Hoofstuk 11

Hoofstuk 11Kleur

Inleiding► Kleur: ons persepsie van golflengtes van lig gereflekteer of

deurgelaat deur ‘n materiaal (mineraal)

► Lig kan: Deurgelaat Geabsorbeer Verstrooi Gebreek Weerkaats

word deur ‘n kristal

► Kleur word nie bepaal deur die algemene struktuur nie meer afhanklik van spoorelemente of mineraal defekte Al2O3: wit – korund; rooi – robyn; blou – saffier Kwarts (SiO2): ametis – pers; geel – citrien; pink – rose quartz, etc.

Absorpsie► Geen absorpsie:

Wit lig deurgelaat deur kristal, kristal kom kleurloos voor

► Voorkeur absorpsie: Sekere golflengte geabsorbeer; kombinasie van

oorblywende spektrum gee KLEUR

► Absorpsie in sigbare reeks beheer deur elektron transisie tussen verskillende energievlakke van elektrone Soos interne elektrone verplaas word in orbitale deur

elektromagnetiese radiasie en X-Strale afgee (in XRD), kan ‘n ligstraal deur elektrone in buitenste bane geabsorbeer word sodat dit verplaas word na hoër energievlak. Soos wat die elektron dan terugkeer na grondvlak, gee dit weer radiasie af, waarvan ‘n sekere energie geabsorbeer is, wat ooreenkom met die energie-verskil tussen die twee vlakke. Dus word ‘n spesifieke kleur geabsorbeer en die resultante kleur word uitgestraal om waargeneem te word

Oorsprong van verskillende kleur absorbering

► Kristalveld transisies (crystal field transitions) Veroorsaak deur chromofoor elemente wat baie aktief is in

kleur-ontwikkel aangesien hul:► Elemente is met gedeeltelik gevulde 3d orbitale:

Oorgangselemente: Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu► Elemente is met gedeeltelik gevulde 4d orbitale:

Aktiniedes (Ac, Th, U, etc.) or lantaniedes (La, Ce, Nd, etc.)► Molekulêre orbitaal transisies (molecular orbital

transitions) Veroorsaak deur ‘n elektron wat gedeel word deur die

orbitale van naburige katione met verskillende ladings Soos dit ‘hop’ tussen die twee katione word energie

geabsorbeer en vrygestel► Bv.: Fe2+ en Fe3+; Ti4+ en Fe2+ - beide die oorsaak van ‘n blou kleur

► Kleur-senter transisies (colour centre transitions) Strukturele defekte: vakante spasies of tussenliggende

onsuiwerhede genoem kleur senters► Fluoriet, rookkwarts, ametis en citrien

AbsorpsieKleure in belangrike minerale

► Fluoriet Pers of groen► Haliet Blou of geel► Topaas Blou of geel► Korund Rooi (Robyn)

Blou (Saffier)► Granaat Geel-oranje (Spessartiet)

Groen (Demantoied)Donker rooi (Almandien)

► Beryl Diep groen (Smarag)Blou-groen (Akwamaryn)Pienk (Morganiet)Geel (Heliodore)

► Kordiёriet Blou► Kianiet Blou► Tourmalyn Pienk (Rubelliet); Swart (Schorliet)► Kwarts Violet (Ametis)

Sitrien (Geel)RooskwartsRookkwarts

► Olivien Groen (Peridoot)► Turkoois Blou

NB: Tabel 1.1

Absorpsie en kleur

Fluoressensie en fosforessensie

► Fluoressensie Haliet, Fluoriet; Scheeliet; Bariet; Diamant (Table 11.2) Bestraling met ultraviolet lig – straal dan lig uit in sigbare

reeks Afhanklik van spoorelemente en defekte

► Aktivering elemente: Cr, Mn, U, W►Onderdrukker elemente: Fe, Co, Ni

► Fosforessensie Soortgelyk aan fluoressensie, maar benodig tyd vir

elektrone om terug te keer na die begintoestand nadat radiasie plaasgevind het

Fluoriet, Kalsiet, Aragonie, Willemiete Sal lig uitstraal selfs NADAT radiasie gestop is

Fluorescence and phosphorescence

Fluorescence

Phosphorescence

Dispersie►Veranderende brekingsindeks met

verandering in golflengte►Diamant

Goeie voorbeeld: buitengewoon hoё dispersie Wit lig in ‘n reёnboog spektrum Breking van elke golf word ‘n paar keer heraal

►Skitterende kleurpatroon

Glans► Waarneming van verstrooiing en refleksie van lig

deur kristalle► Twee hoof tipes:

Metalies►Weerkaats lig soos ‘n metaal►Gewoonlik ondeursigtig onder deurvallende lig mikroskopie

Nie metalies►Meeste lig dring kristal binne, dus sal crystal meeste lig

deurlaat►Gewoonlik is die minerale lig gekleurd►Opgedeel in:

Glasagtig Pêrelagtig Vetterig Diamantagtig

Mikrostrukture►Submikroskopiese strukture – gee kleur

effekte► Insluitsels soos:

Hematiet in jaspis: tieroog Rutiel in korund: stersaffier

►Skeiding in lae van verskillende samestellings Ontmenging Vertweelinging Zonebou

Common minerals► Fluorite► Sodalite► Halite► Garnet► Apatite► Beryl► Tourmaline► Calcite► Dolomite► Quartz► Zircon► Rutile► Microcline► Orthoclase► Plagioclase

► Serpentine► Lepidolite► Biotite► Muscovite► Hornblende► Andalusite► Olivine► Orthopyroxene► Clinopyroxene► Epidote► Natrolite► Topaz► Barite► Spodumene