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铬的致色机理

http://www.zbgcw.com时间:2015-11-18 14:00来源:未知

关于珠宝知识的小常识充分了解与珠宝的形成以及化学成分

    铬在宝玉石中致色是十分引人注目的,特别是红宝石、祖母绿、变石和翡翠,这四种名贵宝玉石的颜色均是由微量的铬元素所致。

    在这几种宝玉石中,铬以类质同象的形式代替了铝原子。铬原子有6个未配对的电子,其中3个为价电子。它在红宝石,祖母绿和变石的原子结构中与其他原子形成化学键,其余3个电子能自由地改变能级,从而导致宝石的颜色。

    (1)红宝石  红宝石的矿物名称为刚玉,其化学成分是Al203。纯净的刚玉是无色透明的,当有微量的Cr3+加入时,刚玉才会呈红色。这是由于Cr3+以类质同象置换部分Al3+。d轨道发生能量分裂形成不同的能级即A为基态,B、C、D为激发态。当受可见光照射后,电子吸收光能量,受到激发跃迁,从基态能级A跃迁到能级C所要求吸收的能量约2 - 23eV,相当于黄绿光,即电子吸收黄绿光。从能级A跃迁到能级D所需吸收的能量约为3。OeV,与紫光相当,电子吸收紫色光能。吸收后的残余组合色形成了红宝石的红颜色,如图4-3。

图4-3