Barwa minerału
Barwa minerału jest cechą minerału najbardziej rzucającą się w oczy, ale też
najmniej wiarygodną przy jego identyfikacji.
Wyróżnia się:
- minerały „idiochromatyczne” dla których barwa jest związana z obecnością pierwiastka będącego istotnym składnikiem minerału i stanowi niezmienną, charakterystyczną cechę minerału,
- minerały „allochromatyczne” w których barwa jest wywołana przez wrostki, domieszki pierwiastków śladowych lub defekty sieci przestrzennej.
Przyczyną
barwy
minerałów
jest
selektywna
absorpcja
światła
widzialnego.
Najczęściej wiąże się ona z obecnością w sieci krystalicznej jonów metali przejściowych lub ziem rzadkich, odgrywających rolę chromatoforów. Z pierwiastków barwiących (chromatoforów) najbardziej rozpowszechnione jest żelazo i stąd najczęściej jest odpowiedzialne za barwę minerałów. Natomiast barwa powodowana przez obecność jonów żelaza w strukturze minerału może być różna (aczkolwiek są pewne prawidłowości) ponieważ zależy również od rodzaju struktury i ogólnego składu chemicznego.
Ćwiczenie 1.
Przyjrzyj się uważnie minerałom grupy granatów w pudełkach i odpowiedz na poniższe pytania:
1.
a)
Jakie barwy mają poszczególne granaty?
b)
Czy są jakieś niejednoznaczności czy barwa pozwala rozróżnić poszczególne granaty od siebie?
2.
Do grupy granatów należą m.in.: almandyn, grosular, pirop, andradyt i uwarowit.
Jakie są różnice w składzie chemicznym pomiędzy tymi pięcioma granatami?
3.
Jakie są typowe barwy dla tych granatów (sprawdź w literaturze)?
1
W pudełku jest sześć próbek kwarcu. Uważa się, że odmiana fioletowa kwarcu (ametyst) zawdzięcza swoje zabarwienie nieznacznym domieszkom Fe3+. Czarne zabarwienie kwarcu dymnego powstaje często na skutek uszkodzeń struktury promieniowaniem (można je uzyskać sztucznie napromieniowując kwarc w aparatach rentgenowskich
stosowanych
w
medycynie).
Mleczną
barwę
kwarc
zawdzięcza
najczęściej drobnym inkluzjom cieczy. Odmiana różowa bierze swoje zabarwienie od niewielkich ilości Ti4+ w strukturze. Cytryn jest odmianą żółtą lub jasnobrązową kwarcu zawierającą domieszki Fe2+.
1.
Jakiej barwy są próbki? Nazwij odmiany kwarcu znajdujące się w pudełkach.
2.
Co sądzisz na temat wykorzystania barwy do identyfikacji kwarcu?
Ćwiczenie 3.
W pudełku znajduje się zestaw 8 różowych minerałów. Różowa barwa 4 z nich jest wynikiem obecności idiochromatycznego metalu przejściowego. Zabarwienie halitu, korundu i zoizytu jest wynikiem allochromatycznych domieszek.
1.
Dla
każdego
minerału
napisz
wzór
chemiczny.
Jaki
pierwiastek
jest
prawdopodobnie odpowiedzialny za jego barwę? Spróbuj ustalić (korzystając z dostępnej
literatury,
Internetu)
co
powoduje
zabarwienie
minerałów
allochromatycznych.
Cynober
Erytryn
Halit
Korund (rubin)
Rodochrozyt
Rodonit
Turmalin (elbait)
Zoisyt (thulit)
2
Głównym problemem przy wykorzystaniu barwy do identyfikacji minerału jest to, że najczęściej jest ona bardzo różna dla danego minerału. Wpływa na to obecność domieszek jak i szereg innych czynników. Natomiast barwa drobno sproszkowanego minerału, czyli rysa jest stosunkowo stała.
Rysę określa się przez potarcie minerału o płytkę nieszkliwionej porcelany. Rysa wielu minerałów jest bezbarwna (minerały twardsze od płytki porcelanowej, czyli o tw. powyżej 7 nie zostawiają w ogóle rysy!), dla niektórych jednak jest cechą w znaczny
sposób
ułatwiającą
identyfikację.
Jest
szczególnie
przydatna
przy
identyfikacji ciemno zabarwionych, ciężkich minerałów, które są do siebie bardzo podobne ale mają inną barwę rysy.
Ćwiczenie 4.
1.
Dla każdej próbki minerału podaj barwę i rysę.
Nazwa minerału
Barwa minerału
Barwa rysy
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2.
Wymień minerały których rysa ma inne zabarwienie niż minerał: 3.
Wymień minerały których rysa ma barwę różną od szarej/czarnej: 4.
Podaj przykład praktycznego zastosowania wiedzy na temat różnic w barwie pomiędzy minerałem a jego rysą (minerałem po sproszkowaniu).
3