سیترین هیت شده : تغییر رنگ آمیتیست به سیترین توسط حرارت دهی

سیترین، گوهری که طرفداران بسیاری دارد، در معادن مهم کشورهایی مانند بولیوی، اسپانیا، ماداگاسکار، مکزیک، اروگوئه و برزیل استخراج می‌شود. سیترین، به‌ویژه در نمونه‌های راف، از نظر ارزش گران‌تر از آمیتیست است. از آنجایی که سیترین خوش‌رنگ در طبیعت به میزان بسیار کمتری از دیگر انواع کوارتز یافت می‌شود، امروزه روش‌های مختلفی برای ایجاد رنگ زرد سیترین در کوارتزها پدید آمده است؛ از پرتودهی (Irradiation) برخی کوارتزهای طبیعی گرفته تا حرارت‌دهی کوارتزهای دودی و قهوه‌ای تیره، یا رشد هیدروترمال (Hydrothermal) کوارتز در محلولی حاوی مقداری آهن (که سیترین سنتتیک تولید می‌کند) و موارد دیگر. در حقیقت، فرآیندی که گاهی به‌طور طبیعی در زمین و در برخی از ذخایر آمیتیست با حرارت یا پرتو طبیعی ایجاد می‌شود، به‌طور مصنوعی روی آمیتیست اعمال می‌شود. با این حال ذات طبیعی کوارتز حفظ می‌شود و فقط تغییر رنگ داریم.

سه نکته مهم درباره سیترین

نکته ۱: کوارتز لیمویی (Lemon Quartz) با طیف رنگی زرد-سبز، نامی تجاری است. اگرچه برخی منابع از نظر فنی آن را سیترین به شمار می‌آورند، این رنگ را به‌طور معمول با بهسازی حرارتی یا پرتودهی از کوارتز بی‌رنگ به دست می‌آورند. کوارتزهای لیمونیتی (رنگ‌گرفته از ذرات لیمونیت) نیز سیترین محسوب نمی‌شوند. ظاهراً بیشتر هانی کوارتزها (کوارتزهای عسلی) هم حرارت‌دیده‌اند. سیترین به کوارتزی با رنگ زرد کمرنگ تا زرد خوش‌رنگ و نارنجی مایل به قهوه‌ای/قرمز گفته می‌شود. این رنگ را معمولاً به عنصر جزئی آهن در ساختار آن نسبت می‌دهند، هرچند علت رنگ در برخی سیترین‌های طبیعی هنوز محل بحث است و مراکز رنگی وابسته به آلومینیوم نیز مطرح شده‌اند. بهترین رنگ‌های سیترین اشباع‌شده‌اند، با اندکی ترکیب قهوه‌ای یا بدون آن، و از زرد تا نارنجی مایل به قرمز و حتی قرمز نارنجی متغیرند.

نکته ۲: امروزه اغلب راف‌های سیترین «ارزان‌قیمت» در بازار، آمیتیست حرارت‌دیده هستند. این موضوع در نگین‌ها هم بسیار دیده شده و در طیف‌های متفاوتی وجود دارد. اگر نگران شدید، باید بگویم که اگر سیترین از نوع سنتتیک (رشدیافته در آزمایشگاه) باشد، تشخیص آن بسیار سخت است؛ به‌طوری که اغلب با ابزار استاندارد گوهرشناسی رایج قابل تشخیص نیست و به بررسی با تجهیزات پیشرفته، مثل طیف‌سنجی مادون‌قرمز (FTIR) و تحلیل عناصر کمیاب (مثلاً به روش LA-ICP-MS)، نیاز دارد.

نکته ۳: شیشه‌های زردرنگ، از نگین تراش‌خورده تا قطعات منشوری، فراوان یافت می‌شوند و بدل سیترین هستند. تشخیص آن‌ها آسان است (وجود حباب و بررسی با ابزار گوهرشناسی)، اما برای فرد ناآشنا آسان نیست!

تغییر رنگ آمیتیست به سیترین

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، بخشی از یک ژئود آمیتیست پررنگ از ریو گرانده جنوبی برزیل به چهار تکه بریده شده است. سه قسمت از آن‌ها با گرما یا پرتو فرابنفش تحت بهسازی قرار گرفتند. سپس چهار قطعه را دوباره به هم چسباندند.

1. بالا سمت چپ: بهسازی‌نشده، رنگ اصلی. به نظر می‌رسد رنگ به‌طور یکنواخت در نوک‌ها توزیع می‌شود، اما شدیدترین آن ۱ تا ۴ میلی‌متر زیر وجوه بلوری رومبوهدرال (Rhombohedral) است.
2. بالا سمت راست: به مدت ۳ ماه در معرض پرتو فرابنفش دو لامپ جیوه‌ای کم‌فشار ۱۸ واتی (لامپ‌های ضدباکتری UV-C) قرار گرفته است. کریستال‌ها تقریباً تمام رنگ خود را از دست داده‌اند، اما هنوز در درون برخی از تکه‌های بلوری اندکی رنگ بنفش اولیه قابل مشاهده است. محو شدن در ابتدا نسبتاً سریع انجام می‌شود، اما با گذشت زمان کند می‌شود. رنگ‌زدایی (Bleaching) کامل احتمالاً به ۲ تا ۳ ماه دیگر نیاز دارد.
3. پایین سمت چپ: حرارت‌دادن در دمای حدود ۳۸۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۸ ساعت باعث از بین رفتن بیشتر رنگ بنفش و ظاهری لکه‌دار شد. برخی از بلورها هنوز در بخش‌های مرکزی رنگ بنفش اولیه خود را دارند، در حالی که لایه‌های بیرونی وجوه رومبوهدرال شروع به ایجاد رنگ زرد مایل به قهوه‌ای می‌کنند. این قسمت ظاهری شبیه آمترین (Ametrine) دارد.
4. پایین سمت راست: حرارت‌دادن تا حدود ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۱۲ ساعت. رنگ بنفش از بین رفته و رنگ نارنجی مایل به قهوه‌ای ظاهر شده است که شدیدترین حالت آن نزدیک سطح است. توجه داشته باشید که شدیدترین رنگ بنفش در بلورهای بهسازی‌نشده مستقیماً در سطح نیست، بلکه چند میلی‌متر داخل کریستال‌ها است.

تشخیص راف‌های سیترین بهسازی‌شده

قیمت می‌تواند یکی از نشانه‌ها برای تشخیص مواد بهسازی‌شده باشد. به‌طور کلی سیترین‌ها در طبیعت اغلب در رنگ‌های زرد کمرنگ تا متمایل به سفید یافت می‌شوند. نمونه‌های خوش‌رنگ کمیاب هستند. یک قطعه راف سیترین (غیرمنشوری) شفاف ۳۰۰ گرمی با رنگ طلایی کمرنگ می‌تواند به‌طور متوسط گرمی نیم تا یک دلار ارزش داشته باشد. اگر یک کریستال منشوری‌شکل سیترین طلایی پررنگ با وزن ۳۸ گرم مطابق تصویر بالا داشته باشیم، می‌تواند گرمی ۱۰ دلار ارزش داشته باشد. بنابراین رنگ و فرم ظاهری در قیمت آن تأثیر زیادی دارد. سیترین‌ها اغلب وارداتی هستند و اگر قیمت دلار را (به نرخ زمان نگارش این مقاله) ۳۰ هزار تومان حساب کنید، خواهید دید قیمت نهایی چقدر بالا می‌رود. راف‌های سیترین حرارت‌دیده معمولاً نقطه‌های پررنگ قهوه‌ای سوخته دارند، به‌ویژه در بخش‌های سطحی. البته این موضوع به نوع رنگ آمیتیست هم بستگی دارد که در همین مطلب توضیح داده‌ایم. ژئودهایی با رنگ زرد-نارنجی پررنگ که منطقه‌بندی رنگی (Color Zoning) آن‌ها ناگهان به سفید می‌رسد، به بهسازی مشکوک‌اند. سیترین طبیعی و سیترینی که از حرارت‌دادن کوارتز دودی به دست می‌آید، در نور قطبیده دورنگی (Dichroism) ضعیفی نشان می‌دهند؛ یعنی هنگام چرخاندن پلاریزر از حالت عمودی به افقی، تغییر رنگ اندکی دیده می‌شود. اما سیترین حاصل از حرارت‌دادن آمیتیست معمولاً دورنگی ندارد. بنابراین نبود دورنگی می‌تواند یکی از شواهد حرارت‌دیدن آمیتیست باشد، اما چون دورنگی سیترین طبیعی بسیار ضعیف است و گاهی قابل تشخیص نیست، این ویژگی به‌تنهایی اثبات‌کننده نیست. متأسفانه این موضوع امری تخصصی است و به پلاریزر و دایکروسکوپ (Dichroscope) نیاز دارد. در بلورهای سنتتیکی که در محلول حاوی آهن رشد داده می‌شوند، رفتار دورنگی با سیترین طبیعی متفاوت گزارش شده است.

برخی اوقات ممکن است راف شما کوارتز بی‌رنگی با پوشش اکسید آهن زرد (ذرات لیمونیتی) باشد. تفاوت ظاهری این مورد با سیترین طبیعی کاملاً مشخص است و بهتر است تصاویر انواع آن‌ها را ببینید.

علت تغییر رنگ در آمیتیست‌ها

رنگ آمیتیست در اکثر معادن مختلف جهان به‌طور نابرابر در بلورهای منفرد توزیع شده است. در ژئودهای آمیتیست، رنگ اغلب در نواحی رشد زیر وجوه رومبوهدرال شدیدتر است.

گاهی رنگ در زیر وجه‌های رومبوهدرال r یا z عمیق‌تر می‌شود و وقتی از بالا به بلور نگاه می‌کنید، ظاهری چرخ‌دنده‌مانند دارد. در کریستال‌های منشوری، رنگ ممکن است در لایه‌های نازک فانتوم‌مانند ظاهر شود؛ در حالی که در انواع گرزی (Scepter) و کوارتز اسکلتی (Skeletal Quartz)، رنگ اغلب در امتداد لبه‌ها متمرکز است و با مناطق دودی همراه می‌شود.

زمانی که آمیتیست در دمای بیش از ۳۰۰ و تا ۴۴۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شود، رنگ بنفش خود را از دست می‌دهد و اغلب به زرد، نارنجی یا قهوه‌ای تبدیل می‌شود و سپس شبیه کوارتز از نوع سیترین می‌شود؛ اما رنگ آن بسته به منشأ آمیتیست و دما در طول بهسازی حرارتی ممکن است تغییر کند و بی‌رنگ یا به‌ندرت سبز شود. همچنین پرتو فرابنفش (UV) مراکز رنگی (Color Centers) را از بین می‌برد و به این ترتیب رنگ برخی آمیتیست‌ها با قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض نور خورشید به آرامی محو می‌شود. به‌طور کلی هرچه رنگ آمیتیست تیره‌تر باشد، تغییر رنگ آن شدیدتر است. بر اساس تحقیقات، بهترین رنگ سیترینی از آمیتیست در گستره دمای حدود ۵۶۰ درجه سانتی‌گراد به دست می‌آید.

آمیتیست دورنگی (Dichroism) دارد: وقتی قطبش نور از موازی با محور c به عمود بر محور c تغییر می‌کند، رنگ آن از بنفش-آبی به ارغوانی تغییر می‌کند. قدرت این اثر تا حد قابل توجهی متفاوت است و تغییر رنگ بسته به جهت نور عبوری ممکن است با چشم غیرمسلح قابل مشاهده باشد، به‌ویژه در بلورهایی با رنگ توزیع منطقه‌ای که حتی ممکن است تُن‌های آبی آسمانی نشان دهند.