موسسه گوهرشناسی تحسین

با همکاری آموزشی دانشگاه خوارزمی

اثر الکساندریت و گوهرهای حاوی آن

اصطلاح اثر الکساندریت به تغییرات ظاهری رنگ در برخی کانی ها خاص از رنگ های آبی- سبز، یا بنفش مایل به سبزدر نور روز، تا قرمز یا بنفش مایل به قرمز در نور لامپ اشاره دارد. این اثر در اوایل قرن نوزدهم در کریستوبریلهای کروم دار معادن زمرد کوههای اورال کشف شد. اخیرا نیز در برخی از انواع گارنت، کرندوم، اسپینل، کیانیت، فلوریت و مونازیت مشاهده شده است. تعیین شده است که طیف جذب تمام کانی های الکساندریت مانند، به وسیله حداکثر انتقال در ناحیه سبز-آبی و قرمز و توسط حداقل انتقال در ناحیه زرد مشخص می شود. رنگ کانی ها با دو ناحیه از انتقال در نور روز (بیشتر در رنگ آبی و سبز) توسط محل حداکثر انتقال و در نور لامپ (یشتر قرمز) و مقدار انتقال در قرمز و انتقال در بخش آبی- بنفش از طیف قابل مشاهده، تعیین می شود.

تغییرات رنگ در یک الکساندریت مربوط به سری لانکا. نور طبیعی (سمت چپ)، نور لامپ (سمت راست).

الکساندریت چه زمانی کشف شد؟

الکساندریت در تاریخ ۲۳ آپریل ۱۸۳۰ در کوههای اورال(Ural) روسیه کشف شد که مصادف با روز تولد سزار روس الکساندر دوم(Alexander Nicolajevitch ) و به افتخار او این نام بر روی این سنگ نهاده شد. الکساندریت نوعی از خانواده کریزو بریل( chrysoberyl) است . دو نوع معروف کریزوبریل وجود دارد که یک نوع آن الکساندریت نام دارد و نوع دیگرکه دارای درخشندگی متغییرمی باشد چشم گربه(cat eye) نام دارد و بیشتر در رنگ های سبز ، زرد مایل به سبز و یا قهوه ای یافت می شود. الکساندریت های طبیعی بسیار کمیاب و نادرمیباشد. بهترین الکساندریت ها در میکا شیست های کوههای اورال روسیه یافت می شود. کریستالهای بزرگ آن در گراولهای سریلانکا دیده می شود. از دیگر کشورهای که دارای معادن الکساندریت می باشند میتوان به برمه ، برزیل ، زیمباوه ، ماداگاسکار رامبیا و تانزانیا اشاره کرد.فرمول شیمیایی الکساندریت BeAl2O4 و دارای سیستم تبلور اورتورومبیک است . درجه سختی آن ۸.۵ می باشد. وزن مخصوص آن ۳.۷ و دارای ضریب شکست نور۱.۷۴۵ و جلای می باشد. الکساندریت برای تغییر رنگ در رنگ های سبز در نور روز و رنگ قرمز در نور لامپ خیلی زود محبوبیت زیادی پیدا کرد.
شکل یک تغییرات رنگ در یک الکساندریت خوب سری لانکا را نشان می دهد.

اگرچه گوهر شناسان در اکثر موارد شناخت کافی از اثر الکساندریتی که ممکن است بوسیله کروم مصنوعی با اضافه کردن ۲۰ درصد اکسید کروم یا آثاری از اکسید وانادیم ایجاد شده باشد، را دارند (بارکس و همکاران، ۱۹۶۵) کرندوم های طبیعی از تایلند و کلمبیا اثر مشابهی نشان می دهند و تنها به تازگی در جزییات توضیحاتی داداه شده است (اشمیتز و همکاران، ۱۹۸۰). این گوهر ها حاوی v2o3,fe2o3, tio2است علاوه بر cr2o3. تعداد کمی از نمونه های اسپینل سری لانکا تغییر رنگ بنفش متمایل به آبی در نور روز و قرمز مایل به بنفش در نور لامپ را نشان می دهند که دربازار موجود هستند.

الکساندریت(Alexandrite)

الکساندریت بیشترین استفاده را در گروه کریزو بریل ها دارد و این امر به خاطر طیف رنگی زیادی است که این سنگ دارد که از آن جمله رنگ قرمز مایل به بنفش آن است و همچنین رنگهای دیگر مانند سبز کمرنگ ، آبی کمرنگ ، قرمزو حتی خاکستری نکته قابل توجه در رنگ این سنگ این است که رنگ آن بسته به اینکه در نور طبیعی و یا نور مصنوعی ( زیر نور چراغ) به آن نگاه می شود دارد به طور مثال امکان دارد این سنگ درروشنی روز سبز رنگ دیده شود اما در نور کم قرمز به نظر می اید.
جابجایی آلومینیوم و کروم رنگ سبز الکساندریت را می دهد. الکساندریت یک تابش قرمز پایین تر از فرا بنفش و اشعه ایکس را دارد. تاثیرات چشم گربه این را نشان می دهد که تعدادی از بلورهای کریزو بریل دارای تابش درخشان هستند.
انواع کریزوبریل دارای کروم (Be Alzoi) یک گوهر کمیاب است. در الکساندریت بخشی از آلومینیوم بوسیله کروم (cr3+) جایگزین شده است. بعنوان مثال مقدار کمی کروم (۰.۰۳ درصد) در نمونه های تانزانیا و مقدار ۰.۳۰ و ۰.۷۳ درصد در نمونه های برزیل یافت شده است (شومتزر، ۱۹۷۸).یون های کروم باعث ایجاد نوعی رنگ و تغییر رنگ الکساندریت ها می شوند در حالی که کریزوبریل طبیعی طیفی از رنگ را بخاطر آثار آهن از خود نشان می دهد. از آنجاییکه Cr 3+ شعاع یونی بزرگی دارد بطور طبیعی فضای بیشتری از دو محل شبکه آلومینیوم موجود داخل ساختار کریزوبریل را ترجیح میدهد، با این حال برخی یونهای cr3+ در محل آلومینیوم ثانویه و باریک قرار گرفته اند.این نشان می دهد که نه تنها مقدار کروم در شبکه کریزوبریل بلکه توزیع یون های کروم بین این دو محل محل آلومینیوم همانطور که طیفی منعکس شده است عامل تغییر رنگ مشخصه و مخصوصا برای شدت آن است. طیف الکساندریت (شکل ۲)یک حداکثر انتقال (جابجایی) حدود ۴۹۰ نانومتر (بعنوان مثال ناحیه آبی تا سبز-آبی) و حداکثر جذب در ۵۷۰ نانومتر ـ بطور مثال در ناحیه زرد) و حداکثر انتقال ثانویه بعد از حدود ۶۰۰ نانومتر در ناحیه قرمز فراتر از منطقه مادون قرمز است.

گارنت با اثر الکساندریت

کرونینشلد (۱۹۷۰) اولین کسی بود که این نوع از گارنت را معرفی کرد. گارنت متعلق به گروه نزوسیلیکات هاست که فرمول آنY2 3+[SiO4]3 2+ X3 است. اثر الکساندریت تنها در برخی از گارنت های نوع پیروپ، و برخی کریستال های مخلوط بین دو اند ممبر (عضو انتهایی) از سری ایزومورف گارنت های پیرپ- اسپسارتین مشاهده می شود. تغییر رنگ پیروپ های غنی از کروم از رنگ سبز مایل آبی در نور روز (خورشید) تا قرمز یا قرمز متمایل به بنفش در نور لامپ دیده می شود. طبق نر یرمنلزو و پولزانو (۱۹۷۲) اثر الکساندریت در همه پیروپ های حاوی ۴ درصد یا بیشتر Cr2O3 دیده می شود. حداکثر جذب پیروپ با یک مقدار کروم کمتر خطوط طیف آن در ناحیه سبز مایل به زرد قرار دارد. مقدار بیشتر کروم باعث می شود طیف در ناحیه آبی- بنفش به سبز آبی جابجا شود. پیروپ های غنی از اسپسارتین تانزانیا که ئر آنها بخش بزرگی از منیزیم توسط منگنز حایگزین می شود، تنها مقدار کمی وانادیم یا کروم (یا هر دو) نیاز دارند تا اثر الکساندریت را نشان دهند (گوبلین، ۱۹۶۸، اشمتزر و همکاران، ۱۹۸۰). طیف جدب این نوع از گارنت ها توسط حداکثر بین ۵۶۰ تا ۵۷۶ نانومتر مشخص می شود.

تغییر رنگ گارنت مشابه الکساندریت. آبی نور روزو  قرمز مربوط به نور لامپ است.

کرندوم با اثر الکساندریت

کرندوم (Al2O3) خالص بی رنگ است. جابجایی جزیی Al3+ بوسیله یک یا دیگر عناصر انتقالی طیف گسترده ای از رنگ ها را معرفی می کند. کرندوم یک سری از کریستال های مخلوط شده با اکسید کروم را تشکیل می دهد. مقدار کمی کروم رنگ قرمز را به وجود می آورد و مقدار بیشتر رنگ سبز را ایجاد می کند. بنابراین ۲۰ درصد Cr2O3 باعث ایجاد رنگ سبز در نور روز و رنگ صورتی در نور رشته ای می شود. حداکثر جذب الکساندریت مصنوعی مانند کرندوم در ۴۱۵ و ۵۶۸ نانومتر است. طیف کرندوم مصنوعی دارای وانادیم با دو ضریب جذب قوی در ۵۷۱ و ۳۹۸ نانومتر مشخص می شود. این سنگها دارای رنگ خاکستری- سبز در نور روز و بنفش مایل به قرمز مانند آمیتیست در نور قرمز هستند. کرندوم طبیعی با اثر الکساندریت حداکثر انتقال در ۶۳۳ نانومتر (قرمز) و ۴۸۳ (آبی- سبز) را نشان می دهد.

تغییر رنگ اسپینل مشابه الکساندریت. سمت چپ نور روز و سمت راست نور لامپ

اسپینل با اثر الکساندریت

اسپینل یک کاتیون دوتایی است منیزیم در اسپینل گوهری با آلومینیوم (mg al2o4). تنها اسپینل الکساندریت مانند که تا کنون شرح داده شده (شمتزر و گیوبلین، ۱۹۸۰) دارای تغییر رنگ بنفش- آبی در نور روز تا قرمز- بنفش در نور شب. این اسپینل غیر معمول که در در سری لانکا دیده شده دارای ۲.۲۷ درصد FeO و غلظت های کمی از Cr2O3 (۰.۰۶ درصد) و V2O3 (۰.۰۳درصد). حداکثر انتقال از شدت معادل در ۴۹۰ و ۴۴۰ نانومتر و حداکثر جذب در ۵۷۱ و ۶۳۳ نانومتر است. در مقابل اسپینل آبی معمولی که غنی از آهن (بدون آثاری کروم و وانادیم) یون های کروم و وانادیم در نمونه های الکساندریت مانند شدت جذب حداکثر در ۵۷۱ نانومتر است، در صورتی که حداکثر انتقال در ناحیه آبی همزمان توسط یونهای مشابه تضعیف می شود. این بدان معنی است که انتقال طیف در ناحیه های آبی- بنفش و قرمز با یک حداکثر جذب در ناحیه زرد است و بنابراین اثر الکساندریت ایجاد می شود.

کیانیت با اثر الکساندریت

اخیرا باسشارت و همکاران، ۱۹۸۲ اعلام کردند که جفت کروموفور آهن- تیتان و کروم – آهن بجای تتیتانیوم، باعث ایجاد انواع رنگ های آبی در کیانیت می شوند (شمرتز، ۱۹۷۸). از میان چهار کیانیتی که توسط بوشارت و همکاران مورد بررسی قرار گرفتند یک نمونه آبی مایل به سبز که زیر نور لامپ رنگ بنفش به خود میگرفت و به ترتیب میزان بالای کروم (Cr203, 0.50%) همراه با یک مقدار کم آهن (Fe203, 0.35%) و یک مقدار بسیار کمتر از تیتانیوم (Ti02, 0.04%) را دارا بود. به طور کلی طیف حذب کیانیت با تغییر رنگ شبیه دیگر کانی های با اثر الکساندریت است. در حالی که حداکثر انتقال در نزدیکی اشعه ماوراء بنفش (در ۳۴۵ نانومتر) و آبی سبز ( در ۴۸۸ نانومتر) مناطق با جذب قوی در بنفش (در حدود ۴۱۰ نانومتر) و در منطقه سبز زرد تا قرمز (از ۵۶۰ تا ۶۵۰ نانومتر) ترکیب شده است. با این حال جذب قاطع اشعه ایکس با پیک های انتقال در ۳۴۵ و ۴۸۸ نانومتر و حداکثر جذب در ۴۱۷ و ۵۷۸ نانومتر (طبق نظر Bosshart و همکاران، ۱۹۸۲) کاملا تحت تأثیر محتوای کروم قرار دارد.

فلوریت با اثر الکساندریت

فلوریت الکساتدریت مانند یک فلورید کلسیم است که در طبیعت به صورت بنفش، سبز، زرد، نارنجی، قرمز ، صورتی و بلورهای بی رنگ بسته به ترکیب یون، دیده می شود. تنوع رنگ فلوریت ها توسط بیل و کالاس (۱۹۷۸) مورد بررسی قرار گرفته است. طیف جذبی این سنگ شبیه به تمام کانی های با اثر الکساندریت است که تا کنون شناسایی شده اند. با این حال در مورد فلوریت اثر الکساندریت به وسیله باندهای بر روی هم قرار گرفته از عناصر کمیاب خاکی مانند (Y3+)، (Ce3+) و (Sm3+) ایجاد می شود. حداکثر جذب در بخش قابل مشاهده از طیف قرار دارد در ۵۷۸ نانومتر و حداقل جذب در ۴۹۵ نانومتر رخ می دهد

مونازیت با اثر الکساندریت

سریم- فسفید مونازیت CePOa معمولا به عنوان گوهر در نطر گرفته نمی شود اگر چه این کانی ممکن است در مجموعه برخی گوهر ها دیده شود، به هر حال تایید شده است که بسیاری از دیگر کانی ها مخصوصا کروم- آهن و تیتانیم به لحاظ تئوری می توانند اثر الکساندریت را نشان دهند. براساس برنشتاین (۱۹۸۲)، کریستالهای زرد و نارنجی مونازیت از ایالت مونتگومری، کارولینای شمالی، در زیر نور لامپ به رنگ نارنجی قرمز و سبز رنگ پریده زیر نور فلورسنت دیده می شوند. این رنگ های متفاوت ناشی از عنصر خاکی (عنصر نئودیمیم) و سازگاری خاص نوارهای جذبی باریک با تقریب ۸۰۰، ۷۴۵، ۵۸۰، ۵۲۵ و ۵۱۵ نانومتر بوده و تقریب مرکزی نزدیک به ۴۸۰ نانومتر، دیده می شود.

تغییر رنگ مونازیت مشابه الکساندریت  سمت چپ نور لامپ و سمت راست نور روز

زولتانیت با اثر الکساندریت

زولتانیت در نور لامپ به رنگ صورتی – بنفش و در نور روز به رنگ سبز Kiwi دیده می شود. رنگ های سبز خاکی، صورتی به رنگ کنیاک، زرد قناری و سفید درخشان، طلایی، قهوه ای و شکلاتی از دیگر رنگ های دیده شده در زولتانیت می باشد.اولین بار در سال ۱۹۷۷ سعی شد که به شناخت این سنگ پرداخته شود. موسسه جواهر شناسی آمریکا (GIA) زولتانیت را در درجه ۲ سنگ های درخشنده طبقه بندی کرده است. بدین معنی که این سنگ ناخالصی هایی دارد و زمانی که سنگ مورد آزمون قرار گرفت با چشم غیر مسلح به اندازه ۶ اینچ بوده است. سختی سنگ زولتانیت در مقیاس ماوس ۷ تا ۱۰ می باشد.

الکساندریت و انواع مشابهات الکساندریت، مانند گارنت، کرندوم، اسپینل، زولتانیت، کیانیت و فلوریت تغییر رنگ های شدید در رنگ های سبز- آبی به بنفش در ناحیه قرمز رنگ طیف قابل مشاهده را نشان می دهند. حداکثر حذب در ناحیه زرد دیده می شود. ۴۷۶ نانومتر (منطقه آبی)، شروع شده و جذب به تدریج افزایش می یابد تا زمانی که به انتهای طول موج طیف قابل مشاهده در منطقه قرمز می رسد (Schmetzer et al.، ۱۹۸۰). اسپینل های الکساندریت مانند استثنا این قاعده کلی هستند سه منطقه با انتقال قوی در قرمز، سبز- آبی و بنفش توسعه یافته اند. در نتیجه تغییر رنگ در این سنگ از آبی-بنفش (نه سبز یا آبی) به بنفش- قرمز است. رنگ هر کانی بستگی به روی هم قرار گرفتن اجزای نور دارد چون همه مناطق طیفی به وسیله کانی جذب نمی شوند.

تغییر رنگ زولتانیت با اثر مشابه الکساندریت. بالا نوز لامپ و پایین نور روز

برای این نوشته برچسبی وجود ندارد !

نظرات کاربران

دیدگاهی بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *