Окраска

Обычно природные алмазы бесцветны, но нередко встречаются кристаллы самых разнообразных цветов и оттенков. Так, сравнительно часто наблюдаются алмазы с легким желтоватым оттенком (они ценятся, однако, дешевле совершенно бесцветных кристаллов). Привлекательны на вид алмазы канареечно-желтого цвета. Зеленоватые алмазы также встречаются довольно часто: они характерны, в частности, для некоторых месторождений Урала. Бурые алмазы тоже не редкость, особенно в месторождениях Южной Африки. Розовые кристаллы встречаются реже, а рубиново-красные, розовато-лиловые и синие - очень редки. Последние обычно имеют стальной оттенок.

Алмазы сапфирово-синего цвета представляют собой исключительное явление и ценятся очень высоко. Известны камни сиреневой или чернильно-фиолетовой (аметистовой) окраски. Интенсивность окраски таких алмазов колеблется от чуть заметной до густо-фиолетовой, последняя наблюдается весьма редко. Благодаря большим примесям аморфного углерода алмазы могут приобретать совершенно черную окраску. Во многих месторождениях изредка находят кристаллы алмазов с отдельными пятнами зеленого, сине-зеленого и табачно-бурого цвета различной интенсивности.

В США, Великобритании и ряде других стран в лабораторных условиях производят искусственное окрашивание природных алмазов. Установлено, что если бомбардировать алмаз электронами с энергией 1 МэВ и потом с определенной скоростью охлаждать, то он приобретает синеватый цвет. Если эта энергия достигает 1,5 МэВ, окраска алмаза становится сине-зеленой.

При нагреве алмаза до температуры 300°С происходит уменьшение яркости окраски, при нагреве до 600°С цвет изменяется полностью, становится зеленым и медленно переходит в желтый. Явление это до определенного этапа обратимо. Достаточно вторично нагреть алмазы до 200-300 °С в течение 5-10 мин и облучить светом, как они снова принимают первоначальную окраску. При нагреве же сразу до 600 °С и выше алмазы приобретают постоянную желтую окраску, которую изменить уже нельзя. Искусственно окрашенные голубые алмазы отличаются от натуральных голубых отсутствием полупроводниковых свойств. Искусственно окрашенные алмазы, облученные электронами, приобретают некоторую радиоактивность, которая с течением времени уменьшается, а затем полностью исчезает. Оттенок цвета зависит от продолжительности облучения.

При облучении нейтронами алмаз окрашивается в зеленый цвет, густота тона которого также зависит от продолжительности облучения. При первоначальном облучении алмаз вначале приобретает блекло-зеленый цвет, затем темнеет до бутылочно-зеленого и, наконец, становится черным, непрозрачным.

Облучая γ-лучами, можно придать алмазу равномерную голубовато-зеленую окраску. У алмаза, подвергшегося облучению, после термической обработки появляются янтарно-красные оттенки.

Вопрос о природе окраски алмазов, как и многих других минералов, долгое время оставался спорным и окончательно не решен до сих пор. С одной стороны, известно, что алмазы содержат различные химические примеси, которые являются хромофорами (Fe, Ti и др.) и могут обусловить различную окраску природных кристаллов [3; 16; 6; 11]. С другой стороны, под действием облучения проникающей радиации (электроны, протоны, нейтроны и др.) и последующей термической обработки бесцветные алмазы можно окрасить в желтый, голубой и другие цвета [4, 10].

В последнее время в области изучения окраски достигнут существенный прогресс. В частности, доказано, что при нагреве кристалла алмаза образовавшиеся в результате облучения дефекты (вакансии и межузельные атомы), приобретая достаточную энергию, начинают более свободно перемещаться, пока движению не будут препятствовать какие-то другие дефекты или аномалии в кристаллической решетке. В результате образуются комплексы различного строения (центры окраски) и кристалл приобретает тот или иной цвет. Кроме того, более или менее выяснена природа зеленой окраски алмазов (вакансии в решетке) и коричневой (дислокации, возникающие в процессе пластической деформации). Другие типы окраски пока менее ясны.