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Autor Thema: Citrin vs. Amethyst  (Gelesen 9728 mal)

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Offline aca

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Citrin vs. Amethyst
« am: 20 Jul 05, 01:07 »
Hallo,

ich versuche mich gerade zu Citrin schlau zu machen.
In Rykarts Quarz-Monographie wird eine meines Erachtens plausible Erklärung
der Farbe durch Bestrahlungsverfärbung mit Aluminium-Farbzentren gegeben,
wenn auch nicht geklärt wird, warum die Farbe dann anders ist als beim Rauchquarz.

So ziemlich jede andere Quelle gibt Eisen als (Mit-)Farbursache an.
Auch wenn man rumgoogled, kommt nur Eisen aus dem Netz.

Ich lasse jetzt mal aussen vor, dass gebrannte Amethyste nach Juwelier-Kodex
Citrin genannt werden dürfen.
Interessant ist aber, dass Amethyste bei Temperaturen (irreversibel) gelb werden, bei denen
die meisten "echte" Citrine längst entfärbt sind, allerdings reversibel, d.h. durch Bestrahlung wieder herstellbar.
Das spricht eigentlich gegen eine Verwandschaft der Farbzentren von Amethyst und Citrin.

Ich habe hier z.B. einen schönen hellgelben prismatischen Citrin mit einer x-Fläche,
da kann ich mir totsicher sein, dass das kein gebrannter Amethyst ist.
Genauso der madegassische Citrin in "rauchgelb", mit deutlicher s-Fläche.
Ein gebrannter Rauchquarz mit einer solchen x/s-Fläche wäre dagegen
schon möglich, da es gelb-graue Rauchquarze gibt und das Rauchquarz-Farbzentrum noch
schneller zerstört wird als das von Citrin.
Irgendwie könnte man behaupten, dass Amethyste Eisen nur dann farbgebend einbauen können,
wenn Bedingungen herrschen, welche die Ausbildung von akzessorischen Flächen verhindert und die
sog. polysynthetische Brasilianer-Verzwilligung begünstigt (Rechts- und Links-Quarze quasi "geschichtet").

Jetzt kommen die Fragen:

Kennt jemand neuere Quellen zur Zusammensetzung von Citrinen verschiedener Fundorte?
Was spricht für Eisen?

Hat schon mal jemand einen Amethyst mit akzessorischen Flächen (x,s) gesehen?
Das flache Rhomboeder aus Werner Liebers Lapis-Beitrag zu Las-Vigas kenne ich, gildet also nicht ;)

Ich muss zugeben, dass ich mir den von Rykart erwähnten Schmetzer-Artikel von 1988
noch nicht besorgt habe.

Alles seeeehr haarespaltend, ich weiss...

Gruß
Amir


Offline Philip Blümner

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Re: Citrin vs. Amethyst
« Antwort #1 am: 21 Jul 05, 15:13 »
Oh mir gefällt Haarspalterei!  :)

Also ich kenne nur die Variante mit Eisen.

Quarz ohne Eisen wird mit radioaktiver/Röntgen-Strahlung zu Rauchquarz.
Quarz mit Eisen (soweit ich weiß, sind das irgendwelche FeO/OH-Moleküle) ergibt Citrin.
Quarz mit Eisen und Strahlung: Amethyst.
Amethyst mit Hitze: künstlicher Citrin.

Siehe auch http://www.mineralienatlas.de/forum/index.php/topic,833.45.html

Gruß
slugslayer

Offline Uwe Kolitsch

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Re: Citrin vs. Amethyst
« Antwort #2 am: 21 Jul 05, 17:32 »
Nicht zu vergessen den Amethrin (engl. ametrine):

http://www.gia.edu/gemsandgemology/18578/21056/483/back_issue_article_detail.cfm
http://www.gia.edu/newsroom/issue/2798/662/insider_newsletter_details.cfm#4

Details über die Erklärung(en?) zur gleichzeitigen Existenz von violetter und gelber Farbe in diesen XX ist sicherlich in der Fachliteratur zu finden.

GA, Uwe Kolitsch

Offline aca

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Re: Citrin vs. Amethyst
« Antwort #3 am: 22 Jul 05, 01:36 »
Hallo,

o.k., dann haarspalte ich mal ein bisschen...

> Quarz ohne Eisen wird mit radioaktiver/Röntgen-Strahlung zu Rauchquarz.
Wenn Aluminium an den "korrekten" Gitterplätzen sitzt (was tatsächlich oft genug vorkommt).

> Quarz mit Eisen (soweit ich weiß, sind das irgendwelche FeO/OH-Moleküle) ergibt Citrin.
Wenn es "komplette" Moleküle sind, bedeutet das, daß das Eisen nicht im Kristallgitter
des Quarzes eingebaut ist (anstelle des Siliziums), sondern der Quarz sozusagen drumherum wächst.
Das wäre dann ein Einschluss einer Eisen(oxid/hydroxyd)verbindung, also eigentlich Eisenkiesel.
Eigentlich wäre es dann auch wurscht, ob der Quarz dann trübe wird oder klar bleibt, denn schliesslich
wird die Grösse einzelner Moleküle oder Molekülgruppen nicht für Tyndal-Effekte u.ä. ausreichen

> Quarz mit Eisen und Strahlung: Amethyst.
Wenn das Eisen an der "korrekten" Stelle im Gitter anstelle des Siliziums ingebaut wird
(da ist man sich mittlerweile ziemlich sicher).

> Amethyst mit Hitze: künstlicher Citrin.
Ich weiss nicht, was das Gelb beim gebrannten Amethyst verursacht, sind es Eisen-Verbindungen,
z.B. Fe2O3, dann wäre es Eisenkiesel, ist das Eisen noch im Quarzgitter
anstelle eines Silicium Atoms eingebaut, wäre es (künstlicher) Citrin
- wenn im natürlichen Citrin Eisen im Gitter die Farbe verursacht
(grausam-unfreundlich langer Satz - und ich bin gar kein Jurist).

Es gibt ja noch Prasiolith, von dem manche sagen es gäbe ihn sogar manchmal natürlich -
gebrannter Amethyst, der grün wurde. Das passt zu Eisen-Verbindungen:
orangegelb: Fe3+
grünlich: Fe2+
Mit so einer Interpretation muss man natürlich vorsichtig sein, weil die Farbe nicht allein von der Wertigkeit des Ions abhängt, sondern auch von der "Umgebung", man denke da wasserfreies und wasserhaltiges CuSO4 oder CoCl2, oder z.B. Jod in polaren und nicht polaren Lösungsmitteln.

Ich tendiere dazu, dass bei Ametrinen die Ursache der Färbung unter der z-Fläche der von
gebrannten Amethysten entspricht. Nach meinem Jargon wären das dann "Amekiesel".
Klingt reichlich bescheuert, da bin ich froh, dass die Dinger Ametrine heissen.
Vor ein paar Jahren, als Ametrine noch "frisch" waren, hat Kurt Nassau
im Lapidary Journal (November 1989, Seiten 30-34) ein paar eigene Untersuchungen beschrieben.
Aber ich muss den Artikel noch mal lesen, und jetzt ist es zu spät,
ich fahr morgen nach Norwegen zum Steineklopfen.

Mir fallen da noch diese seltsamen Chimären von Peterson Mountain/Hallelujah Junction ein.
Hier gibt es Kristalle mit grauen, gelben und violetten Partien.
Soweit ich das im Hinterkopf habe, können die grau-gelb- und grau-violett-Grenzen beliebig
verlaufen (auch mit fliessenden Übergängen).
Aber violett und gelb ist scharf abgegrenzt, wenigstens bei meinem leider sehr bleichen
Stück mit rauchigem ersten Phantom, gelbem Prisma und zart-lila Szepter.
Spräche dann eher für die "Eisen-Theorie". Hmm...

Ich sollte mich sowieso lieber nicht zu weit aus dem Fenster lehnen, denn
ich verstehe davon natürlich auch nur soviel wie die Kuh vom Eierlegen.
Man müsste mal mit ein paar Proben an ein mineralogisches Institut,
die armen Leute nerven sie mögen mal was bestrahlen.

Übrigens sorry, dass ich eine eigene Diskussion angefangen habe.
Hätte ich "Quarz-Arten" weiterführen sollen?
Ich dachte, man findet das Thema ja nicht mehr, wenn's keinen eigenen Titel hat.
Das Eisenkiesel-Unterthema habe ich gelesen und es war mit ein Grund
die Diskussion zu starten. Ich bastele gerade an einer Quarz-Webseite
und da steht zu Citrin halt was ganz anderes und bevor ich jetzt
irgendeinen Müll reinschreibe, checke ich lieber nochmal.
Die Seite ist (obwohl unfertig) schon online, aber ich bin im Moment noch froh,
dass man sehr angestrengt suchen muss, um sie zu finden.

Aber besser in die Heia jetzt...
Bis in 10 Tagen, wenn mich kein Elch frisst.
Übrigens nix Hardangervidda - das könnte teuer werden.

Amir

Offline aca

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Re: Citrin vs. Amethyst
« Antwort #4 am: 12 Aug 05, 01:20 »
Hallo,

bin inzwischen aus Norwegen zurück.
Im Fossheim Steinsenter in Lom war im (sehenswerten) Museum ein sehr schöner Citrin
aus der Gegend von Hurum (südlich Oslo) ausgestellt, dieser war intensiv grünlich-gelb,
so wie Stücke aus Hasawarka im Polar-Ural, nur nicht so dunkel.
Diese Citrine sehen farblich völlig anders aus als die gebrannten Amethyste
oder z.B. die "neuen" mit Sprossen aus dem Kongo.
Ich habe leider nur ein eher niedliches Kriställchen als Belegstück im Laden-Sortiment finden können.

Inzwischen hatte ich Zeit, mir den Artikel von Nassau durchzulesen.
Der Mann hat anscheinend einige berufliche Erfahrung bei der Edelsteinsynthese
und darüber auch ein Buch verfasst.

Er schreibt, dass bei der Hydrothermal-Synthese von Quarz im Autoklaven
die Zugabe von Fe-Ionen ins Wasser bei oxidierendem Mileu zu gelben Quarzen führt
(ein Hinweis dazu findet sich auch bei Rykart).
Reduzierende Bedingungen führen - entsprechend dem Einbau von
2-wertigem Fe zu grünen Kristallen, ähnlich Prasiolit.

Bei Bestrahlung mit Gamma-Strahlen würden nun in Abhängigkeit
von der Wachstumsrichtung, wenn, wörtlich übersetzt "alles richtig gemacht wird",
sowohl die gelben als auch die grünen Quarze zu violetten Amethysten.
Dabei werden die Bereiche, die unter dem r-Rhomboeder wychsen, violett,
die Bereiche unter dem z-Rhomboeder oder unter dem Basis-Pinakoid
(senkrecht zur c-Achse, bei natürlichen Quarzen extrem selten) nicht.

Er beschreibt dann, wie Amethyste zu gelben Quarzen gebrannt werden,
und was in Abhängigkeit von der gewählten Temperatur passiert.

Bei relativ niedrigen Brenntemperaturen wird der Quarz reversibel hellgelb, d.h.
Bestrahlung führt wieder zur violetten Farbe, oft mit zusätzlichen
Rauchquarz-Farbzentren, die durch gelindes Erhitzen auf 200 C
wieder entfernt werden können. Bei Amethyst von einigen Fundorten
wird der Amethyst nicht gelb, sondern grün.

violett -400C-> hellgelb -Gammastr.-> violett(+grau) -200C-> violett
violett -400C-> grün -Gammastr.-> violett(+grau) -200C-> violett

Höhere Temperaturen führen zur irreversiblen Orange-Braun-Färbung.

violett - 550C -> gelb/orange/braun -Gammastr.-> gelb/orange/braun

Der Autor gibt an, dass bei diesen Temperaturen das Eisen in Eisenoxid-Partikeln
aggregiert - es wäre dann ein Einschluss, und der "Citrin" ein Eisenkiesel.

Die angegebenen Temperaturen decken sich nur z.T. mit denen,
die sich in Werner Liebers Buch unter Verweis auf ältere Literatur finden.
Allerdings beschreibt Lieber, dass Amethyste bei niedrigen Temperaturen
vor allem ausbleichen, dasselbe geschieht gelegentlich beim Überbrennen.
Bei Nassau findet sich kein Hinweis darauf, was beim Erhitzen auf
bis 200C passiert, wenn dieser milde Brand allerdings benutzt wird,
um Rauchquarzfarbzentren zu zerstören, müssten die Amethyst-Farbzentren
bis etwa 200C stabil sein.

vereinfacht nach Lieber (1994):
violett -200C-> hell -300C-> grau/gelb -500C-> weiss/gelb -570 bis 700C-> gelb/braun

Kurt Nassau hat dann noch einige Experimente an brasilianischen Amethysten
durchgeführt, bei denen es geringe Farb- oder Farbintensitätsunterschiede
zwischen Bereichen unter der r- und der z-Fläche gab.
Wenn man diese auf 400C erhitzt, dann verfärben sich lediglich
die Bereiche unter den z-Flächen gelb, das Resultat ist ein Kunst-Ametrin
mit den typischen alterierend gelben und violetten Sektoren im Querschnitt.
Gamma-Bestrahlung hat die violette Farbe unter den z-Flächen
dann wiederhergestellt.
Ebenso lassen sich Kunst-Ametrine herstellen, wenn man die Amethyste soweit
erhitzt (450C), dass beide Flächen gelb werden, dann sind anscheinend
die Bereiche unter den z-Flächen irreversibel gelb, während Bereiche unter r
bei Bestrahlung wieder violett werden. Stärkeres Erhitzen führt,
wie gesagt, zu irreversibler gelb/orange/braun-Färbung.


Wenn man jetzt auf den Citrin zurückkommt, kann man folgendes zusammenfassen:

- Es gibt wenigstens synthetischen Quarz, der aufgrund Eisengehaltes gelb ist,
bei dem Eisen jedoch möglicherweise nicht als eingeschlossene Verbindung
(z.B. Limonit) vorliegt, sondern im Kristallgitter eingebaut ist.
Solche natürlichen Quarze wären dann kein Eisenkiesel. Jedenfalls
sind Ametrine wohl keine Amekiesel.

- Solche Quarze sollten sich bei Bestrahlung gelegentlich wenigstens
partiell violett färben.

- Wenn sich (eisenhaltiger) gelber Quarz durch Gamma-Bestrahlung
nicht violett färbt, liegt das Eisen in Verbindungen (wahrscheinlich Oxide)
in Form von Einschlüssen vor, das wäre dann Eisenkiesel.

- Wenigstens einige alpine Citrine entfärben sich bei Erhitzen bereits bei 200C,
andere erst bei 450C. Die Ursache der Gelbfärbung ist bei diesen nach dem vorher
gesagten sehr wahrscheinlich kein Eisen.

- Manche Citrine untescheiden sich in ihrem Aufbau von typischen Amethysten.
So hat der in Rykart vorgestellte brasilianische Citrin (Farbtafel 8) eine sehr grosse s-Fläche.
So etwas gibt es bei Amethysten meines Wissens nicht (hier warte ich noch auf Widerspruch)
Es wäre sehr interessant, ob der Synthese-Amethyst polysynthetisch verzwillingt ist.
Dazu stand leider nichts im Nassau-Artikel.

Ich habe vom Peterson-Mountain (a.k.a. Hallelujah Junction) einen transparenten,
gleichmässig gelblich gefärbten Quarz "über". Den sollte ich mal bestrahlen lassen
(leicht gesagt).
Es ist natürlich unwahrscheinlich, dass das Teil lila wird, denn es hat ja
eigentlich schon lange genug im Granit gelegen. Danach sollte der Stein mal
kontrolliert erhitzt werden (Feuerzeug wäre etwas unpräzise).
Wird er gelber, ist es wahrscheinlich Eisen, wird er bleich, eher Aluminium.
Es sei denn, es handelt sich um einen Eisenkiesel,
dann tut sich weder beim Bestrahlen noch beim Erhitzen was.
Vom Peterson Mountain kommen übrigens auch Kristalle, die sowohl Amethyst- als auch
Rauchquarz-Zonen zeigen, teilweise auch mit zusätzlichen gelben Bereichen.


Fehlt noch die Lektüre des Schmetzer-Artikels. Das wird aber dauern.

Amir

Offline aca

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Re: Citrin vs. Amethyst
« Antwort #5 am: 12 Aug 05, 10:07 »
Sorry, ich muss nochmal Kohlen nachlegen.
Ich habe einge Dinge aus Werner Liebers Buch schon wieder verdamelt und
sollte noch folgendes hinzufügen:

Die brasilianer Verzwilligung (polysynth.) unter den r-Rhomboedern
sei nach Lu und Sunagawa bei synthetischen Amethysten auf
Wachstumsstörungen aufgrund von eingelagertem Eisenmineralien
zurückzuführen.
Also gibt es auch bei synthetischen Amethysten wenigstens
gelegentlich brasilianer Zwillinge.

Andere Autoren (Adekeye & Cohen) meinen, dass 3-wertige Eisen-Ionen
in bestimmten durch Zwischengitterpätzen gebildete
kanalartige Freiräumen zur brasilianer Verzwilligung führt.

Die Bereiche unter den z-Rhomboedern sind bei natürlichen Ametrinen
ebenso wie bei Amethysten nicht polysynth. verzwillingt.
Diese Bereiche werden durch Bestrahlung aber nicht violett.
Daraus wird geschlossen, dass dort das färbende Eisen auf
ordentlichen Gitterplätzen sitzt.
Dann wären es, wie gesagt, keine Eisenkiesel bzw. "Amekiesel".

Ich dürfte deshalb bei dem "Citrin" von Peterson Mountain nicht
einfach deshalb, weil keine Violett-Färbung durch Bestrahlung auftritt,
und keine Veränderung der Farbe bei hohen Temperaturen auftritt, schliessen,
dass kein Eisen eingebaut ist.

Werner Lieber ist übrigens auch ein Verfechter der
Citrin-Farbzentren=AlO4-Hypothese.

Man müsste offensichtlich die doch recht umfängliche
Original-Literatur lesen. Da drann kommen ist aber nicht so einfach.

Amir

Offline steinfroilein

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Re: Citrin vs. Amethyst
« Antwort #6 am: 03 Sep 17, 09:22 »
Sorry für mein Veto:

Amethyst mit Hitze: gebrannter Citrin (Behandlung)
künstlicher Citrin: synthetischer Citrin (Kristallzüchtung)

Behandlung und Kristallzüchtung sind zwei paar Stiefel.

... und die richtige Bezeichnung für Kunst-Ametrine ist synthetischer Ametrin


 

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