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宝石的颜色由来与常见宝石的化学成分


实验室k / 2018-11-30

       某天,小丽跟妈妈外出逛街,途经一家珠宝店,于是进去欣赏一下那些发出耀眼光芒的宝石。

       妈妈指着其中一件饰物,对小丽说:“那只宝石戒指很漂亮啊!还是绿色的呢!”小丽看了看,便回答妈妈说:“妈妈,上化学课时,老师曾拿了很多宝石给我们看呢!除了绿宝石外,还有翡翠、紫水晶、橄榄石、黄玉和绿松石啊!”在妈妈摸不着头脑之际,小丽继续说:“宝石所以有颜色,是因为透明的晶体内含有有颜色的离子!”

宝石

       珠宝是珍珠与宝石的总称。珍珠是砂粒等微生物进入贝蚌壳内,贝蚌受刺激分泌珍珠质而逐渐形成的具有光泽的美丽小圆体,化学成分是碳酸钙及少量有机物,除作饰物外,还有药用价值。而宝石一般来说是指硬度在7度以上,色泽美丽,受大气及药品作用不起化学变化,产量稀少,极为宝贵的矿物。性优者如金刚石、钢玉、绿柱玉、贵石榴石、电气石、贵蛋白石等;质稍劣者如水晶、玉髓、玛瑙、碧玉、孔雀石、琥珀、石榴石、蛋白石等。宝石所以有颜色,是因为透明的晶体内含有有颜色的离子。

宝石离子的颜色

宝石 离子 离子的颜色
绿宝石 铬(Ⅲ)离子 绿色
翡翠 铬(Ⅲ)离子 绿色
紫水晶 锰(Ⅲ)离子 紫色
橄榄石 铁(Ⅱ)离子 浅绿色
黄玉 铁(Ⅲ)离子 黄色
绿松石 铜(Ⅱ)离子 蓝绿色

       妈妈虽然知道宝石漂亮的颜色只是由普通的离子所造成,可是“千金难买心头好”,她仍然觉得那些宝石是“物有所值”的。
       现对一些常见宝石的化学成分介绍如下:
       金刚石    亦名金刚,俗称金刚钻、钻石或水钻,成分为C,是碳元素的一种同素异形体,常为无色透明,硬度为10,是矿物中最硬的。人工制造的又叫人造金刚石。
       刚玉    透明晶体,硬度为9,仅次于金刚石,主要成分为Al2O3,有无色、红色、蓝色、星彩的。无色透明的也叫白玉;含Ti(=4*ROMAN Ⅳ)或Fe(=2*ROMAN Ⅱ)、Fe(=3*ROMAN Ⅲ)而呈蓝色的叫青玉,也叫蓝宝石;含Cr(=3*ROMAN Ⅲ)而呈红色的叫红玉,也叫红宝石;面现星彩的又叫星彩宝石。
       绿柱石    亦称绿玉、绿宝石,透明至半透明晶体,硬度为7,多为翠绿、淡绿,亦有无色或蓝、黄、白、粉红色者,主要成分为3BeO·Al2O3·6SiO2。其中,含CrO3呈翠绿者叫绿柱玉,又叫翠玉或祖母绿;含铁呈透明蓝色的叫海蓝宝石;含铯呈玫瑰色者叫玫魂绿柱石。
       黄玉    亦名黄晶,外形类似水晶,常为黄色,透明,硬度为8,主要化学成分为Al2[SiO4](F,OH)2
       石榴石    是一荧硅酸盐,成分不定,有以下化学式:3RO·R2·O3·3SO2。其中R代表钙、镁、铁或锰,又代表铝、铁、铬或钴,硬度为6.5~7.5,透明至微透明,间或光性异常,呈双折射现象,色泽一般美丽。组成为Fe3Al2Si3O12者名为贵石榴石,常为血红或粉红,外观略带黑色。
       水晶    六方柱状纯石英晶体,无色透明,折射率大,其含有显烟陶色者叫烟水晶(俗名茶晶),显黑者为黑烟水晶(俗名墨晶)。含氮的有机物呈褐色或黄色者叫褐石英或黄水晶。含锰而色紫者叫紫水晶。
       碧玉    是由硅质物质沉积而成,化学成分为SiO2,并含Fe2O3,因含有铁质,故常呈各种颜色。其浓绿者极似浓绿玉髓,质致密不透明。
       琥珀    成分为碳氢氧化合物(C10H16O),非晶体,透明至半透明,有赤褐等色,硬度为2~2.5,摩擦能生电。
       孔雀石    成分为Cu2(OH)2CO3,由含铜矿物受碳酸及水的作用而形成,光泽似金刚石,色翠绿,间有呈孔雀尾之彩纹。


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