DEĞERLİ TAŞLARDA RENK MERKEZLERİ İKİ

Birinci bölümde bazı temel bilgiler verip devam edeceğimizi yazmıştık oradan devam edelim..

Mineralerde renk konusu üzerinde de bir miktar yazmıştım fakat burada esas olarak “renk MERKEZLERİ “ üzerinde durulacak. İki çeşit renk merkezi farklı olarak oluşabildiğini de yazmıştık ancak işin esası şudur;  diyelim en bilinen kuvars kristalinde yani ortada silisyum atomu ve ona dört ayrı yönden bağlanmış oksijen atomlarına herhangi bir etki ile (diyelim radyasyon veya yüksek ısı veyahut yüksek basınç ) bir oksijen atomunun uzaklaştığını (veya bir elektronun uzaklaştığını ) düşünelim bu durumda meydana gelmiş olan ve dengeli olan yapıda elektriksel dengesizlik oluşur. Bu denge  yeniden sağlanmak zorundadır.  İşte bu durumda da son yörüngede farklılık meydana gelir ve neticede mineralin rengi değişir. Bu olayı daha daha yakından bakalım. Yazının altında florit minerali görülüyor. Bildiğimiz florit kristali normalde saydam ve renksizdir.Yapısı da şöyle oluşmuştur ;  florit kristalinin ortasında kalsiyum (Ca +2) ve etrafında ise flor iyonları (eksi değerlikli) bulunur.

İYON = Bir molekülün  elektrik dengesi “nötr” değilse bu şekilde adlandırılır.

Resmimize dikkatle bakılırsa eksi ve artı güçlü elektriksel çekim gücü ile güçlü bir çekim bağı ile bağlanmıştır (bileşik oluşmuş) Bu durumda florit kristali saftır ve renksizdir. Fakat biz biliyoruz ki florit mineralleri pek çok  renge sahip olabilmektedir. Ancak burada yani florit kristallerinde her mineralde olmayan apayrı bir özellik olduğunu ekleyelim. Bu fark da florit mineralinin “Flüoresan Özelliğine “ sahip olduğudur.

FLÜORESAN ÖZELLİK=  Soğuk cisimlerde  moleküler fotonun yutulması (soğurulması) ile daha uzun bir dalga boyutunda olan diğer bir elektronun yayılmasını tetiklenmesi  ile gerçekleşen bir ışıma olayıdır. Yutulan ve yayılan fotonlar arasındaki enerji farkı ya moleküler titreşim yolu ile ya  da ısı yolu ile ortaya çıkar. Bu konu için uzun uzun yazdığım geçmiş yazılarıma bakılabilir. Aslında çoğu arkadaş Flüoresan Minerallerine  aşinadır ( alçı taşı,kalsit,florit vb.) İşte bu nedenle florit benzeri minerallerde çift özellikli (daha fazlada olabilir) renk özelliği nedeni ile çok farklı renklere sahip olabilirler.

Bu olaya biraz daha yakından bakalım. Meydana gelen florit minerali uzaydan veya bulunduğu yerin radyoaktif mineralleri nedeni ile ışıma bombardımanına tutulur ve bir adet flor iyonunu yapıdan çıkarır ve yapının elektrik dengesi bozulur. Ayrıca kristal yapıda boşluk oluşur. Stabileteyi sağlamak için (kararlı duruma gelmek için)  kristal yapı  en yakındaki bir elektronu yakalar ve oluşan bu boşluğa hapseder. Artık denge sağlanmıştır. Böylece hazır olan orjinal flor iyonunun yerine yakalanan elektron almıştır. ( bütün eletronların tüm özelliği birbirine eşittir)  İşte yakalanan o elektron florit mineralinin bilinen MOR rengini sağlar. Burada anlattığımız olgu “Elektron merkezli renk merkezi “ nin açıklamasıdır şimdi diğer çeşide geçelim yani “Delik renk merkezi’;

Bu renk merkezi biraz daha farklıdır. Bu örnekte ise Dumanlı Kuvarsı örnek alacağız.

Bilindiği gibi Dumanlı kuvars aslında klasik kuvars kristali olarak oluşmuştur ancak daha sonra renksiz ve saydam olan kuvarsımız Dumanlı hale gelecektir.

Bu kuvars ya doğal yolla binlerce yıl boyunca ışımaya tabi kalarak ya da laboratuvarda yine ışımaya tabi tutularak Dumanlı hale gelir. Burada sistem şöyle işler;  Yazı içindeki resimlerde mevcut. Normal olarak oluşmuş olan kuvars kristali bir silisyum atomu çevresinde dört adet oksijenle bağlıdır. Işıma yolu ile bu yapıdan bir adet oksijen atomu çıkarılır. Elektriksel denge bozulur ve bu dengeyi sağlamak için her bir 10.000 adet silisyum atomu yerine bir adet alüminyum atomu bu dengeyi sağlamak için bünyeye alınır.

Burada biraz duralım. Normal alüminyum (Al +3)  ları üç değerliklidir.Netice olarak ( Al O 4)- 4  değerlikli yapı (meydana gelen boşluğu doldurmak üzere gelen Al - nin değerliliğine dikkat! Sonunda yapı denge için (Al O 4)-4 dönüşerek (O - yani oksijen zaten mevcuttu) bir delik oluşur. Zira çevreden bir adet Hidrojen + alınarak oluşan boşluk tamamlanır ancak hidrojen atomu üzerine gelen ışığı (fotonu) soğuramaz ancak oluşmuş olan (Al O 4) -4 ise gelen ışığı emerek (soğurarak) saydam olan (ve renksiz olan ) kuvarsın kahverengi veya siyaha doğru renk almasına sebep olur. Sonuç olarak normal kuvarsın Dumanlıya dönüşmesine sebep olan element alüminyumdur ancak hepsini birden düşünürsek delik renk merkezi olgusudur.

Bu durumun benzeri Topaz taşı içinde geçerlidir.Doğada topaz taşı ( Al2 SiO4 (F,OH2)) yapıdadır ve renk merkezine sahiptir. Bu durumda oluşan renk ise sarı-turuncu-kahverengidir ve bu durum stabildir.

Renksiz Topaz taşına da ışıma yolu ile yeni renk kazandırılabilir. Fakat meydana gelen renkler stabil olmaz ışık ile  zamanla solar. Ancak gerek doğal olanı gerekse sentetik olanı mavi Topaz ise stabil renk merkezine sahip olduğundan zamanla rengi solmaz.

NOT : Üzerinde biraz düşününce renk merkezi yolu ile renklenmiş olan bir mineralin yeteri kadar ısıtıldığında (gerek ısı yükseldiği gerekse süre olarak ) var olan rengin değiştiği görülür. Süreç ile araya giren elektron yeterli enerji verildiğinde bu tuzaktan kurtulabilir.Böylece renk merkezi ortadan kalkar.

Hem ametist taşının hem de Dumanlı kuvarsın ışığa dayanıklılığı yüksektir fakat 300 ila 500 derece ısıtıldığında renk merkezi yok olur.Şayet aşırı ısıtılmamışsa tekrar ışılama yolu ile yeniden kazandırılabilir.