Τι είναι η μαύρη τουρμαλίνη;
Μαύρη τουρμαλίνη είναι μια ιδιαίτερη παραλλαγή της τουρμαλίνης, ενός κρυσταλλικού βοριοπυριτικού ορυκτού. Θεωρείται ότι η ιδιαίτερη απόχρωση της μαύρης τουρμαλίνης οφείλεται σε ίχνη τιτανίου που είναι ενσωματωμένα στη μοριακή δομή των ορυκτών.
Μαύρη τουρμαλίνη, που μερικές φορές αναφέρεται ως schorl , είναι ένας από τους πιο δημοφιλείς ημιπολύτιμους πολύτιμους λίθους στον κόσμο και συνδέεται συνήθως με τη δύναμη του ηλεκτρισμού και τον μήνα Νοέμβριο.
Λόγω της μεγάλης γκάμα πιθανών χρωμάτων της τουρμαλίνης, το στολίδι συχνά συγχέεται με άλλους πολύτιμους λίθους. Στην πραγματικότητα, η ιστορία λέει ότι οι Ισπανοί κατακτητές που βρήκαν μια πρασινωπή παραλλαγή της πέτρας στη Νότια Αμερική ήταν πεπεισμένοι ότι οι πέτρες που είχαν βρει ήταν σμαράγδια. Αυτή η πολύπλευρη εμφάνιση αντανακλάται στην προέλευση του ονόματος «τουρμαλίνη», που λέγεται ότι προέρχεται από τη σινχαλέζικη λέξη «toramali», που σημαίνει «μεικτό στολίδι». Τούτου λεχθέντος, μακράν η πιο κοινή παραλλαγή τουρμαλίνης είναι η μαύρη τουρμαλίνη, η οποία πιστεύεται ότι αποτελεί έως και το 95% όλων των φυσικών δειγμάτων τουρμαλίνης. Συνηθέστερα, η τουρμαλίνη σχηματίζεται σε τοποθεσίες με υψηλή θερμότητα και πίεση, όπως υδροθερμικές οπές και υπόγεια σπήλαια. Το μέγεθος αυτών των κρυστάλλων μπορεί να ποικίλλει από μικροσκοπικά θραύσματα μήκους μόλις λίγων χιλιοστών έως ογκώδη δείγματα που ζυγίζουν πάνω από 100 κιλά.
Η τουρμαλίνη είναι ένα παλιό στολίδι, με αρχεία που δείχνουν ότι οι ιθαγενείς αμερικανικοί λαοί χρησιμοποιούσαν το στολίδι για διακοσμητικούς και θρησκευτικούς σκοπούς από την προϊστορία. Η εμπορική εξόρυξη τουρμαλίνης ξεκίνησε στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1800, μετά την ανακάλυψη κοιτασμάτων τουρμαλίνης στο Maine. Σήμερα, η μαύρη τουρμαλίνη είναι ένας από τους πιο δημοφιλείς πολύτιμους λίθους στον κόσμο, πολύ γνωστός μεταξύ των λαπιδαρίων και των συλλεκτών. Μερικά κομμάτια τουρμαλίνης έχουν πουληθεί για χιλιάδες δολάρια και κάποιος μπορεί να γίνει αρκετά πλούσιος ανακαλύπτοντας μόνο ένα μεγάλο κοίτασμα τουρμαλίνης. Η πλειοψηφία της μαύρης τουρμαλίνης που εξορύσσεται στον κόσμο προέρχεται από τη Βραζιλία, την Αφρική και σε μικρότερο βαθμό τη Σρι Λάνκα και τις Ηνωμένες Πολιτείες.
Ιδιότητες μαύρης τουρμαλίνης
Όπως όλα τα είδη τουρμαλίνης, η μαύρη τουρμαλίνη είναι ένα βορο-πυριτικό ορυκτό με τριγωνική κρυσταλλική δομή. Επίσης, όπως όλα τα είδη τουρμαλίνης, η πραγματική χημική σύνθεση διαφορετικών δειγμάτων μαύρης τουρμαλίνης μπορεί να διαφέρει λόγω του ότι διαθέτει πολλές ισομορφικές χημικές μορφές. Ο γενικός χημικός τύπος της ομάδας ορυκτών τουρμαλίνης μπορεί να εκφραστεί ως XY3 Z6 (Τ6 O18 )(BO3 )3 V3 W, όπου τα X, Y, Z, T, B, V και W αντιπροσωπεύουν θέσεις στην ατομική δομή που μπορούν να καταληφθούν από διάφορα αλκαλικά μέταλλα, αλογόνα, μέταλλα και ημιμέταλλα. Οι γεωλογικές ενώσεις έχουν εντοπίσει έως και 32 διαφορετικές χημικές δομές στην ομάδα της τουρμαλίνης.
Συγκεκριμένα, τα στοιχεία που ευθύνονται για τη χαρακτηριστική μαύρη απόχρωση του shorl είναι το τιτάνιο, ο σίδηρος και το μαγγάνιο. Αυτά τα μέταλλα μετάπτωσης βρίσκονται συνήθως στις οκταεδρικές θέσεις Υ και Ζ. Η ατομική δομή και η φυσική θέση αυτών των μετάλλων μετάπτωσης έχουν ως αποτέλεσμα τη μαύρη τουρμαλίνη να έχει ένα ασυνήθιστα υψηλό φάσμα απορρόφησης στα 416 nm περίπου. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το μήκος κύματος του ορατού φωτός είναι μεταξύ 400-700 nm, αυτό σημαίνει ότι τα κατιόντα και τα ανιόντα τιτανίου, σιδήρου και μαγγανίου απορροφούν ουσιαστικά όλο το ορατό φως, δίνοντας έτσι στον κρύσταλλο το βαθύ μαύρο του χρώμα. Η συγκεκριμένη μοριακή δομή καθιστά επίσης τη μαύρη τουρμαλίνη ένα πολύ ανθεκτικό ορυκτό, που κατατάσσεται στο 7,2 στην κλίμακα σκληρότητας Mohs. Η μαύρη τουρμαλίνη είναι επίσης σχετικά αδρανής, που σημαίνει ότι είναι πολύ ανθεκτική στις χημικές καιρικές συνθήκες και ανθεκτική στο ξεθώριασμα χρώματος λόγω της ακτινοβολίας.
Σε διάφορες μυστικιστικές ομάδες και κύκλους της Νέας Εποχής, η μαύρη τουρμαλίνη συνδέεται με τις δυνάμεις του ηλεκτρισμού και του ηλεκτρομαγνητισμού. Αυτή η συσχέτιση δεν είναι εντελώς αδικαιολόγητη καθώς, παρά την ψευδοεπιστήμη των κρυστάλλων, η μαύρη τουρμαλίνη έχει μερικές ενδιαφέρουσες ηλεκτρικές ιδιότητες. Η τουρμαλίνη είναι ένα πυροηλεκτρικό υλικό, υποδεικνύοντας ότι θα δημιουργήσει ηλεκτρικό πεδίο όταν θερμανθεί. Η θερμότητα παραμορφώνει τη μοριακή δομή του κρυστάλλου, δημιουργώντας ένα δυναμικό τάσης. Η πρώτη περιγραφή της τουρμαλίνης που παρουσιάζει το πυροηλεκτρικό φαινόμενο προέρχεται από τον Έλληνα φυσιοδίφη Θεόφραστο, ο οποίος παρατήρησε ότι όταν θερμαινόταν η τουρμαλίνη προσέλκυε μικρά κομμάτια άχυρου και πριονίδι.
Η τουρμαλίνη είναι ένα πιεζοηλεκτρικό υλικό, καθώς μπορεί να μετατρέψει τη μηχανική καταπόνηση σε ηλεκτρική δύναμη. Η εφαρμογή μηχανικής καταπόνησης παραμορφώνει την κρυσταλλική μοριακή δομή, δημιουργώντας μια καθαρή διαφορά στην κατανομή των ηλεκτρικών φορτίων. Το αποτέλεσμα είναι ότι το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση και τη μεταφορά ηλεκτρικών φορτίων. Τα πυροηλεκτρικά και τα πιεζοηλεκτρικά υλικά έχουν βρει πολλές εφαρμογές σε τεχνολογίες αισθητήρων, γεννητριών και φωτισμού.
Η μαύρη τουρμαλίνη έχει επίσης μερικές ενδιαφέρουσες οπτικές ιδιότητες. Η μαύρη τουρμαλίνη είναι ένας διχρωμικός κρύσταλλος που σημαίνει ότι έχει διαφορετικούς συντελεστές απορρόφησης για διαφορετική πόλωση του φωτός. Το φως που εκπέμπεται κάθετα στον κύριο άξονα του κρυσταλλικού σχηματισμού απορροφάται έντονα ενώ το φως που εκπέμπεται παράλληλα προς τον άξονα διαθλάται. Αυτό το εφέ δίνει στη μαύρη τουρμαλίνη τη μοναδική της χρωματική παλέτα, με την ποσότητα του φωτός που απορροφάται να διαφέρει σε διαφορετικές επιφάνειες. του κρυστάλλου. Η διχρωμία του ζεύγους ορυκτών με ακανόνιστο σχηματισμό κρυστάλλων μπορεί να οδηγήσει σε ένα πετράδι τουρμαλίνης πολλαπλών χρωμάτων. Επιπλέον, ορισμένοι κρύσταλλοι τουρμαλίνης έχουν τέτοια δομή που θα εμφανίζονται σε διαφορετικά χρώματα, ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο το φως εκπέμπεται πάνω τους.
Οι οπτικές ιδιότητες της μαύρης τουρμαλίνης σημαίνουν ότι έχει βρει επίσης ένα σπίτι στο εργαστήριο, όπου έχει χρησιμοποιηθεί συχνά ως φυσικός μηχανισμός για την πόλωση και τη διάθλαση του φωτός για πειράματα. Επιπλέον, η μαύρη τουρμαλίνη είναι ένα από τα λίγα είδη τουρμαλίνης, το άλλο είναι ο κίτρινος τσιλαϊσίτης, ο οποίος έχει υψηλή μαγνητική επιδεκτικότητα. Οι μαγνητικές ιδιότητες της μαύρης τουρμαλίνης οφείλονται στις συγκεντρώσεις σιδήρου.
