宝石中的化学_精品文档PPT格式课件下载.ppt
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纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。
钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。
7,金刚石和石墨的区别?
金刚石结构,石墨层状结构,金刚石是共价晶体,碳原子是sp3杂化,形成正四面体结构,很稳定,因为碳原子由八个电子然后都是电子对,石墨:
层状结构,碳原子是sp2杂化,每个层状结构就是这个六边形构成,层与层之间是范德法力,作用比较弱,然后碳原子还有一个电子空余,形成一个很大的键,因此导电性、导热性很好。
8,珍珠的无机成分主要是碳酸钙、碳酸镁,占91%以上,其次为氧化硅、磷酸钙、Al2O3及Fe2O3等。
珍珠的化学成分与产生珍珠的母贝贝壳成分相类似。
但不同种类和质量的母贝产生的珍珠,其化学成分含量是有差异的。
一般而言,珍珠所含的无机物为91%-96%,有机质为2.5%-7%,水为0.5%-2.0%。
宝石之后珍珠,9,翡翠属辉石类,单斜晶系、两组完全解理。
主要组成物为硅酸铝钠NaAl9(Si2O6),常含Ca、Cr、Ni、Mn、Mg、Fe等微量元素。
宝石矿中含有超过50%以上的硅酸铝钠才被视为翡翠),翡翠NaAl(SiO3)2,10,橄榄石,大多数宝石属于硅酸盐岩!
橄榄石(Mg,Fe)2SiO4主要成分是铁或镁的硅酸盐,同时含有锰、镍、钴等元素,晶体呈现短柱状或厚板状。
橄榄石变质可形成蛇纹石或菱镁矿,可以作为耐火材料。
11,三、常见宝石的显色机理,12,红宝石,化学成分:
主要是Al2O3,除含有少量的常量元素Na、Si、K、Ca、P以外,还有微量的杂质过渡元素。
纯净的刚玉(Al2O3)是无色透明的,其红色是因为含铬(Cr),主要为Cr2O3,含量一般0.13%,最高者达4%。
另外,除含有少量的常量元素Na、Si、K、Ca、P以外,还有微量的杂质过渡元素,它们是造成红宝石颜色的主要致色元素。
13,红宝石显红色是因为含Cr2O3,而杂质Fe和Ti则会导致红宝石中呈现一定的紫色或蓝紫色。
因为Fe和Ti之间的电荷转移造成蓝色,与红色相混后,致使红宝石带有紫色调。
Ti3+自身的电子跃迁而引起其红色带有紫色调及蓝紫色黑心的形成。
另外,红宝石中Ti3+与Fe也会因为电子跃迁而产生其他颜色而影响红宝石的颜色。
红宝石显色机理,14,蓝宝石,其主要成分是Al2O3,一般占97%99%,次要成分为SiO2+FeOT+TiO2(FeOT表示全铁氧化物),含量2%,其中FeOT的变化范围为0.67%1.98%,TiO2的含量在0.03%0.10%之间,MnO、Cr2O3、CaO、MgO、K2O及Na2O的量非常低。
在蓝宝石的晶体中,可能存在的顺磁离子有Fe2+、Fe3+、Cr2+、Cr3+。
15,蓝宝石显色机理,Fe、Ti等元素是蓝宝石的主要致色元素,蓝宝石的呈色机理为铁和钛间的电荷转移跃迁,所涉及反应为:
(1)Fe3+e-Fe2+,
(2)Ti4+e-Ti3+。
随着Fe*(Fe2+Fe3+a-Fe)和Ti含量的增高,蓝宝石颜色加深;
而Cr、Ni、Mn杂质含量相对增加,可使蓝宝石透明度变差,灰色调加深。
16,绿宝石,绿宝石又称为绿柱石,化学式为Be3Al2(SiO3)6,其中含有氧化铍(BeO)14.1%,氧化铝(Al2O3)19%,氧化硅(SiO2)66.9%。
纯净的绿宝石是无色的,甚至是透明的。
当绿宝石富含铯时,呈粉红色,称为玫瑰绿宝石,又叫摩根石;
含三价铁时,呈黄色,称为黄色绿宝石。
含铬时,呈鲜艳的翠绿色,称为祖母绿,含二价铁时,呈现浅天蓝色,称为海蓝宝石。
17,水晶(石英)主要成分是SiO2。
纯净时形成无色透明的晶体,当含微量元素Al、Fe等时呈紫色、黄色、茶色等,经辐照微量元素形成不同类型的色心,产生不同的颜色,如紫色、黄色、茶色、粉色等。
水晶(石英),18,水晶颜色的形成原因,1.杂质离子水晶是架状硅酸盐矿物,硅氧四面体是电中性的,其四个顶点均被其它的硅氧四面体共用,其中硅可以被铝有限替代,造成电价不平而使晶格内就会有缺陷,硅氧四面体会断开其连接,用多出来的桥氧,配位金属离子进去以平衡电价,这样就进入了杂质离子,水晶就会显色。
2.矿物包体在肉眼无法辨别的尺度上,天然晶体内部都会有一些小的孔洞,包裹了原始的结晶气液和一些早生成的矿物晶体,这些东西的颜色会使得无色的水晶出现颜色。
3.双晶一整颗水晶内如果存在双晶面,那么在这个界面上它的光性方位会发生突越,导致入射光发生色散和吸收,使得水晶显色。
19,End,谢谢观看,