Изменение окраски природных цветных сапфиров методом термообработки — страница 3

  • Просмотров 342
  • Скачиваний 16
  • Размер файла 98
    Кб

не дают существенного вклада в общую окраску минерала, тогда как при одновременном их нахождении в соседних положения решетки вызывают видимые изменения в окраске минерала. Основные примеси, образующие центры окраски в исследуемых цветных сапфирах, это примеси хрома(III), железа(II и III) и титана (IV).  Примеси хрома(III) и железа(II и III) находятся в виде ионов, а примесь титана (IV) может быть как в виде ионов, так и в виде твердой фазы

(вростки рутила TiO2). В зависимости от концентраций и количественных соотношений хромофорных примесей окраска корундов будет обладать различной интенсивностью. Влияние на окраску цветных сапфиров основных хромофорных центров представлено в табл. 1. Таблица 1. Хромофорные примеси, центры окраски с их участием и окраска, вызываемая ими     Название Окраска Центры окраски Особенности Изолированные Неизолированные Cr (III)

красный Cr3+ возможны Cr3+ - Cr3+ В видимой области оптического спектра проявляются две интенсивные широкие полосы поглощения, обусловленные разрешенными по спину электронными переходами в ионах Сr3+ Fe (III) желтый Fe3+ Fe3+ - Fe3+ Желтая окраска таких корундов обусловлена совместным влия­нием интенсивного коротковолнового края поглощения, связанного с полосой переноса заряда и полосами поглощения в видимой области спектра, большинство

из которых обусловлены d-d - переходами в ионах Fe3+ . Полосы поглощения Fe3+ - Fe3+   проявляются в том же спектральном диапазоне, что и изолированных ионов Fe3+, но имеют при этом гораздо большую интенсивность и четко выраженную структуру, обусловленную расщеплением уровней за счет обменного взаимодействия. Fe (II) зеленоватые и голубоватые тона Fe2+ Fe2+ - Fe3+ Полосы поглощения, связанные с Fe2+ и Fe2+ - Fe3+ лежат вне видимого диапазона

оптического излучения и слабо влияют на окраску   Продолжение табл. 1.     Название Окраска Центры окраски Особенности Изолированные Неизолированные Fe (II) и Ti(IV) синий Fe2+ и Ti4+ Fe2+ - Ti4+ Если сапфир содержит только малое количество ионов Fe2+ или только Ti4+, то он может оставаться бесцветным.  Однако, когда и Fe2+ и Ti4+  присутствуют одновременно и в соседних положениях решетки, получается интенсивный синий цвет. Этот тип

поглощения вызывается интервалентным переносом заряда  Fe2+ - Ti4+. Ионы титана связаны в пары с ионами железа, образуя «бичастицы»  (Fe, Ti)6+. Полоса поглощения в видимом диапазоне спектра обусловлена переносом заряда Fe2+  àTi4+ .     Кроме вышеприведенных хромофорных примесей за оттенки в окраске сапфиров ответственны также некоторые количества примесей V, Ni, Mn, Mg и других элементов. Поскольку в исследуемых цветных сапфирах