Minerały wrażliwe na światło

Minerały wrażliwe na światło mogą podlegać zmianom chemicznym, jeżeli są poddane promieniowaniu elektromagnetycznemu. Mogą to być różne rodzaje promieniowania i jego efekty też bywają niejednakowe.

PROMIENIOWANIE

Promieniowanie elektromagnetyczne to fale o energii, która wynika z istnienia pól elektrycznych i magnetycznych. Fale mogą powstawać dzięki ruchowi ładunków elektrycznych. Własności fal elektromagnetycznych zależą od ich częstotliwości. Fale o najmniejszej częstotliwości to fale radiowe, o coraz większej częstotliwości to podczerwień, światło widzialne, nadfiolet, promienie X i gamma. Minerał, który zmienia się pod wpływem którychkolwiek z wymienionych fal nazywa się wrażliwym na promieniowanie. Niektóre kamienie ozdobne jak na przykład topaz, mogą zmieniać barwę jeżeli są poddane działaniu promieni („napromieniowane”). Może to być promieniowanie naturalne lub sztucznie otrzymane.

Jeżeli topaz jest zabarwiony w sposób naturalny, uzyskał on tę barwę jako kryształ wrażliwy na promieniowanie, kiedy znalazł się w głębi Ziemi w pobliżu minerałów, zawierających pierwiastki radioaktywne, bp. autunitu.

Liczne okazy bezbarwnego topazu są napromieniowywane sztucznie (lub wygrzewane) w celu nadania im niebieskiej barwy. Jest bardzo trudno odróżnić okiem nieuzbrojonym efekt takiego postępowania od cenniejszych klejnotów z akwamarynu.

Choć promieniowanie naturalne może oddziaływać miliony lat na minerały, promieniowanie sztuczne może zmienić barwę minerału w ciągu godzin. Niekiedy kamienie ozdobne barwione tą metodą bledną z czasem lub powracają do pierwotnego zabarwienia.

Minerały, które zawierają pierwiastek metaliczny srebro, mogą być bardzo wrażliwe na promieniowanie naturalne i sztuczne. Odnosi się to zwłaszcza do halogenków srebra.

FOTOGRAFIA

Halogenki to nazwa grupowa nadana pierwiastkom chemicznym: astatowi, jodowi, bromowi, chlorowi i fluorowi. Halogenek chlorek srebra (połączenie chemiczne srebra i chloru) jest znajdowane jako minerał i nazywa się kerargyrytem lub chlorargyrytem. Ma on niekiedy postać nierozpuszczalnego, białego proszku, który ciemnieje po wystawieniu na światło widzialne, gdyż pod wpływem tego światła wydziela się z niego metaliczne srebro.

Ta zmiana jest nieodwracalna — odmiennie niż barwa naświetlonego topazu nie zanika z czasem. Analogiczne zjawisko jest wykorzystywane w emulsji fotograficznej. Kiedy migawka aparatu fotograficznego otwiera się, soczewka tworzy obraz fotografowanego obiektu na emulsji fotograficznej i halogenki srebra rozkładają się tym silniej, im silniejsze światło pada na daną część powierzchni emulsji. Bromek srebra jest żółtym proszkiem, używanym do tego samego celu. Jodek srebra — inny żółty proszek — jest używany w fotografii i do sztucznego wywoływania deszczu.

NAPROMIENIOWANIE

Napromieniowanie może być wykorzystane do zmiany wyglądu pewnych minerałów i kamieni ozdobnych do tego stopnia, że mogą one wyglądać jak coś, czym nie są. Tak jak topaz może być zmieniony aby przypominał akwamaryn, czerwień proustytu może być pogłębiona przez promieniowanie podczerwone do barwy rubinu lub spinelu.

Wrażliwość na promieniowanie może mieć także odwrotny skutek. Czerwony cyrkon może tracić swe zabarwienie pod wpływem światła, ale w tym przypadku proces jest odwracalny. Odmiana spodumenu zwana kuncytem, występująca w Kalifornii (USA), po wydobyciu z ziemi jest lazurowobłękitna a po wystawieniu na światło słoneczne uzyskuje swój dobrze znany jasnofioletowy odcień. Jednakże wrażliwość na promieniowanie dotyczy nie tylko barwy minerału - może także wpływać na jego połysk. Po długim wystawieniu na światło słoneczne siarczki srebra tracą swój zwykły silny połysk i stają się matowe. Realgar (siarczek arsenu) — chemiczne połączenie jednego atomu arsenu z jednym atomem siarki, też jest takim minerałem. Wydobyty ze skal ma piękne czerwone kryształy, lecz wystawiony na długotrwałe działanie światła słonecznego kruszy się i zamienia w żółty proszek. Wyjaśnieniem tego zjawiska miała być przemiana real- garu w aurypigment, inny siarczek arsenu o barwie żółtej, którego cząsteczka zawiera dwa atomy arsenu i trzy atomy siarki. Potem stwierdzono, że zmienia się tylko wygląd minerału, ale chemicznie realgar pozostaje niezmieniony.

Różne fizyczne postaci minerału z jednakowym składem chemicznym zwane są polimorfami — na przykład diament i grafit są polimorfami pierwiastka węgla. Nazwa, nadana żółtej, pylastej odmianie realgaru brzmi pararealgar.

OSZUSTWA

Jak widać, światło naturalne może mieć istotny wpływ na skład i wygląd niektórych kryształów. Jeszcze drastyczniejsze efekty mogą być uzyskane przez użycie innych form promieniowania jak promienie X, gamma lub wiązka neutronowa. Jako typowy przykład można podać kwarc dymny, którego większość okazów sprzedawanych jako klejnoty została uzyskana przez naświetlenie kwarcu bezbarwnego. Niebieski beryl (akwamaryn) może uzyskać dzięki promieniowaniu większą intensywność zabarwienia, ale ta zmiana nie jest trwała i po pewnym czasie zabarwienie powróci do pierwotnego odcienia. Należy powiedzieć, że napromieniowane minerały nie są niebezpieczne dla zdrowia, ale dla kieszeni — po prostu zostały przepłacone.