การปรับปรุงคุณภาพทัวร์มาลีนด้วยวิธีการเผา และการพิสูจน์เอกลักษณ์ทัวร์มาลีนที่ผ่านการปรับปรุงคุณภาพด้วยเทคนิคการวิเคราะห์สเปกโทรสโกปีเชิงโมเลกุล

Abstract

การปรับปรุงคุณภาพของทัวร์มาลีนจากแหล่งโมแซมบิกด้วยการเผาในบรรยากาศออกซิเดชัน ที่อุณหภูมิ 400, 500 และ 600 ° C พบว่าทัวร์มาลีนสีม่วงอมน้ำเงินและม่วงอมแดงที่เผาที่อุณหภูมิ 500 ° C เปลี่ยนเป็นสีฟ้าใกล้เคียงกับสีของพาราอิบาทัวร์มาลีน ทัวร์มาลีนสีม่วงอมมน้ำเงินเหมาะสำหรับเป็นวัตถุดิบในการเผาให้ได้สีฟ้าพาราอิบา เนื่องจากให้สีฟ้าที่เข้มกว่าทัวร์มาลีนสีม่วงแดงเมื่อเผาในสภาวะเดียวกัน จากการศึกษาสีและการดูดกลืนแสงของทัวร์มาลีนด้วย UV/ VIS/ NIR Spectrophotometer พบว่าทัวร์มาลีนทั้งสองกลุ่มสีหลังเผาเมื่อเปลี่ยนเป็นสีฟ้าอมเขียวมีแถบการดูดกลืนแสงที่ 525 nm ซึ่งเป็นการดูดกลืนแสงของ Mn 3+ (ธาตุมลทินใฟ้สีแดงชมพูในทัวร์มาลีน) ลดลง เกิดการ shift ของ absorption edge ที่ตำแหน่ง 400 – 380 nm และเกิด charge transfer ของ Mn 2+ กับ Ti 4+ บริเวณ 690 nm ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ซ้อนทับกับการดูดกลืนแสงของ Cu 2+ (ธาตุมลทินให้สีฟ้า) ที่ 690 และ 900 nm ทัวร์มาลีนก่อนเปผาแสดงแถบการดูดกลืนที่ 1316, 1430, และ 1477 nm สัมพะนธ์กับการดูดกลืนของ OH ของโมเลกุลน้ำในโครงสร้างของทัวร์มาลีน ทัวร์มาลีนหลังเผาเปลี่ยนเป็นสีฟ้าอมเขียวพบพีคใหม่ที่สัมพันธ์กับ OH ของโมเลกุลน้ำที่ 1400 nm การศึกษาโครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมีของทัวร์มาลีนด้วย FTIR spectroscopy พบว่าเอทีอาร์สปกตรัมของทัวร์มาลีนก่อนเผาแสดงโครงสร้างหลักของทัวร์มาลีนที่ตำแหน่ง 715, 782, 965 (Al - OH), 1100 (Mg - OH), 1300 (B- O) และ 3450 – 3750 cm -1 (O- H) เมื่อเปรียบเทียบกับเอทีอาร์สเปกตรัมหลังเผาที่ผ่านการทำ Peak Resolve พบว่าแถบการดูดกลืนบริเวณ finger print ของทัวร์มาลีนหลังเผามีการเปลี่ยนตำแหน่งมากที่สุดเมื่อเผาที่อุณหภูมิ 600 ° C แสดงว่าโครงสร้างผลึกของทัวร์มาลีนมีการเปลี่ยนแปลงหลังได้รับความร้อน เมื่อประกอบกับผลของดิฟฟิวรีแฟลกแตนซ์สเปกตรัมของอินฟราเรดช่วงใกล้ที่แสดงการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลน้ำในโครงสร้างทัวร์มาลีนที่สอดคล้องกับผลวีวิสิเบิลสเปกตรัมแล้ว จะสามารถใช้เป็นข้อมูลในการจำแนกทัวร์มาลีนก่อนและหลังปรับปรุงคุณภาพด้วยกระบวนการเผาด้วยได้