翡翠含什么元素变蓝?
先简单回答,翡翠是含钠(和钾)的硅酸盐矿物,在形成的的过程中铁离子取代了部分铬离子,使得原本的翠绿色变成了墨绿、浅绿或者淡蓝色。 更深层的可以看看我之前写的这篇干货文: 关于翡翠的知识还有很多,想了解更多,可以在我的专栏里寻找答案~ 下面说说大家感兴趣的元素——铬 和很多宝石一样,影响翡翠颜色最显著的元素就是铬元素,但是和其他宝石不同的是,翡翠的铬元素不是来自于外来元素铬的加入,而是本身化学组成里面的铬离子替代了铝离子而导致的颜色变化。
之前有很多资料都说翡翠的着色与二价铬有关系,但我经过研究发现其实与三价铬的关系更大。 有学者研究过不同种色的翡翠含铬量,发现无色翡翠含铬量最高,而红色或橙色的翡翠则不含铬或者仅含有少量的铬。还有学者认为黄色和褐色的翡翠之所以呈黄色或褐色是因为其中铬的含量较高导致[1]-[3]。 但不管怎么说是三价铬还是二价铬,其存在的形态都是离子状态,只有与氧化金属离子结合后才能呈现出不同的颜色。 而这些离子需要进入晶格结构才能发挥作用,所以可以看到铬元素对翡翠的颜色起到了很重要的作用。
除了铬之外,还有学者认为色离子的存在对于颜色也有一定的作用,比如:锰离子会让翡翠呈现出淡粉色;钒离子会和铬离子一起作用产生紫色;钛离子会产生黑色。。。但我觉得这种色离子的染色作用应该是附着的,不能像铬离子那样直接进入晶体结构。 以上只是理论研究,事实上情况要更加复杂,有学者检测了来自缅甸的不同区域的翡翠,发现其中铬含量并没有明显差别,而绿色程度却有高有低,这说明其他元素对于翡翠的颜色也是有影响的[4]。而其他元素中,钙元素的影响也许最大。有数据表明,在绿色的翡翠中钙的含量明显高于其他颜色的翡翠[5]。另外,有学者也发现了翡翠中的阳离子(主要是钙和镁)会对其中阴离子(主要是氟离子和氯离子)起到屏蔽作用,从而让翡翠保持透明度高,且具有较好的耐酸性[6]。 所以啊,说来说去其实也没说清楚为啥有些翡翠是绿的,而有些却是蓝色的。
不过说到钙元素,倒是可以说说另一个问题,就是在天然的翡翠原料或者成品中有可能出现白色纤维状晶体,这就是由钙颗粒聚集而成,因此也有人把这种白色纤维叫做“钙条纹”。 有“钙条纹”的翡翠成品不多见,但是翡翠料子中出现“钙条纹”的现象却是非常常见的,甚至有人说只要看到材料里面有白色的丝纹就应该考虑是否是“钙条纹”。 “钙条纹”的出现是由于在翡翠形成过程中岩浆结晶时候温度降低过快导致的,在冷却的时候,先沉淀出来的矿物就会首先形成晶体,后面的矿物来不及填满先前形成的晶体之间的空隙,所以就导致了“钙条纹”的现象。 “钙条纹”出现的位置不固定,可能出现在晶体的表面也可能深入内部。一般来说对翡翠的整体美观性不会有很大的影响,但是如果整个翡翠材料或者成品都受到“钙条纹”的影响,那么就会严重拉低其价值。