Kristallide värvus @ Kristallipesa e-pood, looduslikud kristallid ja poolvääriskividest ehted

Värv on kristalli üks iseloomulikumaid tunnuseid.

Me näeme erinevaid toone, kuna teatud lainepikkusi objektid neelavad, teisi aga peegeldavad. Millegi violetsena nägemine ei tähenda, et see on seda oma olemuselt: sõltuvalt sellest, milliseid lainepikkusi see peegedab ja milliseid neelab, näeb inimaju ainult neid, mis on peegeldunud. Kui objekt näib valge, peegeldab see kõiki värve – ja vastupidi, mustad objektid neelavad kõik lainepikkused.

Igal kristallil on oma unikaalne keemiline koostis ja aatomite struktuur: teemandid koosnevad süsinikust; rubiinid ja safiirid alumiinium-kloriidist jne. Struktuur ühes n-ö ebapuhtuste (lisaainete) sisaldusega tähendab mh seda, millised lainepikkused selles neelduvad ja millised peegelduvad. Lisaaineteks on kõige sagedamini mõne siirdemetalli ioonid (raud, vask, nikkel, kroom jne).

Lisaks sellele, milliseid lainepikkusi mõni kristall neelab ja peegeldab, mõjutab kristalli värvi täiendavalt see, milline valgus kristallile parasjagu peale paistab (päikesevalgus, fluorestseeriv (helendav) valgus); samuti kristalli enda värvidemäng (labradoriit). Kui kristalli sees olevad lisaained peegeldavad valgust, tekib kristallil iseloomulik sädelus (päikesekivi, aventuriin).

Värvumise osas jaotatakse kristallid kaheks: akromaatilised (värvusetud) ja idiokromaatilised (alati värvilised).

Akromaatiliste kristallide puhul ei ole valgust neelavad ebapuhtused (nt mõni metall) kristalli keemilise koostise jaoks vajalik, ent on sinna sattunud ja mõjutab seetõttu kristalli värvi. Seega ehkki kristall võiks eksisteerida ka täiesti värvitult (ja sama struktuuriga), siis mõne elemendiga kokkupuutumisel omistab ta siiski värvitooni (vastavalt elemendile, mis siis peegeldab ja neelab valgust endale iseloomulikult).

Nt: berülli perekonda kuuluvad kristallid on akromaatilised: nende kõikide keemiline element on alati sama (Be₃Al₂Si₆O₁₈). Sõltuvalt sellest, millise elemendiga kristall kokku puutub, tekivad värvivariatsioonid, näiteks

Kui berüll ei ole kokku puutunud ühegi lisaainega, on ta värvitu ning tema nimetus on goseniit (goshenite).
Kui berülli struktuuriga kristall puutub kokku kroomi (Cr), vanaadiumi (V), ja/ või raua ühendiga, omistab ta rohelise värvi, misjärel muutub tema nimetus turul smaragdiks.
Kui berülli struktuuriga kristall puutub kokku mangaaniga (Mn), tekib roosakas alatoon ja seeläbi meile tuttav morganiit;
Kui berülli struktuuriga kristall puutub kokku rauaga (Fe) tekib sinine toon – akvamariin.

Seejuures muudab valdkonna keeruliseks asjaolu, et samad lisaainete esinemine ei päädi eri kristallide puhul alati sama värvitooniga. St kuigi berülli kokkupuutel kroomiga tekib roheline alatoon, siis korundumi keemilise struktuuri puhul (Al₂O₃) omistab kristall kokkupuutel kroomiga hoopis roosaka alatooni (misjärel tekib rubiin).

Näited akromaatilistest kristallidest: kvarts, spinell, topaas, turmaliin.

Idiokromaatiliste kristallide puhul on värvust andva elemendi (lisaaine) olemasolu kristalli kujunemiseks hädavajalik eeltingimus ehk ilma värviandva lisandita ei saaks kristalli tekkida.

Näiteks malahiidi struktuuriga kristalli tekkimiseks on vase (Cu) olemasolu hädavajalik: kuivõrd aga vask on ka värviandev element, leidub malahhiiti alati ainult rohelisena. Ka siinkohal tasub aga meeles pidada, et kõik idiokromaatilised kristallid, mis sisaldava vaske, ei ole ilmtingimata rohelised, vaid lõpptulemus sõltub alati kristalli ülejäänud keemilisest koostisest. Vase hädavajalik sisaldumine türkiisis on seejuures see, mis annab viimasele iseloomuliku sinise värvi.

Vääriskivi elemendid võivad mõjutada värvi, mida tajume. Vääriskivides suudavad nähtavat valgust neelata kaks suurt elementide rühma. Siirdemetallide rühma kuuluvad sellised elemendid nagu kroom, vask, kuld, raud ja nikkel. Haruldaste muldmetallide seeria sisaldab selliseid elemente nagu gadoliinium, erbium ja ütrium. Vääriskivi neelatud valgusspektrid edastatakse või peegeldatakse vaatajale tagasi. Me näeme neid valguse lainepikkusi ja töötleme neid värvina.

Omaalgatuslikud võimalused kristalli värvi muutmiseks

Pleegitamine - nt pruunikas jaad muutub pleegitamisel erksamaks roheliseks. Sageli muutub happega pleegitamisel kristall liialt poorseks, misjärel leiab aset täiendav töötlemine, kus kristalli immutatakse polümeeriga (nt vahaga), st täidetakse poorid uuesti, näiteks

Pärleid pleegitatakse vesinikperoksiidiga valgemaks
Koralli, kaltsedoni, jaadi ja tiigrisilma võidakse pleegitada heledama tooni saamiseks

Pinna katmine – kristall kaetakse peenkilega (õhepinnaga), et muuta värvitooni efektsemaks ja intensiivsemaks, näiteks

Kasutatakse teemantide, tansaniidi (sinakas toon), topaasi (kõikvõimalikud toonid) puhul
Kasutatakse pärlite puhul, et muuta need vastupidavamaks
Kasutatakse kvartsi puhul (aurad)

Värvimine – kristalli poorid täidetakse värvainega, näiteks

Pärlid (sinine, roosa, roheline jne)
Muud kristallid (ahhaat, magnesiit, korall, erinevad jaadid)

Nn õõnsuste täitmine - kristalli pinnani ulatuvad murrud (lõhed, mõrad) täidetakse mõnikord suure pliisisaldusega klaasiga. See vähendab murru nähtavust ja parandab välimust, näiteks

Teemant, rubiin, smaragd

Kuumtöötlemine – kasutatakse kristalli tooni muutmiseks ja läbipaistvuse parandamiseks, näiteks

Merevaiku töödeldakse kuumutatud õlis, mis päädib sügavama ja läbipaistvama tooniga.
Ametüst muutub kuumtöötlemisel heledamaks ja selgemaks; teatud tüüpi ametüstide puhul muutub see aga hoopis kuldkollaseks tsitriiniks.
Akvamariinist eemaldub kuumtöötlemisel rohekas alatoon, misjärel muutub see äratuntavalt siniseks, mis on turul sageli eelistatum toon.
Rubiini, tansaniidi, topaasi ja safiiri puhul muutub iseloomulik värv intensiivsemaks, kuumtöötlemine eemadab pruunikad (kollakad) alatoonid ja tekib jällegi nii öelda kaubanduslikult eelistatavam välimus.
Rohelise turmaliini puhul kuumtöödeldakse selle tumedust heledamaks.

Kristalli immutamine vahaga – kristalli poorid täidetakse vahaga, misjärel muutuvad need vastupidavamaks ja toonilt intensiivsemaks, näiteks