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유색 전기석의 화학적 및 광학흡수 분광학적 연구 KCI 등재

Chemical and Optical Absorption Spectroscopic Study of Colored Tourmalines

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/247499
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광물과 암석 (Korean Journal of Mineralogy and Petrology)
한국광물학회 (The Mineralogical Society Off Korea)
초록

미국의 샌디에고광산에서 산출되는 분홍색이나 무색의 전기석과 산지가 알려지지 않은 브라질산의 청색 내지 녹색을 띄는 전기석 그리고 국내의 학산, 운천 광산에서 산출되는 흑갈색 전기석들의 화학적 성분과 광물 흡수 분광학적 특성을 연구하기 위하여 X선 회절기, 전자 현미 분석기, 광학적 흡수 분광분석 및 열 처리 실험 등을 이용하였다. 최소 자승법을 활용하여 단위포 크기를 구하면, 흑갈색 전기석 경우 a = 15.96-16.01 a, c = 7.15-7.16 a이며, 분홍색 전기석은 a = 15.82 - 15.87 a, c = 7.09 - 7.10 a이며, 청색/녹색 전기석은 a = 15.88 - 15.94 a, c = 7.12 - 7.15 a이다. 전기석 광물들이 여러가지 다양한 색을 띄는 주요한 원인은 전이 원소들에 의한 것이다. 분홍색은 망간 3가, 청색 내지 녹색은 철 2가와 망간 2가, 청녹색은 구리 2가, 흑갈색은 철 2가, 철 2가 - 철 3가, 그리고 철 2가 - 티타늄 4가에 의해 색을 띄게 된다. 분홍색 전기석 경우, 망간 3가는 압축된 Y자리에서 O(1)H-O(3)H 축을 따라 쟌-텔러 변형으로 안정한 구조를 가지게 된다. 전기석 광물들을 고온으로 열처리하면, 일반적으로 분홍색 혹은 빨간색을 띄는 전기석들은 무색으로 변색이 되며, 청녹색은 녹청색으로 색상이 변하며, 황녹색 같은 경우는 일부 샘플들만 옅은 녹색으로 바뀌는 모습이 관찰되었다. 엘바이트-흑전기석 계에서는 철과 망간의 함량에 따라 색의 누대구조가 나타난다. 녹색 영역에서는 철의 함량이 높으며 분홍색 영역에서는 망간의 함량이 높다. 망간은 황색이나 무색 영역에서 보다 짙은 황색 영역에서 증가한다.났다.억제물질로 작용할 때 Ki값과 억제양상이 측정되었는데 모두 경쟁적 방해를 보였다. Ki값은 10mM 인산완충용액에서 측정한 것이 100 mM 인산완충용액에서 측정한 것보다 훨씬 낮아 인산기가 기질이 아니어도 효소의 부착에 큰 영향을 미치는 것을 보여주고 있다.

The chemical and optical absorption spectroscopic characters of pink and colorless tourmalines from San Diego mine in California, U.S.A., blue/green tourmalines from anonymous mine, Brazil, and brownis black tourmalines from Uncheon and Haksan mines in Korea have been studied using X-ray diffractometer, electron microprobe, optical absorption spectroscopy, and heat treatment. Least-squares refinements give unit cell diminsions : a = 15.96-16.01 a, c = 7.15-7.16 a for the brownish black tourmalines, a = 15.82 - 15.87 a, c = 7.09 - 7.10 a for pink tourmalines, and a = 15.88 - 15.94 a, c = 7.12 - 7.15 a for blue green tourmalines. The colors of tourmalines are responsible for the transition elements. The pink color is attributed to the Mn3+ ions, the blue-green to Fe2+ and Mn2+, bluish green to Cu2+, and the brownish black to Fe2+, Fe2+ - Fe3+, and Fe2+ - Ti4+. The Mn3+ ions of pink color tourmalines are stabilized in the Y sites compressed along the O(1)H-O(3)H axis by Jahn-Teller distortion. Heating removes the pink or red component from tourmalines, producing the colorless stones from the pink and red ones. The bluish green samples change into the greenish blue ones and a certain yellowish green samples change into the light green ones by heat treatment. In the elbaite-schorl series, the concentration of Fe and Mn are variable depending on the color zones. The green zone is characterrized by the high content of Fe and Mn are variable depending on the color zones. The green zone is characterized by the high content of Fe, whereas the pink zone by the high content of Mn. Mn increases in deep yellow zone compared with yellow or colorless zones.

저자
  • 김희종 | Kim, Hee-Jong
  • 김수진 | Kim, Soo-Jin