การเปลี่ยนสีของทัวร์มาลีนสีเขียวจากแหล่งมาดากัสการ์ ด้วยการปรับปรุงคุณภาพด้วยความร้อน

Abstract

           ทัวร์มาลีนเป็นหนึ่งในอัญมณีมีค่าที่เป็นที่นิยมเนื่องจากเป็นอัญมณีที่มีสีหลากหลาย งานวิจัยนี้ศึกษาการ เปลี่ยนสีและลักษณะเฉพาะของสเปกตรัมทัวร์มาลีนสีเขียวจากแหล่งมาดากัสการ์ที่ผ่านการเผาในสภาวะบรรยากาศ ที่อุณหภูมิ 400-600 องศาเซลเซียส ด้วยเทคนิค EDXRF ยูวีวิสซิเบิลสเปกโทรสโกปี และดีฟฟิวรีแฟลกแทนซ์อินฟราเรดสเปกโทรสโกปี วิเคราะห์การเปลี่ยนสีด้วยระบบสี CIE L*a*b* ด้วยเครื่องยูวีวิสซิเบิลสเปกโทรมิเตอร์ ผลการวิจัยพบว่าทัวมาลีนสีเขียวเปลี่ยนเป็นสีเขียวอมเหลืองหลังจากผ่านการเผาที่ 400-600 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตาม ความสว่างของตัวอย่างที่ผ่านการเผาที่ 400-500 องศาเซลเซียส มีค่าเพิ่มขึ้น ในขณะที่ค่าความสว่างจะลดลง เมื่ออุณหภูมิในการเผา 600 องศาเซลเซียส ยูวีวิสซิเบิลสเปกตรัมแสดงแถบการดูดกลืนแสงของ Mn2+ และ Fe2+ ซึ่งสัมพันธ์กับการเกิดสีเหลืองและเขียวในทัวร์มาลีนดิฟฟิวรีแฟลกแทนซ์อินฟราเรดสเปกตรัมของทัวร์มาลีนสีเขียวแสดงการดูดกลืนที่ตำแหน่ง 3450, 1350, 1100 and 1085 cm-1 ซึ่งสัมพันธ์กับ OH, BO3 , Si6O18 และ SiO ตามลำดับ หลังจากการปรับปรุงด้วยความร้อน ความกว้างในช่วง 400-2000 cm-1 ลดลงและค่าการดูดกลืนของ OH ของโมเลกุลน้ำลดลง ผลการวิจัยอาจเป็นประโยชน์สำหรับ การปรับปรุงสีและความใสของทัวร์มาลีน           Tourmaline is one of the most popular of semi-precious gemstones, because of its multicolour nature. In this research, color change and spectroscopic characteristics of green tourmaline from Madagascar, when subjected to heating in air atmosphere with heating temperature at 400-600 °C, has been studied by EDXRF, UV-visible spectroscopy and diffuse reflectance infrared spectroscopy. CIE L*a*b* color measurement was employed to study the color change of green tourmaline via UV-visible spectrometer. The results revealed that the green tourmaline changed to yellowish green color after heating at 400-600 °C. However, the lightness of heated sample was increased with heating at 400-500 °C while that was decreased when the heating temperature was 600 °C. The UV-visible spectra showed characteristic absorption bands due to Mn2+ and Fe2+. The band related to yellow and green color in the unheated and heated tourmalines. The diffuse reflectance infrared spectrum of green tourmaline revealed absorption bands of OH, BO3 , Si6O18, and SiO at 3450, 1350, 1100 and 1085 cm-1 , respectively. After heat treatment, their bandwidths in the range 400-2000 cm-1 and the O-H bond absorption band of water molecules also decreased. The results may be utilized to improve the color or clarity in the tourmaline.