螢石

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螢石
基本資料
類別鹵化物
化學式氟化鈣 - CaF2
性質
分子量78.07
顏色無色、白、藍、綠、黃或紅色
晶體慣態單晶主要為立方體,集合體為粒狀或塊狀等
晶系等軸晶系
解理[111]四組完全解理
斷口參差狀
韌性/脆性易脆
摩氏硬度4
光澤玻璃光澤
條痕白色
透明性透明至微透明
比重3.18
折射率1.433 - 1.435
發光性紫外線照射時發藍色螢光
熔性3
溶解度微溶於
其他特徵熱發光性

螢石(Fluorite或Fluorspar或Fluor),又稱氟石砩石,是一種礦物,其主要成分是氟化鈣(CaF2),含雜質較多。其中的常被稀土元素替代,此外還含有少量的Fe2O3、SiO2和微量的Cl、O3和He等。自然界中的螢石常顯鮮艷的顏色,硬度比小刀低[1]。螢石可以用於製備氟化氫:CaF2 + H2SO4 → CaSO4+ 2HF[2];它的色散極低,對紅外線、紫外線的透過性能高,適合做光學元件。但天然螢石晶體往往不純,混有雜質,而且體積不足以製造大型光學元件,所以人工結晶螢石成為了製造鏡頭所用低色散光學元件的材料之一。

基本性質

晶系及結晶習性

螢石單晶
紫色螢石單晶(含亞鐵離子)

螢石為等軸晶系。單晶主要為立方體,少數為菱形十二面體、八面體[3]。立方體晶面上常出現與棱平行的網格狀條紋,集合體為粒狀、晶簇狀、條帶狀、塊狀等。

光學性質

  • 顏色:純淨的螢石為無色,但因含有較多Y、Ce 等元素,造成螢石結構空位,產生色心而致色,常見的顏色有淺綠色至深綠色,藍、綠藍、黃、酒黃、紫、紫羅蘭色、灰、褐、玫瑰紅、深紅等。
  • 透明度:透明至半透明。
  • 光性:均質體。
  • 多色性:無多色性。
  • 發光性:紫外光照射下螢石可有紫或紫紅色熒光,陰極射線下螢石可發紫或紫紅色光;某些螢石有熱發光性,即在酒精燈上加熱,或太陽光下曝曬可發出磷光,此類螢石可被稱為夜明珠。另外紫色螢石具有摩擦發光的特性。
  • 光譜吸收:螢石的可見光的吸收譜很不特徵,變化較大,一旦有吸收。吸收線表現得很明顯。

力學性質

  • 密度:3.18(+0.07,-0.18)g/cm3[2]

品種

珠寶界常按螢石的工藝用途和顏色特徵來劃分螢石的品種;

按用途劃分

按用途,螢石可分為以下幾種。

  • 寶石級:單晶顆粒大,透明、顏色鮮,因硬度低,很少用於首飾,而多用於觀賞和收藏。
  • 玉石級:為粒狀或纖維狀集合體,半透明,單一顏色或不同顏色相間呈條帶狀分佈。多用於雕刻或製成工藝擺件。
  • 光學用螢石:一般指將天然螢石粉碎後人工結晶而得到的顏色、形狀規則的螢石晶體。經過切削,研磨等步驟可製成色散極低的大型光學鏡片。

按常見顏色劃分

螢石可劃分出綠、紫、藍等品種。

  • 綠色螢石:藍綠、綠、淺綠色。較常見的為晶簇。古有軟水綠晶之說,現已不用。
  • 紫色螢石:深紫、紫.常呈條帶狀分佈。古有軟水紫晶之稱,現已不用。
  • 藍色螢石:灰藍、綠藍、淺藍,往往表面深,中心淺。
  • 黃色螢石:桔黃至黃色,常呈條帶狀出現。
  • 無色螢石;無色透明至半透明以單晶或晶簇出現。

優化處理及其鑑別

  • 加熱處理:加熱處理在螢石中較為常見,通過加熱可使暗藍至黑色螢石變成藍色。一般來說,這種加熱處理的螢石很難鑑定,其顏色在300℃以下的環境中是穩定的[1]
  • 充填塑料或樹脂:在螢石中充填塑料或樹脂,其主要目的是癒合表面裂隙,使其在加工或佩戴時不產生裂隙。經充填處理的螢石的鑑定主要有以下幾個方面:
  1. 放大檢查縫隙。
  2. 熱針測試可熔樹脂和塑膠。
  3. 紫外熒光觀察,充填的塑料和樹脂可有特徵熒光。
  • 輻照處理:無色的螢石通過輻照可產生紫色。輻照處理的螢石極不穩定,遇光就會褪色,因此這種處理方法不具實用價值。

產地

中國出產的螢石

世界寶石級螢石主要分佈於美國、哥倫比亞加拿大英國納米比亞,以及奧地利瑞士意大利德國捷克斯洛伐克、原蘇聯澳大利亞南非等地。例如,美國的伊利諾伊州肯塔基州等就產紫、紫羅蘭、藍、黃、褐等色及無色透明螢石,新罕布殊爾州紐約州產鮮綠色螢石,哥倫比亞產綠色等色的螢石。加拿大安大略產無色透明螢石晶體。英國康沃爾產白、藍、紫羅蘭、淡紅褐等色螢石。納米比亞產祖母綠色螢石。中國各個省區幾乎都找到了螢石資源,其中寶石級螢石主要分佈於浙江安徽江西福建河南湖北湖南廣西四川貴州青海新疆等地。

參考來源

外部連結