Thành phần hóa học và cấu trúc tinh thể của đá quý

Thành phần hóa học và cấu trúc tinh thể của đá quý

Thành phần hóa học.

Thành phần hóa học của đá quý được thể hiện bằng công thức hóa học tạo nên đá quý.

Ví dụ: corindon là khoáng vật có công thức Al2O3. Công thức này có nghĩa là hai cation Al3+ liên kết hóa học với ba anion O2- tạo nên.

Ở trạng thái tinh khiết Corindon Al2O3 không màu nhưng nếu hợp chất Al2O3 có lẫn các chất tạo màu thì nó sẽ có tên gọi khác nhau tùy theo chất vi lượng tạo màu.

Hợp chất Al2O3 có lẫn vi lượng Cr tạo thành màu đỏ mang tên Ruby và có lẫm vi lượng Fe và Ti tạo thành màu xanh lam có tên gọi Saphir.

Thành phần hóa học có ảnh hưởng đến tính chất vật lý của đá quý. Thể hiện rõ nhất là ở độ bền của chúng.

Các đá và khoáng vật Oxyt thường bền ivững với các tác dụng hóa học, như: Thạch anh ( SiO2), khoáng vật Corindon Al2O3, spinel (Mg Al2O4)...

Các loại Silicat vẫn cứng và bền vững, như Topaz, Peridot, jade, Jadeite...

Các loại carbonat thường bền và dễ bị axit tác dụng như: Malachit (Cu2 (OH)2 CO3) Azurit ....

Thành phần hóa học giúp ta hiểu biết bản chất của đá quý, nhưng trong thực tế ta, không giám định đá quý bằng phân tích hóa học vì đòi hỏi phải phá hủy mẫu, mà phải dùng các phương pháp hiện đại đắt tiền nhiều hơn còn gọi là phương pháp ngọc học.

Trong đó có xác định độ cứng, tỷ trọng, dấu hiệu bên trong như bao thể tinh thể, hướng cát khai, ... những công việc này cần người phải có kiến thức chuyên sâu về đá quý và có kinh nghiệm được đào tạo có cách riêng để nhận biết và phân biệt.

Cấu trúc tinh thể của đá quý

Hầu hết các khoáng vật đá quý đều là các chất kết tinh, trong đó các nguyên tử và phân tử sắp xếp theo một cấu trúc không gian ba chiều đối xứng và có trật tự.
Như đã trình bày ở trên đến nay các nhà khoa học trên thế giới đã xác định trong vỏ trái đất có khoảng 5.000 khoáng vật.

Dù được hình thành trong các điều kiện rất khác nhau ở các thời điểm cách xa nhau tới trăm triệu năm, hàng tỉ năm nhưng đều kết tinh trong khuôn khổ chỉ có bảy hệ tinh thể.

Các nhà khoa học đã sắp xếp các tinh thể khoáng vật thành bảy hệ với các đặc điểm sau:

Hệ lập phương ( Cubic)

Trong hệ lập phương các hình thường gặp là khối lập phương, hình tám mặt,hình mười hai mặt thoi...

• 

  Lập phương đơn giản

 
• 

  Lập phương tâm khối(bcc)

 
• 

  Lập phương tâm mặt(fcc)

Hệ Sáu phương ( Hexagonal)

Còn gọi là hệ lục lăng. Những hình thường gặp là lăng trụ sáu phương, tháp đôi sáu phương và hỗn hợp của chúng.

   

Hệ bốn phương ( Tetragonal)

Còn gọi là hệ lập tứ. các hình phổ biến là lăng trụ bốn phương, pháp đổi bốn phương khối hai tư mặt hình thang bốn phương và hỗn hợp.

• 

  Bốn phương đơn giản

 
• 

  Bốn phương tâm khối 
   

Mẫu tinh thể hệ tinh thể bốn phương

 

Hệ ba phương ( Trigonal)

Những hình hay gặp là tháp đôi ba phương, hình khối bình hành và hỗn hợp.

Hệ trục thoi (Orthorhombic) 

Những hình hay gặp là lăng trụ thoi, tháp đôi, trục thoi và hỗn hợp.

Hệ một nghiêng: ( Monoclinic)

Còn gọi là hệ đơn tà. Thường gặp là lăng trụ hình hai mặt và hỗn hợp.

Hệ ba nghiêng ( Triclinic)

Còn gọi là hệ tam tà. Dạng hay gặp là lăng trụ kết hợp với các hình hai mặt