ОСНОВНЫЕ РЯДЫ ХРОМОФОРОВ

Анализ всех факторов окраски минералов показывает, что она принадлежит не самому иону, а его сочетанию с другими ионами обратного знака; цвет есть результат сочетания электронных облаков ионов и потому особенно характерен для сложных комплексов.
Окраска зависит (и изменяется закономерно в сторону понижения) от всех тех причин, которые о с-лаблйют симметричность и правильность решетки, ее полей, электронных облаков и усиливают поляризацию и деформацию. Поэтому можно построить следующий закономерный ряд окрасок при сочетании катионов с анионами, причем мы будем исходить из правила, что окраска усиливается постепенно в ряду.
Какое же место в этом ряду займут такие очень важные в геохимии комплексные анионы, как [SOJ2-, [СОз]2- и т. д.? Оказывается, что благодаря их симметричному и прочному строению воздействие на их псевдошаровую симметрию почти невозможно; поэтому они слабо подвергаются поляризации.
Известны, однако, в минералогии и такие комплексы, которые несколько деформируются и ведут к окраске даже с бесцветными катионами; таковы: желто-зеленый [FeOJ 5~, светлый буро-розовый [ZrOj4_, желтый [Сг04]2-.
В таблице 4 дается общая картина нескольких типичных анионов и катионов для природных минералов. Она показывает закономерное углубление окраски по направлению направо и вниз.
Для двухвалентного марганца характерны красивые вишнево-фозовые минералы — родонит и спессартин, дня соединений Мп20з — яркие и густые красные и буро-красные тона, вероятно, сюда относятся темные вишнево-красные турмалины (рубеллиты) и часть красных гранатов — альмандинов. Это важное для техники соединение марганца, так как дает возможность обесцвечивать зеленые железистые стекла, сообщая им дополнительные к белому цвету. Но особенное распространение имеет перекись марганца (МпСЬ) и близкие к ней соединения (МщСч и МщОз). Почти все они черные, темные, красноватые, бурые. В зоне выветривания эти соединения покрывают черными пленками продукты выветривания и вытягиваются в ветвистые черные дендриты наподобие веток, мха, водорослей. Эти же соединения скопляются в огромных количествах на дне водоемов, давая начало крупнейшим месторождениям марганцевых руд (Чиатуры на Кавказе и Никополь на Украине).
Железо
В земной коре железо является самым важным хромофором. От почтя бесцветных, светло-зеленых и ярко-желтых тонов до бурых, красно-коричневых и черных металлических — такова палитра цветов, вызываемых этим хромофором:
Примерами окраски закисью железа служат зеленоватые хлориты, актинолит или зеленый турмалин, примерами окраски второй Fe3+ — ржавчина, потеки железистых гидратов, лимонит, гематит, гётит. При соединении окиси и закиси, т. е. при начале окисления закисных минералов, в присутствии воды получаются густо-синие окраски вивианита — синей земли наших болот и торфяников, когда начинает окисляться почти бесцветный фосфат закиси железа.
Замечателен последний комплекс [FeOJ 5~. Он дает при полном отсутствии закиси железа ярко-желтые стекла, вызывает яркие зелено-желтые тона нонтронита, хлоропала, демантоида, эгирина; его примесь в калиевом полевом шпате делает последний драгоценным камнем с золотисто-желтым цветом (Мадагаскар).
Хром
Само название этого элемента (от греческого слова xpcofxa — цвет) говорит о том, что он является самым сильным хромофором. Его значение для окраски минералов и горных пород ограничивается малым распространением в земной коре.
В зависимости от степени окисления соединения хрома дают следующие окраски:
[СГО4]2- — желтые, а в соединении с сильно поляризующими катионами понижает их до красных (крокоит).
Взаимный переход красных и зеленых тонов зависит от небольшого перемещения максимума поглощения; подтверждением этому служат сходные кривые поглощения зеленых и красных минералов.
Небольшое количество изоморфной примеси окиси хрома к соединению слабо нарушает его решетку, но большое замещение неизбежно должно вести к серьезной внутренней перестройке. Окраска минералов этим хромофором там, где хром является лишь частичным заместителем АЬОз, как бы юстем,— красная, красно-фиолетовая; если же мы имеем дело с настоящим хромовым соединением, оно всегда зеленое и даже черное. Опыты окрашивания шпинелей хромом показали, что содержание примеси СггОз до 45% придает шпинели красный цвет, а большее содержание — зеленый.







Материалы

Яндекс.Метрика