Лента новостей

14:21
Макрон назвал Трампа электрошоком для Европы
14:20
Шмыгаль предлагает полезные ископаемые Евросоюзу и замену американских военных на украинских
14:19
В Кремле считают возобновление G8 неактуальным
14:18
«Новостей по урегулированию нет». В Кремле ожидают разъяснений по угрозам Вэнса отправить американские войска на Украину
14:17
Евродепутат: в ЕП царили паника и беспокойство из-за того, что Евросоюз не позвали на переговоры
14:10
На Украине за 3 месяца более 200 чиновников лишили фальшивой инвалидности
14:09
В Чили горбатый кит пытался проглотить туриста вместе с лодкой
14:08
МАГАТЭ подтвердило информацию о взрыве на Чернобыльской АЭС
13:56
Новости дня из Японии - теперь боятся не только Орешника
13:37
Умереть за миллион – новая афера Зеленского
13:31
Трамп высказался за восстановление «Большой восьмёрки»
13:23
На скорую руку перед конференцией в Мюнхене Киев устроил провокацию на ЧАЭС, обвинив РФ
13:22
«Келлог неадекватен». Спецпосланник США заявил о необходимости прямых переговоров Путина с Зеленским, вопреки нелегитимности последнего
12:50
Прорыв в квантовой физике? Ученые подтвердили существование «темной стороны» ядерного спина
12:36
Для борьбы с глобальным потеплением учёные предложили взорвать в нужном месте 1600 термоядерных бомб
12:32
Спецслужбы Латвии арестовали правозащитника Александра Гапоненко
12:31
«Сделка многих шокирует». Вэнс грозит России войсками США на Украине, если Москва не выполнит условия Трампа
12:30
Санкции против Порошенко недействительны из-за ошибки в документах. СНБО должен собраться повторно
12:29
Трамп «похоронил» БРИКС
12:28
Шеф Пентагона слегка сдал назад в вопросе членства Украины в НАТО
12:21
В сети появился ролик о том, чем может быть опасен День всех влюбленных на Украине
12:20
Благодаря помощи РФ в Приднестровье начал поступать газ
12:08
Беспилотник ударил по Чернобыльской АЭС - Новости СВО
11:53
Что такое ретроградный Меркурий
11:36
Вэнс отказал Шольцу во встрече. Канцлер призвал Бундестаг ввести «чрезвычайную ситуацию»
11:35
Европарламент утвердил резолюцию с призывом бойкота действующих властей Грузии
11:34
Путин поручил Минобороны улучшить механизмы поиска без вести пропавших на СВО
11:33
ЕС на грани энергетического коллапса. Орбан призывает вернуть российские ресурсы
11:28
StarGate – проект мирового лидерства США или пустая декларация?
11:26
Сколько стоит жить в России?
11:13
Новости СВО на Украине - Миротворцы рвутся на Украину
11:05
«Интенсивное воздействие»: учёные создали соединение на основе кобальта и цикория для борьбы с раком
10:48
Украина готовит карту размещения у себя западных войск
10:43
Arm спроектировала процессор, который будет производить самостоятельно — он выйдет уже летом
10:39
Трамп подтвердил, что не видит Украину в НАТО, назвав ее стремление к членству в альянсе «причиной войны»
10:38
Вы должны это заслужить — Орбан об участии ЕС и Украины в переговорах
10:31
Участники саммита Афросоюза возмутились желанием Зеленского выступить на встрече
10:16
Фронтовая сводка от Юрия Подоляки на утро, 14.02.2025: ВС РФ наступают на всех направлениях, Киев теряет позиции
10:10
«Варан», «Депеша», «Каракал»: как совершенствуются российские боевые роботизированные платформы
10:03
Переворот в астрохимии: найдены новые источники H3+ – «молекулы, создавшей Вселенную»
09:46
Самолет с госсекретарем США, который направлялся в Мюнхен, экстренно вернулся в Вашингтон
09:45
Донецкий диверсант и псковские террористы: ФСБ продолжает бороться с преступными действиями украинских спецслужб
09:44
Трамп спровоцировал новую «золотую лихорадку»
09:43
Трамп хочет вернуть Россию в G7
09:42
Трамп анонсировал встречу с представителями Украины и РФ в Саудовской Аравии
Все новости

Архив публикаций



Мировое обозрение»Технологии»Почему рубины и изумруды – это разные оттенки одного металла? Химия цвета драгоценных камней

Почему рубины и изумруды – это разные оттенки одного металла? Химия цвета драгоценных камней


Наверняка каждый из нас хоть раз завороженно смотрел на рубин, горящий внутренним огнем, или на изумруд, излучающий прохладную свежесть зелени. Эти драгоценные камни, чьи названия сами стали синонимами ярких оттенков, пленяют своей красотой. Но что стоит за этим волшебством цвета? Как получается, что два совершенно разных оттенка рождаются, казалось бы, из одних и тех же «кирпичиков»? Давайте заглянем вглубь кристаллической решетки и разберемся.

Неорганика и металлы: В поисках источника цвета

Химия — наука, изучающая состав, структуру, свойства и превращения веществ. Особенно интересна в этом контексте неорганическая химия, которая рассматривает элементы периодической таблицы, за исключением углерода (в большинстве случаев). Особое внимание привлекают переходные металлы — те самые элементы, что расположились в середине таблицы Менделеева. Железо, медь, золото… большинство привычных нам металлов относятся именно к этой группе.

Рубин и Изумруд, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Их особенность — способность образовывать соединения с яркими, насыщенными цветами. Вспомните хотя бы ржавчину (оксид железа) или соли меди, используемые для окрашивания пламени в синий цвет. Но откуда берется этот цвет? Почему одни соединения окрашены, а другие — нет?

Корунд и берилл: Основа, принимающая цвет

Рубины и изумруды, несмотря на разницу в оттенках, имеют общую основу — они являются минералами, а точнее, кристаллами. Это означает, что их атомы расположены в строго упорядоченной структуре, повторяющейся в трех измерениях. Рубин — это, по сути, корунд, состоящий из алюминия и кислорода, расположенных в определенном порядке. Изумруд же — это разновидность берилла, в состав которого входят бериллий, алюминий, кремний и кислород.

В чистом виде ни корунд, ни берилл не имеют цвета. Они прозрачны и бесцветны. Именно примесь, незначительное добавление другого элемента, дарит им ту самую, неповторимую окраску. Этим элементом является хром.

Кристаллы (99,999%) хрома различной формы, полученные разложением йодида хрома. Для сравнения показан куб чистого (99,95% = 3N5) хрома объемом 1 см³.
Автор: Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de) Источник: commons.wikimedia.org
Хром: Художник, использующий свет и кристаллическое поле

Хром, занимая всего около 1% от общего состава минерала, творит настоящую магию. Заменяя небольшую часть атомов алюминия в кристаллической решетке, он изменяет взаимодействие света с кристаллом. Как это происходит?

Для объяснения этого феномена ученые используют теорию кристаллического поля. Суть ее в том, что ион металла (в нашем случае, хром) подвергается воздействию окружающих его атомов. Это взаимодействие влияет на энергетические уровни электронов металла, изменяя их способность поглощать определенные длины волн света.

Видимый свет, как известно, состоит из всех цветов радуги. Когда свет попадает на кристалл рубина или изумруда, часть этих цветов поглощается, а оставшиеся отражаются, попадая в наш глаз. И вот тут начинается самое интересное.

В рубине, где ион хрома окружен шестью ионами кислорода в корунде, хром поглощает синий и зеленый свет. Отражается же, в основном, красный свет. Именно поэтому рубин кажется нам красным.

Пурпурный рубин
Автор: By Parent Géry Источник: commons.wikimedia.org

В изумруде, несмотря на схожее окружение иона хрома шестью ионами кислорода, взаимодействие хрома с кислородом ослаблено из-за присутствия бериллия и кремния в берилле. В результате, изумруд поглощает синий и красный свет, а отражает зеленый.

Необработанный изумруд на матрице
Автор: By Parent Géry Источник: commons.wikimedia.org
Тонкая настройка цвета: Открытия для будущего

Получается, что один и тот же элемент, хром, в зависимости от своего окружения, способен создавать совершенно разные цвета. Это открывает огромные возможности для «тонкой настройки» свойств металлов, изменяя их окружение. Этот принцип активно используется в неорганической химии для создания новых материалов с заданными свойствами.

В итоге, любуясь красотой рубина или изумруда, стоит помнить, что за этим великолепием стоит не только игра света, но и сложная химия, определяющая взаимодействие атомов на микроскопическом уровне. Природа, словно гениальный художник, использует элементы периодической таблицы для создания бесконечного разнообразия цветов и оттенков, восхищающих нас своей красотой и гармонией.



Опубликовано: Мировое обозрение     Источник

Читайте нас:





Напишите ваш комментарий к статье:

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Новости партнеров

Наверх