4. Quelques exemples
Voyons maintenant quelques exemples qui montrent l'importance des impuretés.
Commençons par le diamant, une des gemmes les plus prestigieuses, qui est du carbone pur. En l'absence d'atomes étrangers, il est incolore. La présence de bore, à la concentration de quelques millionièmes, lui confère une délicate teinte bleue qui peut aller jusqu'au bleu-noir pour des concentrations de l'ordre du millième. L'azote le colore en jaune (le diamant jonquille) pour 10—5 N/C, ou en vert pour 10—3 N/C. Les carbonados ou diamants noirs sont des variétés impures et mal cristallisées.
Dans le corindon, Al2O3, incolore à l'état pur, des ions Cr3+ viennent prendre la place d'atomes d'aluminium. Apparaît alors une magnifique couleur rouge, c'est le rubis de Birmanie. Si du fer, sous forme d'ions Fe3+, vient s'ajouter, se substituant aussi à des atomes d'aluminium, comme dans le rubis de Siam, la couleur devient plus sombre. Avec le titane, et selon la proportion de fer, le corindon donne des saphirs dont la couleur va du bleu au mauve. Ces gemmes peuvent être reproduites artificiellement. Il suffit d'ajouter au corindon 2,5 p. 100 en poids d'oxyde de chrome pour avoir du rubis et 1,5 p. 100 d'oxyde de fer avec 0,5 p. 100 d'oxyde de titane pour avoir un saphir. D'autres couleurs sont connues : l'améthyste orientale, qui doit sa couleur violette à des ions vanadium V3+ ; l'émeraude et la topaze orientales, respectivement verte et jaune, mais dont l'origine de la couleur n'a pas encore été éclaircie.
Le béryl, Al2Be3(Si6O18), est rarement incolore. Des ions Cr3+, se substituant aux atomes d'aluminium, lui donnent une couleur d'un beau vert : c'est l'émeraude. Avec des ions Fe3+ en ces mêmes sites, on a l'aigue-marine, qui est bleue. Le remplacement d'atomes de béryllium par du fer donne au cristal une couleur jaune-or, c'est l'héliodore. Avec du scandium, la couleur est bleu-gris (bazzite de Baveno) et avec le manganèse, rose (morganite) ou rouge (bixbite).
L'ion Cr3+ joue un grand rôle dans les spinelles. Par exemple, dans le r […]
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