Cтраница 1
Кристаллы аметиста могут быть получены гидротермальным методом из щелочных и кислых растворов в присутствии примеси железа. Впервые кварц с потенциальными центрами аметистовой окраски был синтезирован в 1959 г. Л. И. Цинобером, П. Т. Чен-цовым из раствора карбоната калия в стальных нефутерованных автоклавах. При облучении ионизирующей радиацией пирамид г и R таких кристаллов они окрашиваются в фиолетовый ( аметистовый) цвет, причем интенсивность окраски в пирамиде, как правило, значительно больше, чем - в пирамиде г. Аналогичное секториальное распределение окраски характерно и для природных кристаллов аметиста различных месторождений. [1]
Кристаллы аметиста могут быть получены гидротермальным методом из щелочных и кислых растворов в присутствии примеси железа. Впервые кварц с потенциальными центрами аметистовой окраски был синтезирован в 1959 г. Л. И. Цинобером, П. Т. Чен-цовым из раствора карбоната калия в стальных нефутерованных автоклавах. При облучении ионизирующей радиацией пирамид г и таких кристаллов они окрашиваются в фиолетовый ( аметистовый) цвет, причем интенсивность окраски в пирамиде, как правило, значительно больше, чем - в пирамиде г. Аналогичное секториальное распределение окраски характерно и для природных кристаллов аметиста различных месторождений. [2]
В заключение следует отметить, что кристаллы аметиста, полученные в системе К СОз-SiO2-Н2О-Fe2O3, по своей реальной структуре сходны с кристаллами природных аметистов. Достаточно напомнить тождественность оптических спектров, сходство в секториальном распределении окраски, в распространенности двойников, в аномальном характере плеохроизма. Очевидно, в данном случае при синтезе имеет место очень близкое воспроизведение условий образования этих кристаллов в природе. [3]
В заключение следует отметить, что кристаллы аметиста, полученные в системе К2СО3 - SiO2 - Н2О - Fe2O3, по своей реальной структуре сходны с кристаллами природных аметистов. Достаточно напомнить тождественность оптических спектров, сходство в секториальном распределении окраски, в распространенности двойников, в аномальном характере плеохроизма. Очевидно, в данном случае при синтезе имеет место очень близкое воспроизведение условий образования этих кристаллов в природе. [4]
В результате экспериментального изучения условий формирования кристаллов аметиста в упомянутой системе, а также сравнительного исследования некоторых физических свойств синтетических и природных кристаллов аметиста было установлено следующее. Кристаллы аметиста образуются в сравнительно широком диапазоне температур кристаллизации ( от 320 до 420 С), причем увеличение скорости роста способствует повышению интенсивности окраски. [5]
Аналогичный результат был получен для спектров ЭПР аномально плеохроических кристаллов аметиста, причем как для спектров ионов F3, так и для центров окраски, образованных облучением. Установлено, что для природных кристаллов заселенность одного из трех положений кремния ионами Fe3 примерно на порядок больше заселенности двух других, тогда как для синтетических аметистов она несколько меньше. [6]
Значительные градиенты концентрации структурной примеси железа отмечаются и в нетрещиноватых кристаллах аметиста различного происхождения. Синтетические аметисты характеризуются неоднородным зональным распределением структурного железа. В пределах слоя концентрация этой примеси также скачкообразно может изменяться благодаря интенсивному развитию дофинейских двойников. Природные кристаллы кварца, особенно аметисты, постоянно проявляют секториальное распределение примесей, в частности, центров аметистовой окраски, которые сосредоточены главным образом в пирамидах роста R. Подавляющая масса товарных г-кристаллов аметиста выращивается на затравках, полученных при распиловке кристаллов пьезокварца, образованных, как известно, материалом пирамиды пинакоида, свободным от структурного алюминия и железа. [7]
В заключение следует отметить, что кристаллы аметиста, полученные в системе К СОз-SiO2-Н2О-Fe2O3, по своей реальной структуре сходны с кристаллами природных аметистов. Достаточно напомнить тождественность оптических спектров, сходство в секториальном распределении окраски, в распространенности двойников, в аномальном характере плеохроизма. Очевидно, в данном случае при синтезе имеет место очень близкое воспроизведение условий образования этих кристаллов в природе. [8]
Коротко остановимся на сравнительных особенностях натриевой системы, в которой выращивают кристаллы пьезо - и оптического кварца, и калиевой системы, в которой выращивают кристаллы аметиста. Это, с одной стороны, приводит к самопассивированию стенок автоклава и с другой - позволяет получать кварц, практически свободный от примеси железа, которая существенно ухудшает его пьезо - и оптические характеристики. Это же обстоятельство не позволяет получать кристаллы аметиста в Na-системе. Напротив, в калиевой системе подобных устойчивых силикатов железа не образуется, что делает возможным в этой системе выращивание кристаллов кварца, содержащих примесь железа как в структурной ( аметист), так и в неструктурной ( зеленый и бурый кварц) форме. [9]
В заключение следует отметить, что кристаллы аметиста, полученные в системе К2СО3 - SiO2 - Н2О - Fe2O3, по своей реальной структуре сходны с кристаллами природных аметистов. Достаточно напомнить тождественность оптических спектров, сходство в секториальном распределении окраски, в распространенности двойников, в аномальном характере плеохроизма. Очевидно, в данном случае при синтезе имеет место очень близкое воспроизведение условий образования этих кристаллов в природе. [10]
В результате экспериментального изучения условий формирования кристаллов аметиста в упомянутой системе, а также сравнительного исследования некоторых физических свойств синтетических и природных кристаллов аметиста было установлено следующее. Кристаллы аметиста образуются в сравнительно широком диапазоне температур кристаллизации ( от 320 до 420 С), причем увеличение скорости роста способствует повышению интенсивности окраски. [11]
Некоторые данные указывают на то, что эти двойники, хотя они и образовались в процессе роста, являются механическими, а не ростовыми двойниками. Исследования по склерометрии кварца показали, что дофинейские двойники образуются в кристаллах синтетического кварца и особенно в кристаллах аметиста при весьма небольших нагрузках индектора. Можно полагать, что подобные включения в кварце создают напряжения, достаточные для формирования дофинейских двойников по деформационному механизму. [12]
Макроскопическая криволинейность двойниковой границы может быть объяснена ее сложным строением аналогично тому, как это сделано при расшифровке природы полосок Брюстера в кристаллах аметиста. Питкелли отметили, что макроскопически криволинейная бразильская двойниковая граница в микромасштабе составлена из плоских участков различной протяженности, параллельных двум смежным - плоскостям. Такое зигзагообразное на микроуровне строение границы может создать иллюзию ее макроскопической криволинейности. [13]
Коротко остановимся на сравнительных особенностях натриевой системы, в которой выращивают кристаллы пьезо - и оптического кварца, и калиевой системы, в которой выращивают кристаллы аметиста. Это, с одной стороны, приводит к самопассивированию стенок автоклава и с другой - позволяет получать кварц, практически свободный от примеси железа, которая существенно ухудшает его пьезо - и оптические характеристики. Это же обстоятельство не позволяет получать кристаллы аметиста в Na-системе. Напротив, в калиевой системе подобных устойчивых силикатов железа не образуется, что делает возможным в этой системе выращивание кристаллов кварца, содержащих примесь железа как в структурной ( аметист), так и в неструктурной ( зеленый и бурый кварц) форме. [14]
Авгиды, хальцедоны, кремень и целый ряд других природных гидратов кремнезема представляют малое содержание воды, но произошли они, несомненно, путем водным, чему доказательством в особенности служат сталактитовые образования, равно как и окаменелое дерево, в котором находится такой же кремнезем в кварцовой форме с малым содержанием воды, как и в вышеупомянутых видоизменениях. Кварц, горный хрусталь, аметист представляют предельную форму отнятия воды от подобных, несомненно первоначально водных образований кремнезема, имеющих, как и он, одинаковые химические свойства стр. Даже сама природа показывает эту последовательность перехода от студенистых форм гидрата к кристаллической форме безводного кремнезема, потому что нередко в массе авгидов и хальцедонов являются или прослойки, или в центре кристаллы аметистов или вообще окри-сталлованный кварц. Таким образом для обоих видоизменений кремнезема ( удельный вес 2 6 и 2 2) несомненно существует переход из состояния водного гидрата, содержащего значительное количество воды, в безводную форму и этот переход последователен, не быстр и может быть выражен только при посредстве весьма высоких формул: ( Si02) n ( H20) m, где и становится все больше и больше, чем т, и, наконец, когда т превращается по отношению к п в 0, получается безводный кремнезем. В доказательство того, что гидраты кремнезема имеют действительно вышенаписапный состав, служат и искусственные гидраты, получаемые чрез разложение растворимого стекла кислотами. Известен, конечно, гидрат Эбельмена, получающийся при действии влажности на кремневый эфир и имеющий определеленный состав Si ( OH) 2, но этот гидрат до сих пор мало исследован и, может быть, образует новое видоизменение. [15]