1簡介

俄羅斯科學家開發出一種人工合成釔鋁石榴石晶體的新方法,所合成的石榴石晶體顏色各異,在透明度、硬度和尺寸方面都比天然石榴石晶體要強,更加適合製造寶石,而其價格也比天然石榴石低。 純的釔鋁石榴石晶體無色透明,如果晶體里含有不同的金屬「雜質」,晶體就會呈現不同的顏色,新的石榴石晶體合成方法正是基於這一原理開發而成的。
據俄《科學信息》雜誌報道,新技術由俄羅斯礦物原料合成科學研究所的專家開發成功。科學家在實驗中將氧化鋁和氧化釔以3:5的比例混和在一起燒熔,然後將所得的物質粉碎成直徑5毫米的顆粒,與鋯、鉿、鈦等元素及不同的稀土元素混和后均勻地放到特製的船型器皿里,在真空條件下加熱。結果在船型器皿中吸收熱量相對較少的地方出現了一些石榴石晶體,其中有的為紅色或綠色,與天然石榴石晶體類似;有些晶體則呈現天然石榴石晶體所沒有的藍色。
進一步研究發現,如果在合成石榴石晶體時使用鋯,則石榴石呈現紅色。添加氧化鈧,還會改變紅色石榴石的色調,使石榴石呈現明紅色或深紅色等。在合成過程中使用鐿、鋯和鈰,則所得晶體呈綠色。晶體中鈰離子的含量不同,所得石榴石會有暗綠、亮綠和黃綠等不同色調。如果使用銪、鋯和鋱,合成的石榴石晶體會呈現藍色。

2晶體結構

石榴石是通用化學式為X3Y2(SiO4)3的硅酸鹽礦物(Silicate_minerals)。X的地方通常被二價(divalent)的正離子(Ca2+, Mg2+, Fe2+)佔據,而Y的地方被三價的正離子(Al3+, Fe3+, Cr3+)佔據,配合一個正八面體或由[SiO4]4−提供的四面體框架。石榴石的正十二面體結晶習慣(crystal habit)最常被發現,但亦常見有偏方三八面體(trapezohedron)的習慣。它們在等軸晶系中結晶,有三個同等長度的軸心並互相垂直。石榴石並不會出現解理(Cleavage),所以當它們在壓力下破裂時會產生明顯的不規則小塊。

3石榴石的功效

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