способ изменения окраски минералов

Формула изобретения

Способ изменения окраски минералов, в частности благородного серпентита, включающий гамма-облучение исходного материала или готовых изделий, отличающийся тем, что гамма-облучение ведут дозой в интервале (1 3) 10⁵ Гр.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к облагораживанию минералов, в частности бесцветных разновидностей полупрозрачного благородного серпентинита, к благородным серпентинитам относят мономинеральную горную породу, представляющую тонкозернистый агрегат лизардита или антигорита, с некоторой примесью хризотила (полиморфных модификаций серпентина), обладающую красивой яркой окраской (как правило, различными оттенками зеленой, реже белые, серые, кремовые), и просвечивающей в достаточно толстом слое 0,5 1 cм и более, а также улучшению цвета серпентинита с бледной серо-зеленой окраской.

В ювелирном и камнерезном производствах широко используется полупрозрачный благородный серпентинит, окрашенный в интенсивные зеленые тона (серпентиновый жад, бовенит, серпофит, офит) [1]

Известны также бесцветные полупрозрачные разновидности благородного серпентинита, которые используются в камнерезном деле при изготовлении бус, статуэток, столешниц и т.д. [2]

Известны полупрозрачные серпентиниты с различными природными окрасками: cерые, зеленовато-серые, буроватые. Из-за эстетической невыразительности окраски такие разности полупрозрачного серпентинита не используются в ювелирном и камнерезном производствах. Окраска благородного серпентинита связана с вхождением в структуру серпентина в октаэдрические позиции железа или никеля. Как показали наши исследования, природная окраска серпентинита с высокими содержаниями примеси железа практически не изменяется под воздействием ионизирующих облучений. Однако, для маложелезистых (содержания железа менее 0,1) разностей серпентина может быть получена насыщенная радиационная окраска. Она обуславливается электронно-дырочными центрами, связанными с вакансионными нарушениями кристаллической структуры минерала. При облучении такие дефекты захватывают носители заряда и преобразуются в центры окраски.

Известен способ изменения окраски минералов, в частности пренита [3] включающий гамма-облучение пренита дозой (0,7-1)*10⁵ Грей и последующую термообработку при 150 180^oC в течение 40 50 мин.

Способ разработан для пренита и кроме гамма-облучения включает операцию длительной термообработки.

Задачей изобретения является разработка способа облагораживания серпентинита, который позволил бы изменить окраску для применения его в ювелирных целях, расширить гамму окраски этого минерала более простым методом. В этом заключается новый технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения.

Существенными признаками изобретения являются: гамма-облучение серпентинита дозой от 10⁵ Грей до 3*5⁵ Грей.

Отличительными признаками изобретения являются доза гамма-облучения, включающая интервал 10⁵ 3*10⁵ Грей. При этом наводится розовая составляющая в окраске и серпентинит в зависимости от его исходного цвета приобретает насыщенную розовую либо дымчатую окраску.

Пример 1. Пластину полупрозрачного благородного серпентинита с насыщенной зеленой природной окраской подвергают -облучению дозой 3*10⁵ Грей. В результате окраска серпентинита не претерпела визуально значимых изменений. Качественные показатели благородного серпентинита остались неизменными. Пропускание серпентинита до облучения (1) и после облучения (2) практически идентичны [фиг.1]

Пример 2. Пластину полупрозрачного серпентинита с природной серо-зеленой окраской подвергают g-облучению дозой 3*10⁵ Грей. В результате пластина серпентинита приобретает визуально приятную дымчатую коричневато-серую окраску. Пропускание облученного серпентинита (2) в области 480 нм заметно ниже, чем пропускание исходного серпентинита (1) [фиг.2]

Пример 3. Пластину полупрозрачного бесцветного благородного серпентинита подвергают g-облучению дозой 3*10⁵ Грей. В результате пластина серпентинита приобрела интенсивную розовую окраску. В спектре пропускания облученного серпентинита (2) появилась интенсивная полоса поглощения с максимумом при 480 нм [фиг. 3] В спектре пропускания исходного сорпентинита (1) данная полоса отсутствует. Таким образом, радиационная полоса поглощения при 480 нм обусловливает розовую окраску серпентинита.

Пример 4. Пластины полупрозрачного бесцветного и серо-зеленого серпентинита подвергают ступенчатому g-облучению дозами от 0,5*10⁵ до 3*10⁵ Грей. В результате после облучения дозой 2*10⁵ Грей пластина бесцветного серпентинита приобретает насыщенную интенсивную розовую окраску. Пластина серо-зеленого серпентинита приобретает насыщенную дымчатую (коричневато-серую) окраску также при дозе 2*10⁵ Грей. Дальнейшее увеличение дозы g-облучения окраску существенно не усиливает (табл.1).

Пример 5. Пластины благородного полупрозрачного серпентинита, окрашенные g-облучением, подвергались воздействию света в течение разных промежутков времени (табл.2). Интенсивность окраски не меняется.

Таким образом, гамма-облучение дозами в диапазоне от 10⁵ до 3*10⁵ Грей позволяет модифицировать окраску благородного полупрозрачного серпентинита бледно-зеленого, светло-серо-зеленого оттенков и бесцветных разностей, что существенно расширяет гамму окрасок благородного серпентина. Насыщение окраски достигается после облучения дозой 2*10⁵ Грей.

Предлагаемый способ модифицирования окраски благородного серпентинита позволяет получить устойчивую к воздействию света новую окраску, чисто-розовую для бесцветных разностей и суперпозицию розового и зеленого оттенков для других бедно-окрашенных разностей. Существенным является то, что интенсивность наведенной окраски и ее оттенок можно регулировать путем варьирования дозой облучения. Способ простой, кроме радиационного воздействия не требует других технологических операций.