อัญมณีที่เปล่งประกายในยามค่ำคืน—ฟลูออไรต์ Fluorite

ที่มาของชื่อฟลูออไรต์

• ชื่อภาษาจีนคือ “ฟลูออไรต์” เนื่องจากฟลูออไรต์มักเปล่งแสงเรืองแสงสีน้ำเงินเขียวหรือการเรืองแสงสีแดงภายใต้แสงอัลตราไวโอเลต จึงทำให้ชื่อภาษาจีนมาจากสิ่งนี้
• ชื่อภาษาอังกฤษ “Fluorite” มาจากภาษาละติน ซึ่งแปลว่า “การไหล” เนื่องจากฟลูออไรต์มีจุดหลอมเหลวต่ำ จึงสามารถหลอมละลายได้ง่ายเมื่อได้รับความร้อนและมีสภาพเป็นของเหลว
• ฟลูออไรต์มีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า “ฟลูออไรต์” เนื่องจากมีส่วนประกอบเป็นแคลเซียมฟลูออไรด์ [CaF]

ฟลูออไรต์เป็นระบบผลึกไอโซเมตริก โดยทั่วไปการตกผลึกจะได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ ความดัน และเคมีของไหลในสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโต รูปร่างทั่วไป ได้แก่ ทรงหกเหลี่ยมปกติ (ลูกบาศก์) ทรงแปดหน้าปกติ หรือคริสตัลทรงสิบสองหน้าห้าเหลี่ยม โดยทั่วไปแล้ว ลูกบาศก์จะก่อตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า และทรงแปดหน้าจะก่อตัวที่อุณหภูมิสูงกว่า

ฟลูออไรต์มีหลากหลายสี ตั้งแต่สีใส สีน้ำเงิน สีเขียว สีม่วง สีเหลือง สีแดง เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีฟลูออไรต์อีกประเภทหนึ่งที่เรียกว่า “บลูจอห์น” ซึ่งปรากฏในแถบสีต่างๆ บนผลึกเดียวกัน เช่น โอนิกซ์ สาเหตุหลักคือเมื่อองค์ประกอบหลักของฟลูออไรต์อย่างแคลเซียมฟลูออไรด์ไหลเข้าไปในรอยแตกร้าวของหินและแร่ธาตุภายใต้ของเหลวความร้อนใต้พิภพที่อุณหภูมิสูง จะทำให้สีเปลี่ยนไปเนื่องจากการสัมผัสและการดูดซับแร่ธาตุต่างๆ

ฟลูออไรต์เปลี่ยนสี

การเรืองแสงและการเรืองแสงฟอสฟอเรสเซนซ์: ฟลูออไรต์ก่อให้เกิดการเรืองแสงหรือการเรืองแสงเนื่องมาจากธาตุทรานซิชันหรือธาตุหายากที่ประกอบอยู่ในนั้น สีเรืองแสงที่พบมากที่สุดคือ สีน้ำเงิน ส่วนสีเรืองแสงอื่นๆ ได้แก่ สีเหลือง สีเขียว สีแดง สีม่วง และสีขาว

• เอฟเฟกต์การเรืองแสง: เมื่อแสง เช่น แสงอุลตราไวโอเลตหยุดลง การเรืองแสงจะหายไปทันที
• เอฟเฟกต์ฟอสฟอรัสเซนซ์: เมื่อแสง เช่น แสงอัลตราไวโอเลต หยุดลง วัตถุจะยังคงเรืองแสงต่อไปได้ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง

ตัวอย่าง：https://www.youtube.com/watch?v=nBfijNvzjlA

การเปลี่ยนสี: ฟลูออไรต์จำนวนเล็กน้อยมีธาตุเปลี่ยนผ่าน (เหล็ก วาเนเดียม) หรือธาตุหายาก (อิตเทรียม ไนโอเบียม ซาแมเรียม) อยู่ปริมาณเล็กน้อย ซึ่งทำให้เปลี่ยนสีเมื่อได้รับแสงที่แตกต่างกัน โดยปกติจะเป็นสีครามเมื่อได้รับแสงฟลูออเรสเซนต์ และจะเป็นสีม่วงเมื่อได้รับแสงจากหลอดไส้

ตัวอย่างการเปลี่ยนสี:
http://catalog.digitalarchives.tw/item/00/45/7c/2e.html

• เอฟเฟกต์เปลี่ยนสี:สีของแร่ธาตุจะเปลี่ยนไปเมื่อได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของมุมแสงหรือความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดแสง สิ่งนี้เรียกว่า ปรากฏการณ์ผจญภัย

(รูปที่ 1)³

ฟลูออไรต์ Fluorite

• ระบบคริสตัล : ไอโซเมตริก
• ความแข็ง : 4
• ความถ่วงจำเพาะ: 3.18
• ความเงา: คล้ายกระจก
• ความโปร่งใส: โปร่งใสถึงโปร่งแสง
• สี: มีหลายสี มักเป็นสีเขียวหรือสีน้ำเงิน
• ดัชนีหักเหแสง: 1.433~1.435
• การหักเหแสงแบบคู่: ไม่
• การเรืองแสง: รูปแบบต่างๆ
• การแยกส่วน: การแยกส่วนแปดด้านอย่างสมบูรณ์
• ลักษณะเด่น: คริสตัลเชิงลบทั่วไป การแยกส่วนที่พัฒนาอย่างดี แรงโน้มถ่วงจำเพาะสูง
• เลียนแบบ: แก้ว, อเมทิสต์

มูลค่าเชิงพาณิชย์ของฟลูออไรต์

ทางอุตสาหกรรม

เมื่อเปรียบเทียบกับการสวมใส่ ฟลูออไรต์ยังมีบทบาทสำคัญในด้านโลหะวิทยา แสง อิเล็กทรอนิกส์ และสาขาอื่นๆ อีกด้วย

โลหะวิทยา: “ฟลูออไรต์เกรดโลหะวิทยา (60-85% CaF₂)” เกรดต่ำสุด มักใช้เป็นฟลักซ์เพื่อลดจุดหลอมเหลวของวัตถุดิบในการผลิตเหล็ก เพื่อช่วยขจัดสิ่งเจือปน และต่อมาในการผลิตอลูมิเนียม “ฟลูออไรต์เกรดเซรามิกระดับกลาง (85-95% CaF₂)” นำมาใช้ทำแก้วโอปอลีน เคลือบเงา และเครื่องครัว “ฟลูออไรต์เกรดกรด” เกรดสูงสุด (CaF₂ มากกว่า 97%) ซึ่งคิดเป็นประมาณ 95% ของการบริโภคฟลูออไรต์ของสหรัฐอเมริกา ถูกใช้เพื่อผลิตไฮโดรเจนฟลูออไรด์และกรดไฮโดรฟลูออริกโดยการทำปฏิกิริยาฟลูออไรต์กับกรดซัลฟิวริก

อุปกรณ์ออปติกและอิเล็กทรอนิกส์: แคลเซียมฟลูออไรด์มักใช้เป็นวัสดุหน้าต่างสำหรับความยาวคลื่นอินฟราเรดและอัลตราไวโอเลต เนื่องจากมีความโปร่งแสงในบริเวณเหล่านี้ (ประมาณ 0.15 µm ถึง 9 µm) และมีการเปลี่ยนแปลงดัชนีการหักเหของแสงตามความยาวคลื่นที่ต่ำมาก นอกจากนี้ เลนส์ที่ทำจากมันยังมีคุณภาพดีมาก โดยเฉพาะในแง่ของคุณสมบัติป้องกันการกระจายแสง เนื่องจากการกระจายตัวที่ต่ำ เลนส์ที่ทำจากโลหะชนิดนี้จึงมีความคลาดเคลื่อนของสีน้อยกว่า ทำให้มีประโยชน์ในกล้องจุลทรรศน์และกล้องโทรทรรศน์

เกี่ยวกับการรับชม

โดยทั่วไปฟลูออไรต์ถือเป็นอัญมณีประดับเนื่องจากมีความแข็งและความเหนียวต่ำ และไม่เหมาะสำหรับการสวมใส่ในชีวิตประจำวัน แต่โดยทั่วไปแล้วการเลือกจะมีอยู่ 2 ทิศทาง หนึ่งคือการเลือกตามอัญมณีเหลี่ยมธรรมดา และอีกทางหนึ่งคือการเลือกตามอัญมณีปรากฏการณ์ (เรืองแสง การเรืองแสงเรืองแสง การเปลี่ยนสี) เงื่อนไขที่สำคัญที่สุดสำหรับอัญมณีฟลูออไรต์แบบเหลี่ยมเพชรคือ ต้องไม่มีตำหนิที่มองเห็นได้ การแยกส่วนที่สมบูรณ์ และมีสิ่งเจือปนเพียงเล็กน้อย (เพื่อเพิ่มความแข็ง) สีเขียวเป็นสีที่พบมากที่สุด รองลงมาคือสีน้ำเงิน ส่วนสีแดง สีม่วง และสีเหลืองเป็นสีที่หายาก จะดีกว่ามากหากมีหลายสีบนคริสตัลเดียวกัน หินที่มีคุณสมบัติเรืองแสงได้ดีกว่าหินประเภทอื่น ๆ เนื่องจากมีความสามารถในการเรืองแสงและการเปลี่ยนสีได้ดีกว่าหินประเภทเรืองแสง

“ไข่มุกแห่งพระจันทร์” และ “ไข่มุกแห่งราตรี” ที่โด่งดังในสมัยโบราณนั้น แท้จริงแล้วทำมาจากฟลูออไรต์ที่เรืองแสงในเวลากลางคืน

ฟลูออไรต์นั้นดูแลรักษายาก เนื่องจากมีการแยกตัวสมบูรณ์ และมีความแข็งและความเหนียวไม่สูง ดังนั้นจึงไม่ควรเกิดรอยขีดข่วนหรือกระแทก และแม้กระทั่งอุณหภูมิที่ต่างกันมากเกินไปก็อาจทำให้แตกได้ กล่าวกันว่าสามารถทำให้ฟลูออไรต์เรืองแสงได้ด้วยการแช่ในน้ำร้อน แต่ในทางปฏิบัติ การกระทำดังกล่าวอาจทำให้ระนาบของหินแตกร้าวได้ง่าย ดังนั้นจึงควรทำด้วยความระมัดระวัง

เครดิตภาพ :

1. Ser Amantio di Nicolao,https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fluorite_-_dioctahedral_cleavage_pieces.jpg ↩︎
2. RKBot,https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fluorite-Quartz-226207.jpg ↩︎
3. G.dallorto,https://commons.wikimedia.org/wiki/File:9104_-Milano–Museo_storia_naturale–Fluorite-_Foto_Giovanni_Dall%27Orto_22-Apr-2007.jpg ↩︎