность является следствием различия коэффициентов захвата соответствующих примесей по указанным структурным позициям в процессе роста кристаллов гранями ромбоэдров и некоторых других простых форм, имеющим пониженную группу симметрии по сравнению с группой симметрии кристалла. [c.403]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология