蓝晶石是一种常用的工业原料,不同颜色的蓝晶石成分会有差异,并且性能也会有所区别。为了鉴别不同颜色的蓝晶石,就可以在标准光源条件下进行目视观察,常用的颜色检测照明设备就是标准光源箱。
蓝晶石的颜色差异原因:
蓝晶石抗化学腐蚀能力强、机械强度大,受热膨胀不可逆,是生产莫来石的主要原料。蓝晶石的熔点为1850℃,具有线膨胀性,在到达1500℃时会开始不可逆转化为莫来石。蓝晶石煅烧生成的莫来石作为高温耐火材料,具有转化速度快、膨胀系数高的特点,且具有很好的耐高温性能,可承受最高1850℃的高温。蓝晶石可以抵消黏土在高温下的收缩,使材料在110~1300℃温度范围内具有良好的体积稳定性。
蓝晶石作为产生于低温中高压条件下的变质矿物,有着十分重要的地质条件的指示作用,往往可以说明该地质体经历过晚期的退变质作用。1967年White EW和White WB的研究显示蓝晶石特征的蓝颜色来自于百万分级范围内的微量的Ti3+。强烈的光学吸收带的位置作为证据指示蓝晶石不寻常的鲜艳颜色可能是其电子跃迁到d窄带导致的。蓝色越深的蓝晶石样品中检测到的三价Ti离子含量也越高。然而,在绿色的蓝晶石中未发现含量异常的过渡族金属元素除了Fe,于是对蓝晶石绿色的致色成因归结于Fe元素的存在,科学家认为蓝晶石中绿色品种的颜色成因与绿柱石的绿色的颜色成因类似,都是由于三价铁和三价的钛离子之间发生了电荷转移。此外,在除了特拉沙和巴西的样本以外,都表现出亮红色到紫色的阴极射线发光,这被认为是由Cr3+造成的。这类似于红宝石的荧光效应,而且在另外两种没有检测到铬元素的蓝晶石中没有类似荧光现象。蓝晶石中的蓝颜色还可能与三价的铬离子有关。
蓝晶石颜色分级用标准光源箱:
由于不同蓝晶石的颜色可能取决于含有的不同的金属元素,为了准确的分辨不同颜色的蓝晶石,就可以在标准光源箱进行检定。人眼在不同的光源条件下观察同一块蓝晶石样品,可能会感知到不同的颜色。这是由于物体呈现颜色取决于光源和自身的光学特性两个方面,每种物体的光学特性是不变的,所以光谱特性一定的光源下,物体呈现的颜色也是不会改变的,如太阳、钨丝登、蜡烛,他们的光谱功率分布很接近,都是连续光谱,物体在这些光源下颜色基本上一致。目前出现一些电光源,其光谱功率分布不是连续的,其中缺少某些波长的色光。如所缺少的这些波长的色光恰巧在某物体的光学特性所反射(透射)的光谱范围内,这种物体就会因光源中缺少这些波长的色光(反射光中也缺少这些波长的色光)而改变颜色。
为了定量分析蓝晶石在不同照明光源下的颜色误差,就可以用标准色板作为样品来计算其在标准光源A和D65以及溴钨灯照明下的色差。标准光源箱就是一种配备有多种人工灯光的照明灯箱设备,包含D65、TL84、CWF、UV、F/A等常用光源。用户在检定蓝晶石颜色时,就可以将待测试样与标准样品一同放入灯箱中,然后按照标准光源箱对色规范对试样与标样的颜色差异程度进行评价,从而区分不同颜色的蓝晶石。