هکمنیت (Hackmanite) : نوعی سودالیت جادویی و شگفت انگیز

هکمنیت (Hackmanite)، نوعی سودالیت غنی از گوگرد با سختی 5.5 تا 6 است که با خاصیت تنبرسانس (نوعی فتوکرومیسم برگشت پذیر) در معرض اشعه ماوراء بنفش و اشعه ایکس شناخته می شود. این ویژگی به این گوهر اجازه می دهد تا به طور موقت در معرض نورهای مختلف تغییر رنگ دهد. هکمنیت می‌تواند بسته به منشأ خود، زمانی که روزها تا چند ماه در تاریکی باقی می‌ماند، محو یا پر رنگ شود. در بیشتر موارد، این سنگ با قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش صورتی تا ارغوانی/بنفش می‌شود و با قرار گرفتن در معرض نور خورشید یا منبع نور مصنوعی «سفید» کمرنگ تا خاکستری می شود. این رفتار برگشت پذیر است مگر اینکه سنگ در معرض گرما قرار گیرد. حرارت دادن به بیش از 500 درجه سانتیگراد، حساسیت هکمنیت به اشعه ماوراء بنفش را از بین می برد و آن را در حالت سفید شده باقی می گذارد.

به دلیل این خاصیت جذاب، هکمنیت طبیعی به عنوان یک سنگ قیمتی استفاده می شود، در حالیکه هکمنیت مصنوعی برای کاربردهای با تکنولوژی سطح بالا مانند نظارت بر میزان UV در نظر گرفته می شوند. مکانیسم تنبرسانسی در هکمنیت ها به دلیل انتقال الکترون تحریک شده توسط اشعه UV از یون های S22- به مکان های خالی کلرید است که مراکز رنگی ای را ایجاد می کند که در محدوده مرئی جذب می شوند. اگر انرژی حرارتی یا نوری کافی داده شود، الکترون ها می توانند به دی سولفید برگردند.

نحوه تشکیل و معادن

هکمنیت در اواخر دهه 1890 در گرینلند کشف شد و به نام ویکتور هکمن (Victor Hackman) استاد زمین شناس فنلاندی نامگذاری شده است. هکمنیت یک کانی با ترکیب کلی Na8Al6Si6O24(Cl,S)2 است. هکمنیت معمولاً به صورت سنگدانه‌های بلوری مات تا اوپک یافت می‌شود که اغلب با سایر کانی‌ها، به‌ویژه سودالیت غیرتنبرسنت رشد می‌کنند. به طور معمول در ماگماهای کم سیلیس و قلیایی تشکیل می شود. چنین شرایطی در سینیت‌های نفلین، فونولیت‌ها و انواع سنگ‌های مرتبط، در سنگ‌های آهکی متاسوماتیزه شده و همچنین در حفره‌های بلوک‌های آتشفشانی بیرون زده وجود دارد.

یافتن هکمنیت باکیفیت گوهری نادر است. در بهترین حالت، اکثر کریستال ها نیمه شفاف هستند. تا همین اواخر، نمونه هایی از هکمنیت بلوری وجه دار شفاف به ندرت گزارش شده بود. اخیراً نمونه های باکیفیت از منطقه موگوک میانمار و ولایت بدخشان افغانستان گزارش شده است.

هکمنیت های کانادا و گرینلند زمانی که برای اولین بار استخراج می شوند می توانند از صورتی تا بنفش متغیر باشند. با این حال، در نور خورشید، آنها به سفید مایل به خاکستری یا سفید محو می شوند. از سوی دیگر، هکمنیت‌های افغانستان و میانمار شروع به رنگ سفید می‌کنند اما در زیر نور خورشید صورتی یا بنفش می‌شوند. تاریکی این اثرات را معکوس خواهد کرد. امروزه افغانستان و میانمار مهمترین منابع این گوهر را در اختیار دارند. ایالات متحده آمریکا؛ میناس گرایس، برزیل؛ شبه جزیره کولا، روسیه؛ و گرینلند ؛ گینه؛ نروژ و گرینلند از دیگر منابع این کانی می باشند.

خاصیت تنبرسانسی در هکمنیت

رنگ صورتی این سودالیت غیرمعمول وقتی در معرض نور قرار می گیرد رنگ آن کمرنگ تا بی رنگ می شود. هنگامی که سودالیت برای مدت طولانی در تاریکی قرار می گیرد یا در معرض نور فرابنفش موج کوتاه قرار می گیرد، به رنگ صورتی اولیه خود باز می گردد. این تحول می تواند بی پایان تکرار شود. کانی هایی که تغییر رنگ بدین صورت را نشان می دهند، تنبرسنت هستند.

تنبرسانسی خاصیتی است که برخی از کانی ها و فسفرها در پاسخ به تابش یک طول موج تیره می شوند و پس از قرار گرفتن در معرض طول موج متفاوت به طور برگشت پذیر بی رنگ می شوند. تعداد بسیار کمی از کانی ها این پدیده را نشان می‌دهند که به عنوان فوتوکرومیسم برگشت‌پذیر نیز شناخته می‌شود، کلمه‌ای که در مورد عینک‌های آفتابی که با قرار گرفتن در معرض نور خورشید چگالی رنگ خود را تغییر می‌دهند به کار می‌رود. این خاصیت سبب شده هکمنیت را به گوهری ارزشمند برای کلکسیونرها تبدیل کند.

ویدئو: هکمنیت های افغانستان ، آنها در تماس با نور UV به بنفش تیره شدید تغییر می دهند، شارژ آنها حدود یک ثانیه طول می کشد. این هکمنیت های زیبا به ما یادآوری می کنند که طبیعت مادر چقدر می تواند شگفت انگیز و جذاب باشد.

علت رنگ هکمنیت

مراکز رنگی عامل رنگ هکمیت هستند. اصطلاح F-Centers یا مراکز رنگی از کلمه آلمانی Farbe به معنای رنگ گرفته شده است. مرکز F یک نقص در شبکه یونی است که زمانی رخ می دهد که یک آنیون به عنوان یک نوع خنثی خارج شود و یک حفره و یک بار منفی پشت سر بگذارد. سپس این بار منفی توسط بارهای مثبت همسایه در شبکه تقسیم می شود. F-Centers عامل رنگساز بسیاری از کانی ها از جمله فلوریت و باریت هستند. یک بار الکتریکی منفی در چنین جاهای خالی برای ایجاد تعادل بار مورد نیاز است، و هر الکترون آزاد در مجاورت به چنین فضای خالی کشیده می شود و در آنجا به دام می افتد. چنین الکترونی به دام افتاده اساس معمولی یک مرکز F است. به نظر می رسد که این مرکز در هکمنیت طیف سبز، زرد و نارنجی و مقادیر متفاوتی از رنگ آبی را جذب می کند. هنگامی که هکمنیت در نور سفید دیده می شود، قرمز و مقداری آبی به چشم باز می گردند و رنگ های هکمنیت را می دهند.

یک کانی ممکن است رنگ خاصی تولید کند که به آرایش های متفاوت اما ثابت الکترون ها بستگی دارد . هکمنیت انرژی حاصل از تابش فرابنفش را جذب می کند و بسیاری از الکترون ها در موقعیت جدید و پرانرژی در اتم ها (مراکز F) گیر می کنند. این همان چیزی است که باعث می شود وقتی چراغ ها روشن می شوند، گوهر رنگ دیگری پیدا کند. اما وقتی چراغ اتاق را روشن می کنیم، رنگ جدید محو می شود. نور سفید (طیف مرئی) نیز به الکترون ها انرژی می دهد، نه به اندازه نور ماوراء بنفش. نور سفید انرژی لازم برای جدا کردن الکترون‌ها از مراکز F را دارد و در نتیجه کانی را به حالت بی‌رنگ باز می‌گرداند.

ناپایداری رنگ صورتی

رنگ صورتی موجود در هکمنیت ناپایدار است زیرا در مواجهه با نور خیلی سریع محو می شود. این رنگ ممکن است به دو روش مختلف بازیابی شود. یکی این است که نمونه را برای چند ساعت تا چند هفته در تاریکی قرار دهید، یا قرار گرفتن در معرض امواج فرابنفش کوتاه یا بلند نیز رنگ صورتی آن را بازیابی می کند. امواج ماوراء بنفش موج کوتاه برای این منظور کارآمدترین است. سرعت انجام این کار و عمق رنگ بدست آمده از نمونه ای به نمونه دیگر متفاوت است.

در برخی از نمونه ها، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور ماوراء بنفش برای ایجاد صورتی کمرنگ لازم است. در نمونه های دیگر، قرار گرفتن در معرض امواج کوتاه فرابنفش تقریباً بلافاصله رنگ صورتی ایجاد می کند. در نمونه های اخیر، قرار گرفتن بیشتر در معرض نور ماوراء بنفش برای چند دقیقه تا چند ساعت، رنگ صورتی تیره تا تمشکی مایل به قرمز ایجاد می کند که در آن یک جزء آبی ضعیف مشهود است. این را می توان در برخی از نمونه های Mont Saint-Hilaire و Khibina مشاهده کرد. حال اگر نمونه در تاریکی قرار گیرد، رنگ قرمز تیره فسفرسانس را نشان می دهد که به عنوان “پساتابناکی” نیز شناخته می شود. نور مرئی (طول موج بین 480-720 نانومتر) به سرعت فرآیند را معکوس کرده و نمونه را بار دیگر بی رنگ می کند.
این اثر فتوکرومیک را می توان به طور نامحدود تکرار کرد، اگرچه حرارت دهی کانی، تنبرسانس را برای همیشه از بین می برد.

بهسازی

راف هکمنیت گاها برای افزایش شفافیت آن با روغن بهسازی می شوند. برخی از آنها پس از برش و صیقل دادن در روغن قرار می دهند. از آنجایی که هرگونه تراش مجدد باعث ظاهر شدن مجدد ترک ها می شود، چنین سنگ هایی مجددا در روغن قرار می دهند تا پاکی ظاهر آنها بهبود یابد.

آیا همه سودالیت های حاوی گوگرد ، هکمنیت هستند؟

در مطالعه GIA روی چند نمونه هکمنیت برمه با رنگ اشباع آبی تا بنفش و برخی از سنگ های کمرنگ افغانستان با قرار گرفتن در معرض UV یا منابع نور سفید روشن یا قرار گرفتن در تاریکی برای دوره های طولانی، کمی تغییر رنگ یا بدون تغییر رنگ نشان دادند. سنگ‌هایی که دارای تنبرسانس بدون یا بسیار ضعیف هستند، علیرغم وجود مقادیر ناچیزی از گوگرد، بهتر است به عنوان سودالیت شناخته شوند. اگرچه هکمنیت معمولاً در ادبیات گوهرشناسی به عنوان گونه‌ای از سودالیت حاوی گوگرد توصیف می‌شود که با درجه تنبرسانسی آن متمایز می‌شود، هیچ دستورالعملی وجود ندارد که به وضوح هکمنیت را از سودالیت جدا کند. پیشنهاد ما این است که تنها سودالیت با تنبرسانس قابل توجه هکمنیت نامیده شود.