Інфрачервоні спектри ОН-груп у природному та опроміненому топазі

Хоменко В.М., Беліченко О.П., Соломатіна Л.О.

Зразки природного топазу з Волині (Україна) та Нігерії були вивчені за допомогою оптичних методів, мікрозондового аналізу, інфрачервоної (ІЧ) та оптичної спектроскопії до та після їх опромінення пучками електронів. Основним методом досліджень було вивчення поляризованих ІЧ-спектрів природних та опромінених монокристалів топазів. Встановлено, що склад вивчених різнобарвних топазів коливається у вузьких межах, всі зразки характеризуються високим вмістом фтору (18,6—20,5 %) та незначними домішками Fe та Ti (0—0,02 %). У ІЧ-спектрах усіх вивчених зразків наявні інтенсивні поляризовані смуги фундаментальних коливань ОН (3650 см–1), деформаційних коливань групи Al—OH—Al (1160 см–1), їх комбінаційної моди (4800 см–1) та першого обер тону валентних коливань SiO4-тетраедрів (1800 см–1). Пік меншої інтенсивності близько 2320 см–1, поляризований  за  схемою  γ  ≥  α  >>  β, інтерпретовано авторами як перший обертон деформаційних маятникоподібних коливань атома водню груп Al—OH—Al. Серед слабких піків у діапазоні 4700—3300 см–1 виділено групу "нормальних", пов’язаних з групами ОН в регулярних позиціях структури (3940, 3835, 3465, 3360 см–1) та "аномальних" (3421, 3436, 3470, 3488, 3540 см–1), зафіксованих здебільшого у спектрах "винних" топазів і пов’язаних з групами ОН у дефектах ґратки. Внаслідок опромінення топазів спостерігається зменшення інтенсивності всіх смуг, пов’язаних з ОН-групами у регулярних вузлах кристалічної ґратки, та більшості "аномальних" піків, що викликано втратою частини водню внаслідок реакції: ОН + е → О2– + Н0. Разом з тим, під впливом опромінення з’являється нова слабка смуга (3565 см–1) у β-поляризації, а інтенсивність піків (3488) та (3617 см–1) у  β-поляризації та дублета близько 3540 см–1 у  γ-поляризації суттєво зростає. Ці зміни можуть слугувати індикаторами опромінених топазів.

 

Номер журналу: 

Ключові слова: 

Сторінка: 

28