On the problem of the occurrence of dispersed bunsenite (NiO) in chrysoprases

• Autorzy: Dyrek K. , Sojka Z. , Żabiński W. , Bozon-Verduraz F.

Warianty tytułu

PL

Problem występowania rozproszonego bunsenitu (NiO) w Chryzoprazach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

UV-VIS-NIR spectroscopic investigations of chrysoprases of different crystallinities were performed to determine sites of the localization of nickel ions and confirm the origin of their green colouration. The spectroscopic results can be explained assuming that the Ni2+ ions are grafted to the fine-crystalline SiO2 matrix in extraframework positions of distorted octahedral symmetry. The coordination sphere of Ni2+ ions being partly formed by water molecules is labile and easily affected by thermal treatment. The green colour of the samples is determined by the absorptions in the red (654.0 nm) and the blue (389.0 nm) regions of the visible spectrum (transitions 3 A2g(F) → 3 T1g(F) and 3 A2g(F) → 3 T1g(P), respectively). The presence of dispersed bunsenite (NiO) phase in the investigated samples has been excluded because of the absence of the corresponding charge transfer band.

PL

Powszechnie wiadomo, że chryzopraz zawdzięcza swe zielone zabarwienie obecności niklu, jednak formy występowania tego metalu pozostają wciąż dyskusyjne. Niektórzy z autorów postulują istotną role rozproszonego NiO (bunsenitu) jako pigmentu chryzoprazów, jednak dotychczas nie przedstawiono na to przekonywającego dowodu. Autorzy tej pracy wykonali badania spektroskopowe w zakresie UV-VIS-NIR czterech próbek chryzoprazów o różnym stopniu uporządkowania matrycy krzemionkowej (chalcedonu). Stwierdzono, że zielone zabarwienie próbki jest związane z obecnością pasm absorpcji około 389 i 654 nm. Ewentualną obecność rozproszonego bunsenitu wyklucza brak odpowiednich pasm CT (charge transfer) O2- → Ni2+. Analiza spektrogramów wskazuje natomiast na występowanie jonów Ni2+ w zdeformowanych pozasieciowych oktaedrach, utworzonych przy udziale drobin H2O. Przemawia za tym m.in. przesunięcie pasma absorpcji związanego z parametrem pola krystalicznego 10Dq (1124 nm) w kierunku większych długości fali podczas dehydratacji zachodzącej w czasie ich ogrzewania w zakresie temperatur 50-2500 C. Batochromowe przesunięcie pasma 1124 nm pod wpływem odwodnienia próbek wskazuje na silne oddziaływanie cząsteczek wody z jonami Ni2+ w sieci chryzoprazu. Równocześnie obserwowane jest niewielkie przesunięcie w kierunku dłuższych fal pasma 654 nm w widzialnej części widma. Efekt ten wskazuje na wpływ obecności koordynowanej przez nikiel wody na barwę chryzoprazu.

Słowa kluczowe

EN

chrysoprase; nickel; UV-VIS-NIR spectroscopy; coordination

PL

chryzopraz; bunsenit; UV-VIS-NIR

• Wydawca: Mineralogical Society of Poland
• Czasopismo: Mineralogia
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 32, iss. 2
• Strony: 3--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. [10] poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dyrek K.

• Jagiellonian University, Faculty of Chemistry, Ingardena 3, 30-060 Kraków, Poland

autor

Sojka Z.

• Regional Laboratory for Physico-Chemical Analyses and Structural Research, Ingardena 3, 30-060 Kraków, Poland

autor

Żabiński W.

• University of Mining and Metallurgy, Faculty of Geology, Geophysics and Environmental Protection, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Bozon-Verduraz F.

• ITODYS Universite Paris 7 - Denis Diderot 2, Place Jussieu, 75251 Paris, Cedex 05, France

Bibliografia

• BALAKIREV V. G„ KIEVLENKO J., NIKOLSKAJA L., SAMOILOVICH M„ HANSHIV., CINOBIER L„ 1979: Minieralogija i kristallografija juvielimykh raznovidnostiej kremnieziema (in Russian). Niedre, Moskwa.
• BARSANOV G. P., JAKOVLEVA M. E., 1981: Minieralogiczeskoje issledovanijeniekotorykh podielochnykh : poludragocennykh raznovidnostiej skritokristallogicheskogo kremnieziema. In the book: Novyje dannyje о minieralach SSSR, vyp. 27 (in Russian). Nauka, Moskwa.
• GAWEŁ A., OLKIEWICZ S., ŻABIŃSKI W., 1997: XRD and IR spectroscopic investigations of some chrysoprases. Miner. Polon. 28, 1, 43-51.
• HEFLIK W., KWIECIŃSKA В., NATKANIEC-NOWAK L., 1989: Colour of chrysoprase in the light of mineralogical studies. Australian Getnmol. 17, 2, 43-59.
• LEVER A.B.P., 1984: Inorganic Electronic Spectroscopy. Elsevier, 508.
• MLRATA K.J., NORMAN M.B., 1976: An index of crystallinity for quartz. Amer. J. Sei. 276, 1120-1130.
• PERRY C.C., Li X., 1991: Structural studies of gel phases. Part 1. Infrared spectroscopic study of silica monoliths; the effect of thermal history on structure. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 87, 761-766.
• SACHANBIŃSKI M., 1985: Chryzopraz (in Polish). Miner. Polon. 16, 1, 117-127.
• SINKANKAS J., 1959: Gem stones of North America. New York.
• WEIL J.A., 1984: A review of electron spin sopectroscopy and its application to the study of paramagnetic defects in crystalline quartz. Phys. Chem. Miner. 10, 149-165.