آشنایی با خصوصیات مختلف زمرد در حلقه ست ازدواج و همچنین درباره خواص فیزیکی – شیمیائی و اپتیکی زمرد، بیشتر بدانید
در مقالات قبلی درباره شناخت سنگ گرانقیمت زمرد بکار رفته در انواع جواهرات و حلقه ست ازدواج، مطالبی را بیان کردیم. همانطورکه اشاره شد، زمرد یکی از انواع کانی بریل است و با توجه به فرمول شیمیایی سنگ زمرد، در این ترکیب حدود 3/0 تا بیش از 1/0 اکسید کروم سه ظرفیتی می تواند جایگزین سایر اکسید ها در شبکه ملکولی زمرد شود.
البته این مقدار برای تغییر خواص فیزیکی و شیمیائی زمرد کافی نبوده و این کانی کم و بیش دارای خصوصیات مشابهی با کانی بریل می باشد.
همانطور که می دانید، نظم بخشیدن اتم ها و ملکولها در یک ماده جامد، در حالتی که شکل دلخواهی داشته باشند، بصورت بی شکل شده و آمورف نامیده می شود. حال اگر اتم‌ها یا مولکول‌ها بر طبق نظمی خاص و با الگوی خاصی در کنار هم قرار بگیرند آنوقت است که آن را کریستال می نامیم.
حلقه ست ازدواج با کریستال سبز رنگ و درخشان زمرد حامل خواص مختلف این گوهرسنگ ارزشمند است که با زبان دانش کریستالو گرافی با آنها آشنا می شویم. کریستالو گرافی دانشی است که برای ما شرح می دهد که دلیل مشخصات ظاهری در انواع کریستالها چیست و بطور مثال دلیل ظاهر درخشنده الماس یا استحکام این گوهر گرانقیمت را توضیح می دهد.
دلیل سبزی رنگ زمردها و سرخی یا زردی یاقوتها را از طریق علم کریستالو گرافی می توان بررسی کرد. ساختار کریستالو گرافی بریل در حلقه ست ازدواج، دارای نظمی منحصر به فرد است.
در حفره های موجود در این شبکه که مشخصه اصلی آن رشته های طویل سیلیکات می باشد، ملکولهای آب (تا حدود 2 درصد وزن) و یونهای عناصر قلیائی مانند سدیم (Na)، پتاسیم (k) و سزیم(Cs ) تجمع نموده اند.
نحوه جایگزینی کروم در شبکه ملکولی بریل بسیار جالب و مورد توجه است.
در اینجا با جایگزینی عناصر در سنگ زمرد و بریل بکار رفته در حلقه ست ازدواج آشنا می شوید. بر طبق یکسری اصول که در شیمی کریستالی مطرح شده،
در سیلیکاتها تحت شرایطی ممکن است عناصر سازنده با یکدیگر و با عناصر بیگانه جایگزین شوند و این مورد با شرایط خاصی امکانپذیر است.
- اولاً : قطر عناصر جایگزین شونده با عناصر جایگزین کننده برابر باشد.
- ثانیاً : عنصر جایگزین کننده از نظر بار الکتریکی با عنصر جایگزین شونده مشابه باشند. در غیر این صورت لازم است همزمان عناصر دیگری نیز جایگزین گردند به نحوی که در مجموع اصل خنثی بودن کل مجموعه از نظر بارالکتریکی رعایت شود.
- ثالثاً: اختلاف بارالکتریکی در یونهای جایگزین کننده و جایگزین شونده به هر حال کمتر از 1 باشد. به دلیل تشابه در بار الکتریکی و شعاع اتمی، عنصر کروم به راحتی می تواند جایگزین عناصر آهن و آلومینیوم سه ظرفیتی در ساختار شیمیایی (کریستالو گرافی ) بریل شود.
اما در زمرد بکار رفته در حلقه ست ازدواج، این جایگزینی به نظم کریستالو گرافی عناصر مربوطه نیز بستگی دارد به عبارتی هنگامی صورت می گیرد که آلومینیم دارای نظمی اکتاهدرون به شکل رادیکال [AlO6]-9 باشد.
علاوه بر این نظم به صورت [AlO4]-5 نیز دیده می شود که در این حالت، دیگر با کروم قابل جایگزینی نیست.
خصوصیات کریستالو گرافی زمرد در حلقه ست ازدواج
شکل کلی بلورهای زمرد در حلقه ست ازدواج یا به اصطلاح گوهرشناسان "Crystal habit" آن، اغلب به صورت منشور های بلند و شش گوشه با صفحاتی کاملاً مسطح می باشد. در بلور های زمرد با صفحه ای مسطح و عمود، صفحات طولی منشور قطع شده که به این صفحه " Basal plane " یا صفحه انتهائی گفته می شود.
البته گاهی نیز گوشه های صفحات منشور هگزاگونال توسط صفحات منشور هگزاگونال درجه دوم ( با چرخشی 30 درجه نسبت به منشور های درجه اول ) قطع می شود که این صفحات خود نیز ممکن است توسط صفحات منشور دی هگزاگونال ( دوازده سطحی ) قطع شوند.
فرم نهائی بدست آمده در حقیقت یک منشور است که ظاهراً توسط صفحات کوچک بی شمار پوشیده شده که البته به راحتی با نگاه بر بلورهای زمرد در حلقه ست ازدواج، متوجه این صفحات در گوهر زمردتان نمی شوید.
گاهی نیز منشور بریل نه تنها با یک صفحه مسطح، بلکه با صفحات هرمی ( Pyramid) شش و دوازده وجهی (Di- Pyramid) قطع می شود. این اشکال مرکب از چندین فرم در بلورهای زمرد به ندرت دیده می شود و اغلب آنها را در بلور های آکوامارین "خواهر زمرد" مشاهده می کنیم.
بلورهای زمرد مانند بلور زمرد درحلقه ست ازدواج شما، اغلب در درون سنگ بستر خود می توانند مجموعه ای از کانیهای دیگر، به شکل پگماتیت دانه درشت یا میکاشیست باشند.
آنها از طریق یک صفحه انتهائی، رشد کرده و متصل هستند که در این صورت به شکل بلوردانه های (Geode) بسیار زیبا یافت می شود و یا کاملاً در درون سنگ یا کانی بعنوان سنگ بستر قرار گرفته و به رشد و تکامل شکل جامع خود در ادامه روند تبلور می پردازند.
در حالت نخست قسمت انتهایی بلور زمرد در فضای خالی بلوردان آزاد است و می تواند به رشد دلخواه ادامه داده و نهایتاً دارای صفحات منظم کریستالوگرافی گردد.
اما در وضعیت دوم، چون هر دو انتهای بلور در تماس با کانیهای دیگر قرار دارد، رشد مورد نظر نمی تواند به شکل دلخواه صورت گیرد و نتیجتاً صفحات آن اغلب کوچک و تا حدودی بی نظم تشکیل می شوند.
تورق یا کلیواژ (Cleavage) زمرد در حلقه ست ازدواج
خاصیت تورق در خانواده بریل و انواع آن تکامل چندانی نیافته و ویژگی مهمی محسوب نمی شود. تورق در جهات مشخص کریستالوگرافی به صورت ناقص می تواند جلب نظر نماید. اصولاً بریل و انواع آن، کریستالهای بسیار ترد و شکننده بوجود می آورند و فرم شکستگی در آنها بی نظم می باشد.
ویژگی تورق ( هر چند ناقص ) در بلور زمرد در جهتی موازی به صفحه انتهائی (basal plane) دیده می شود. تکه های بلور زمرد از قرون گذشته به شکل قطعات شش گوشه می باشند و در تزئین لباس مورد استفاده بودند.
زمرد بسیار شکننده است و در استفاده از آن بسیار باید توجه و مراقبت داشت.
سختی(Hardness) زمرد در حلقه ست ازدواج
زمرد در مقایسه با اغلب کانیهای جواهر تا حدودی نرم بوده و در جدول سختی نسبی، سختی آن برابر با 5/7 تعیین شده است. البته این میزان سختی برای نگین جواهر فوق العاده ارزشمندی چون زمرد درحلقه ست ازدواج، ناکافی می باشد.
بلورهای زمرد استخراج شده از معادن مختلف در جهان نوساناتی در میزان سختی مطلق خود نشان می دهند و به طور مثال، زمرد بدست آمده از معادن کلمبیا از عضو دیگر این خانواده یعنی آکوامارین که در معادن سیبری یافت میشود نرم تراست.
به هر حال میزان سختی زمرد از کوارتز بیشتر و به اندازه ای است که بتوان آنرا به خوبی جلا داد. نظم کریستالوگرافی هگزاگونال زمرد باعث پدیدار شدن نوسانات جزئی در میزان سختی در جهات مختلف آن می گردد.
با توجه به مطالبی که در باب خواص فیزیکی – شیمیائی و اپتیکی زمرد ذکر شد، علمی آموختیم که چرا باید از سنگ زمرد در حلقه ست ازدواج مراقبت کنیم و از برخورد آن با سطوح و حتی افتادن آن بر زمین بیشتر از دیگر جواهرات محافظت کنیم.
در مقاله بعد خواص دیگری از این سنگ ارزشمند را بررسی می کنیم که در ادامه همین مطالب آورده شده.
