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类型配位键与过渡金属及其化合物的颜色课件.ppt

  • 上传人(卖家):晟晟文业
  • 文档编号:4604838
  • 上传时间:2022-12-24
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    关 键  词:
    配位键 过渡 金属 及其 化合物 颜色 课件
    资源描述:

    1、第五章配位键与过渡金属及其第五章配位键与过渡金属及其化合物的颜色化合物的颜色5.1 配位场效应与宝石、配位场效应与宝石、矿物的颜色矿物的颜色v5.1.1配合物的紫外配合物的紫外-可见吸收光谱的特可见吸收光谱的特点点v如果存在对称中心如果存在对称中心,跃迁只能发生在中心跃迁只能发生在中心对称性不同的能级之间对称性不同的能级之间,宇称相同的能级宇称相同的能级间的跃迁是禁阻的。间的跃迁是禁阻的。v六配位正八面体构型的配合物有对称中六配位正八面体构型的配合物有对称中心,心,d-d跃迁是宇称禁阻的;跃迁是宇称禁阻的;v四配位正四面体构型的配合物没有对称四配位正四面体构型的配合物没有对称中心,中心,d-d

    2、跃迁不受宇称限制。跃迁不受宇称限制。v例:例:Co(II)在水溶液中以)在水溶液中以Co(H2O)62+存在存在,呈粉红色呈粉红色,当它被萃取到煤油中当它被萃取到煤油中,以四面体配以四面体配合物存在时显深蓝色。合物存在时显深蓝色。v这就是四面体配合物的颜色往往比正八面体这就是四面体配合物的颜色往往比正八面体配合物的颜色深浓的原因。配合物的颜色深浓的原因。v实际复杂的分子内的各种运动互相影响,错实际复杂的分子内的各种运动互相影响,错综复杂:综复杂:v电子运动与振动偶合,暂时失去反演中心,电子运动与振动偶合,暂时失去反演中心,瞬间的瞬间的d-d跃迁不再禁阻,但强度不大;跃迁不再禁阻,但强度不大;v

    3、自旋禁阻的跃迁一般不会发生,存在自旋自旋禁阻的跃迁一般不会发生,存在自旋-轨轨道偶合时,系间窜越可能发生,几率极小。道偶合时,系间窜越可能发生,几率极小。5.1.2 刚玉的键连与红宝石的颜刚玉的键连与红宝石的颜色及发光机理色及发光机理v1.刚玉刚玉(Al2O3)的结构的结构v含纯离子键的物质、只含共价键的物质,只含纯离子键的物质、只含共价键的物质,只有远紫外区域的辐射才能使电子激发有远紫外区域的辐射才能使电子激发,不能选不能选择性地吸收可见光择性地吸收可见光无色。如无色。如NaCl、金刚、金刚石等。石等。vAl2O3有多种晶型,有多种晶型,系列、系列、系列、系列、系列系列。vO2-作某种形式的

    4、密堆积,作某种形式的密堆积,Al3+按一定比例填按一定比例填八面体和四面体空隙。八面体和四面体空隙。v-Al2O3俗称刚玉。俗称刚玉。vO2-作六方密堆积,作六方密堆积,Al3+按组成比例填按组成比例填2/3的八面体空隙的八面体空隙,八面体间以共顶点、共棱、八面体间以共顶点、共棱、共面方式连接。共面方式连接。v三方晶系,晶胞参数三方晶系,晶胞参数a=0.512nm,若按六若按六方晶系划分,晶胞参数方晶系划分,晶胞参数a=0.476nm,c=1.3nmvAl2O3中离子键成分占中离子键成分占60%,共价键成分占共价键成分占40%,可以看作离子晶体。可以看作离子晶体。2.红宝石的颜色机理红宝石的颜

    5、色机理v对称性与配位场强度是大多数过渡金属对称性与配位场强度是大多数过渡金属及其配合物颜色的控制因素。及其配合物颜色的控制因素。v氧离子(氧离子(r=140pm),铝离子),铝离子(r=53.5pm)v由由Al-O键强度决定键强度决定,纯刚玉是无色的。纯刚玉是无色的。v当含有当含有1%的的Cr2O3时,便呈现美丽光辉时,便呈现美丽光辉的红色的红色,成为非常珍贵的红宝石成为非常珍贵的红宝石!vCr3+(r=61.5pm),d3离子构型离子构型v一方面一方面,半径接近半径接近,结构型式没有改变结构型式没有改变,v另一方面另一方面,Cr3+半径大于半径大于Al3+,键连变弱键连变弱,配位配位场强度减

    6、弱场强度减弱,使吸收峰进入可见光范围使吸收峰进入可见光范围,产生产生颜色。颜色。v2.2eV(黄绿黄绿)的光被吸收,基态的光被吸收,基态4A24T2,v3.0eV(紫色和紫外紫色和紫外)的光被吸收的光被吸收,4A24T1,v宽吸收带的叠加使蓝色透射很少宽吸收带的叠加使蓝色透射很少,小于小于2.0eV的红区的红区,吸收下降为零吸收下降为零,出现强红光透射。出现强红光透射。v综合效果:红宝石为红中略带紫色,透明综合效果:红宝石为红中略带紫色,透明。3.发光机理发光机理v吸收产生红色吸收产生红色,但选择定则不允许这些激发态直但选择定则不允许这些激发态直接返回基态接返回基态,而跃迁到而跃迁到2E态是允

    7、许的态是允许的,几乎立即发几乎立即发生。生。v4T12E释放释放1.2eV能量能量,4T2 2E释放释放0.4eV能量能量,相当于光谱的红外部分相当于光谱的红外部分产生少许热。产生少许热。v从从2E返回基态是允许的,返回基态是允许的,2E 4A2释放能量释放能量1.79eV,以红光发射出以红光发射出,即红宝石的红色荧光即红宝石的红色荧光“R线线”,一般光照下一般光照下,不能单独看到不能单独看到,却能起到加重却能起到加重红宝石颜色的效果。红宝石颜色的效果。v用紫外灯(相当于用紫外灯(相当于45eV)照射黑暗中的红)照射黑暗中的红宝石,可观察到灿烂、壮观的红色荧光。宝石,可观察到灿烂、壮观的红色荧

    8、光。v红色荧光是两条很近的谱线:红色荧光是两条很近的谱线:vR1(1.788eV,693.5nm),R2(1.791eV,692.3nm)v分裂原因是八面体对称性的畸变。分裂原因是八面体对称性的畸变。v含有少量杂质铁时,含有少量杂质铁时,Fe3+(r=64.5pm),略大略大于于Cr3+(r=61.5pm),故故 Fe-O键的强度略弱于键的强度略弱于 Cr-O,即铁产生的分裂能小于铬即铁产生的分裂能小于铬,吸收峰位置吸收峰位置和形状的改变使跃迁发生在红外区和形状的改变使跃迁发生在红外区,荧光猝荧光猝灭灭,所以含铁的红宝石因失去荧光所以含铁的红宝石因失去荧光,没有强而没有强而光耀的颜色。光耀的颜

    9、色。即4.多向色性多向色性v电动矢量的振动只限于某一方向的光称为平电动矢量的振动只限于某一方向的光称为平面偏振光。面偏振光。v偏振光的振动平面垂直于光轴(偏振光的振动平面垂直于光轴(“O”光或寻光或寻常光,垂直光)常光,垂直光)v平行于光轴(平行于光轴(“e”光或非常光,平行光)光或非常光,平行光)v在偏振光照射下,红宝石沿光轴转动,垂直在偏振光照射下,红宝石沿光轴转动,垂直时表现为紫红色,平行时显示橘红色,这种时表现为紫红色,平行时显示橘红色,这种现象称为多向色性。现象称为多向色性。v一般单光轴二向色性,双光轴三向色性。一般单光轴二向色性,双光轴三向色性。v红宝石的切割要辨好方向以显出二向色

    10、性。红宝石的切割要辨好方向以显出二向色性。5.1.3配位键强度变化与祖母绿配位键强度变化与祖母绿的颜色、发光机理的颜色、发光机理v1.键连变化与祖母绿的颜色机理键连变化与祖母绿的颜色机理v无色绿柱石无色绿柱石3BeOAl2O36SiO2或或Be3Al2Si6O18整体键连比刚玉弱些。整体键连比刚玉弱些。vCr3+的垂直线左移的垂直线左移,场强由场强由2.23eV移到移到2.05eV,v4A24T1 吸收吸收2.8eV(原原3.0eV)v4A24T2吸收吸收2.02eV(原原2.23eV)v吸收峰的位置吸收峰的位置,形状都发生相应的变化形状都发生相应的变化:v红宝石中的黄红宝石中的黄-绿吸收变为

    11、祖母绿中的绿吸收变为祖母绿中的黄黄-红吸收红吸收,因吸收带叠加少因吸收带叠加少,蓝色透射带蓝色透射带变大而宽变大而宽,红色透射几乎消失。红色透射几乎消失。v综合效果综合效果:祖母绿特有的绿色。祖母绿特有的绿色。v3.多向色性多向色性v祖母绿六方晶系祖母绿六方晶系,单光轴单光轴,有二向色性有二向色性:v蓝绿色与黄绿色。蓝绿色与黄绿色。5.1.4 变石效应变石效应v配位场强度介于红宝石与祖母绿之间,会配位场强度介于红宝石与祖母绿之间,会产生什么颜色?产生什么颜色?v变石成分:铝酸铍变石成分:铝酸铍 BeOAl2O3或或BeAl2O4(纯净的称为金绿宝石,无色)含有少量(纯净的称为金绿宝石,无色)含

    12、有少量的铬(的铬(Cr2O3),配位场强度),配位场强度2.17eV,(2.23eV与与2.05eV之间之间)。v变石颜色:借助于不同光源变石颜色:借助于不同光源v蓝绿色(高色温光源下)象祖母绿蓝绿色(高色温光源下)象祖母绿v深红色(低色温光源下)象红宝石深红色(低色温光源下)象红宝石v产生变石效应的条件是:产生变石效应的条件是:v物质存在两个透射光带,一个位于光谱物质存在两个透射光带,一个位于光谱的红色部分,一个位于蓝绿部分,两个的红色部分,一个位于蓝绿部分,两个光带均匀地平衡,以使变石效应显著。光带均匀地平衡,以使变石效应显著。v引起变石效应的杂质必须有合适的含量引起变石效应的杂质必须有合

    13、适的含量以提供这种平衡。以提供这种平衡。v变石为正交晶系,两个光轴,显三向色变石为正交晶系,两个光轴,显三向色性,在偏振光下,随不同取向,可观察性,在偏振光下,随不同取向,可观察到紫红色、橙黄色、绿色。到紫红色、橙黄色、绿色。v白宝石中加入白宝石中加入30%的钒的钒V3+,可产生类似于,可产生类似于变石的吸收光谱,从带浅灰的绿色到紫色,变石的吸收光谱,从带浅灰的绿色到紫色,变化不很明显。变化不很明显。v变石效应与多向色性不同:变石效应与多向色性不同:v变石效应借助于不同光源,把存在于一体的变石效应借助于不同光源,把存在于一体的不同颜色分开;不同颜色分开;v多向色性需要不同的偏振光以交替地观察不

    14、多向色性需要不同的偏振光以交替地观察不同能级的不同吸收状态产生的不同颜色同能级的不同吸收状态产生的不同颜色。5.1.5影响配位键强度的因素及影响配位键强度的因素及相关颜色的变化相关颜色的变化v1.键连状态的影响键连状态的影响v(1)改变成分改变成分vCr-O 键强度略小于键强度略小于Al-O键键,增加增加Cr2O3,相当于减弱键连相当于减弱键连;v(2)改变压力改变压力v压缩使键长缩短压缩使键长缩短,相当于加强配位场相当于加强配位场:v对绿色的含对绿色的含60%Cr2O3和和40%Al2O3的混的混合物加压超过合物加压超过100103par时时,颜色由灰颜色由灰到红到红,称压缩二色性称压缩二色

    15、性;v加热引起晶格膨胀加热引起晶格膨胀,相当于减弱配位场相当于减弱配位场:v10%Cr2O3和和90%Al2O3的混合物为红色的混合物为红色,4000C时时,变为灰色变为灰色,温度再高变为绿色温度再高变为绿色.v2.配位体的影响配位体的影响v(1)配体光谱化学序列配体光谱化学序列v对于中心金属对于中心金属Cr3+,不同配体强度不同不同配体强度不同:vCN-NH3 O2-H2O F-Cl-Br-I-v3.3 2.7 2.2 2.1 1.8 1.7 1.65 1.6eVv(2)配位数的影响配位数的影响v配位数增大配位数增大,相当于场强变大相当于场强变大;v配位数变化配位数变化,引起对称性变化引起对

    16、称性变化,跃迁几率变化跃迁几率变化;vMn2+在方解石在方解石CaCO3中中,六配位六配位,紫外辐照发射紫外辐照发射橙红色光橙红色光;在硅锌矿在硅锌矿ZnSiO4中中,四配位四配位,发射绿光发射绿光.v(3)价态的影响价态的影响v同一金属元素同一金属元素,相同配位数相同配位数,价态高配位场强价态高配位场强:v八面体场八面体场:Co(II)1.16eV,Co(III)2.18eVv四面体场四面体场:Co(II)0.515eV,Co(III)0.97eV v不同金属元素不同金属元素,相同相同d电子数电子数,价态高者场强价态高者场强:v V(II)Cr(III)Mn(IV)v 1.7 2.2 3.0

    17、eV5.1.6配位场效应引起颜色变化配位场效应引起颜色变化的应用的应用v1.湿度计湿度计v无水的无水的CoCl2 四配位四配位,显蓝色显蓝色,环境湿度大时环境湿度大时,变为变为Co(H2O)62+,六配位六配位,显粉色显粉色,可逆变可逆变化化.v2.变色温度计变色温度计v(1)可逆变色可逆变色:金属离子在有序与无序间变化金属离子在有序与无序间变化v碘化铜汞碘化铜汞CuHgI4 700C 1600C 2200Cv 黑色黑色 红色红色 深红色深红色v(2)不可逆变化不可逆变化:v氯化五氨合钴的二氯化物氯化五氨合钴的二氯化物Co(NH3)5ClCl2v 室温室温 1200C 1700C 2300C室

    18、温室温v 粉红粉红 紫色紫色 天蓝色天蓝色 黑色黑色v适合做蜡笔或涂料适合做蜡笔或涂料.5.2.1 异核型电荷转移与蓝宝石异核型电荷转移与蓝宝石的颜色机理的颜色机理v1.蓝宝石的颜色机理蓝宝石的颜色机理v纯刚玉纯刚玉-Al2O3结构与红宝石中一样结构与红宝石中一样,v含万分之几的钛含万分之几的钛无色,无色,v 漂亮的蓝色漂亮的蓝色v含同量的铁含同量的铁淡淡的黄色淡淡的黄色v.vFe2+与与Ti4+位于上下相邻位于上下相邻,共面连接的共面连接的八面体中八面体中(Al的格点的格点),Fe-Ti距离距离265pm,两个离子的两个离子的dZ2轨道有足够的重叠轨道有足够的重叠,发发生电子转移生电子转移.

    19、v Fe2+Ti4+Fe3+Ti3+v得失电子前后两种状态的能级差是得失电子前后两种状态的能级差是2.11eV,在在588nm处形成宽吸收带处形成宽吸收带,产生产生蓝宝石特有的壮观的深蓝色蓝宝石特有的壮观的深蓝色2.蓝宝石的二向色性蓝宝石的二向色性vFe与与Ti间还有另一种左右相邻状态间还有另一种左右相邻状态,距离为距离为297pm,稍远稍远,轨道叠加略小轨道叠加略小,场强稍弱场强稍弱,表现表现为蓝绿色为蓝绿色.v两种不同的排列方式两种不同的排列方式,对应于蓝宝石的二向对应于蓝宝石的二向色性色性:v寻常光寻常光(垂直垂直)深蓝与蓝紫色深蓝与蓝紫色v非常光非常光(平行平行)蓝绿色蓝绿色v电荷转移

    20、跃迁是光谱选率允许的电荷转移跃迁是光谱选率允许的,只需万分只需万分之几的杂质之几的杂质,即可以产生浓重的深蓝色即可以产生浓重的深蓝色.v3.异核电荷转移及相关颜色异核电荷转移及相关颜色v两种不同过渡金属之间的不同价态的电荷两种不同过渡金属之间的不同价态的电荷转移,称为异核型电荷转移。转移,称为异核型电荷转移。v许多深蓝色、深棕色或黑色宝石与矿物的许多深蓝色、深棕色或黑色宝石与矿物的颜色来自颜色来自Fe2+Ti4+电荷转移,如电荷转移,如v蓝晶石蓝晶石 Al2SiO5v蓝色贝尼脱矿物蓝色贝尼脱矿物 BaTiSi5O9v蓝色坦桑尼亚石蓝色坦桑尼亚石Ca2Al3Si3O12OH的宝石形的宝石形式式v

    21、褐色红柱石褐色红柱石Al2SiO5(与蓝晶石成分相同,(与蓝晶石成分相同,结构不同,因而性质不同)结构不同,因而性质不同)5.2.2同核电荷转移与普鲁士蓝同核电荷转移与普鲁士蓝v1.同核电荷转移同核电荷转移v不同价态的某一过渡金属元素的两种离子不同价态的某一过渡金属元素的两种离子,位于位于不同的格点不同的格点,产生的电荷转移产生的电荷转移.v特强吸收特强吸收,能产生浓重的颜色能产生浓重的颜色.v2.普鲁士蓝的颜色机理普鲁士蓝的颜色机理vFe4IIIFeII(CN)616H2OvFe2+与与Fe3+都位于八面体中心都位于八面体中心,但具有不同但具有不同的环境的环境:vFe2+离子与六个离子与六个

    22、CN-基团的碳端相连基团的碳端相连,vFe3+离子与离子与CN-的氮端或水分子的氧相连的氮端或水分子的氧相连vFeA2+FeB3+光光 FeA3+FeB2+v一个电子从一个电子从Fe2+转移到转移到Fe3+,不仅造成两种不仅造成两种离子电荷状态的改变离子电荷状态的改变,还产生了新的格还产生了新的格点点.v不同格点不同格点,能量右方大于左方能量右方大于左方,能量差产生能量差产生颜色颜色.若相同格点若相同格点,没有能量差没有能量差,没有吸收没有吸收,没没有颜色。有颜色。v实例实例:v黑色磁铁矿黑色磁铁矿Fe3O4(FeIIOFe2IIIO3)v红色红色Mn3O4(MnIIO Mn2IIIO3)v大

    23、多数混合价态的过渡金属氧化物的浓重颜大多数混合价态的过渡金属氧化物的浓重颜色都可归属与同核电荷转移机理色都可归属与同核电荷转移机理.v3.光化学氧化光化学氧化-还原反应产生的颜色还原反应产生的颜色v亚铁磷酸盐亚铁磷酸盐Fe3II(PO4)2 8H2O,俗称蓝铁矿俗称蓝铁矿v新开采时无色新开采时无色,暴露在空气中先变绿色暴露在空气中先变绿色,再变为再变为蓝色蓝色,后变为带蓝的黑色后变为带蓝的黑色.v无色时均为无色时均为Fe2+,随氧化进行随氧化进行,x从从0增到增到3:vFeII(3-x)FeIIIx(PO4)2(8-x)H2O x(OH)v由于由于OH的存在的存在,Fe3+与与Fe2+处于不同

    24、的格处于不同的格点点,发生同核电荷转移发生同核电荷转移.v若最终氧化到若最终氧化到Fe3III(PO4)2(OH)3,颜色变颜色变化为化为:v无色无色 绿色绿色 蓝色蓝色 蓝黑色蓝黑色 蓝色蓝色 绿色绿色 黄黄色色5.2.3其它类型的电荷转移其它类型的电荷转移v1.配位体到金属的电荷转移配位体到金属的电荷转移v高价态的高价态的CrVI、CrVII、MnVII均为均为 d0 组态,组态,吸引电子能力强,有利于配体到金属的电吸引电子能力强,有利于配体到金属的电荷转移。荷转移。v例:铬酸钾饱和的黄色例:铬酸钾饱和的黄色v 重铬酸钾的橙黄色重铬酸钾的橙黄色v 铬酸铅的深红色铬酸铅的深红色v 高锰酸钾的

    25、深紫色高锰酸钾的深紫色v 含氧化物与硅酸盐的多种矿物的棕色含氧化物与硅酸盐的多种矿物的棕色v过渡金属的硫化物,配体向金属的电荷转移使过渡金属的硫化物,配体向金属的电荷转移使硫化物更趋于形成共价键而不是离子键,性质硫化物更趋于形成共价键而不是离子键,性质类似金属、合金,有金属的颜色与光泽。类似金属、合金,有金属的颜色与光泽。v例:灰色方铅矿例:灰色方铅矿PbS,磁黄铁矿磁黄铁矿FeSv 黄铁矿黄铁矿(愚人金愚人金)FeS2,v 铜红宝石玻璃铜红宝石玻璃(还原剂使还原剂使Cu2+Cu+,Cu2+蓝绿色消失蓝绿色消失,烤花后显出富贵烤花后显出富贵,纯正的红色纯正的红色,是是O2-到到Cu+之间电荷转

    26、移产生的颜色之间电荷转移产生的颜色.vCu达达510%,形成不透明的红色玻璃形成不透明的红色玻璃,Cu的颗粒的颗粒较大较大,也会形成外观灿烂也会形成外观灿烂,有闪烁效果的金星玻有闪烁效果的金星玻璃璃.2.金属到配体的电荷转移金属到配体的电荷转移v零价与负价过渡金属的配合物稳定是因存在零价与负价过渡金属的配合物稳定是因存在金属到配体的电荷转移金属到配体的电荷转移,即反馈即反馈 键键.v吸收的能量主要在紫外区吸收的能量主要在紫外区,只光谱的紫端有只光谱的紫端有少量的吸收少量的吸收,显较弱的黄色显较弱的黄色.v例例:Fe(CO)5,Ni(CO)4v3.阴离子阴离子-阴离子的电荷转移阴离子的电荷转移v

    27、含含S3-(19个价电子个价电子),轨道间的跃迁产生黄色轨道间的跃迁产生黄色(2.1eV,600nm)强吸收带强吸收带,形成带紫色的蓝色形成带紫色的蓝色.v如如:深蓝紫色矿物金青石深蓝紫色矿物金青石(Ca,Na)8(Al,Si)12O24(S,SO4,Cl)v其宝石形式称天青石其宝石形式称天青石.v增加硫含量增加硫含量,颜色加深颜色加深,硫不足硫不足,产生产生S2-离子离子的绿色的绿色.v硫被硒取代硫被硒取代,吸收绿色吸收绿色,成为红色佛青石成为红色佛青石4.施主施主-受主的电荷转移受主的电荷转移v碘遇淀粉碘化钾溶液出现深蓝色碘遇淀粉碘化钾溶液出现深蓝色.vI-与与I2结合成为结合成为I2-I

    28、-I2的线形基团的线形基团,束缚在束缚在直链淀粉的螺旋状分子内直链淀粉的螺旋状分子内.v施主四异丙基苯施主四异丙基苯(无色无色)v受主四氰基乙烯受主四氰基乙烯(无色无色)v共熔共熔(或在惰性溶剂中溶解或在惰性溶剂中溶解),出现漂亮的出现漂亮的紫色紫色.冷却或蒸干冷却或蒸干,颜色消失颜色消失.5.2.4自色与别色过渡金属化合自色与别色过渡金属化合物颜色物颜色v由过渡金属本身由过渡金属本身d轨道间跃迁产生光的吸轨道间跃迁产生光的吸收而发生的颜色在矿物学中称为自色过收而发生的颜色在矿物学中称为自色过渡金属的颜色渡金属的颜色.v由少量过渡金属作为杂质而产生的颜色由少量过渡金属作为杂质而产生的颜色称之为

    29、别色过渡金属的颜色称之为别色过渡金属的颜色.5.2.5 稀土元素化合物的颜色与稀土元素化合物的颜色与应用应用v1.稀土元素的电子层结构稀土元素的电子层结构v特点特点:(1)最外层最外层S2 活泼金属活泼金属v(2)次外层)次外层nd01ns2np6,三价离子,三价离子结构稳定结构稳定v(3)电子填)电子填4f轨道,物理与化学性轨道,物理与化学性质相似,变化规律相似质相似,变化规律相似v2.稀土离子的颜色稀土离子的颜色v因因f轨道处于内层轨道处于内层,配位场影响较小配位场影响较小;v原子序数大原子序数大,自旋自旋-偶合作用较强偶合作用较强;v涉及价轨道多涉及价轨道多;v所以跃迁情况复杂所以跃迁情

    30、况复杂,吸收谱带窄吸收谱带窄,多数稀土多数稀土离子有颜色离子有颜色.v稀土颜料颜色柔和稀土颜料颜色柔和,纯正纯正,色调新颖色调新颖,光洁度光洁度好好v颜色呈现对称性颜色呈现对称性.v4f全满全满,半满半满,全空时无色全空时无色3.稀土元素颜色的应用稀土元素颜色的应用v(1)玻璃工业玻璃工业v加钕加钕,漂亮的粉色漂亮的粉色,随钕的比例和玻璃厚度不随钕的比例和玻璃厚度不同同,可得从浅粉色到蓝紫色可得从浅粉色到蓝紫色.v加氧化钕加氧化钕,产生双色效应产生双色效应:v高色温下显蓝色高色温下显蓝色,低色温下显红色低色温下显红色;v加钕硒混合加钕硒混合,呈现娇嫩的玫瑰色呈现娇嫩的玫瑰色;v加镨加镨,产生绿

    31、色产生绿色,用于焊接护目镜用于焊接护目镜;v含铈含铈,能制出阻止紫外线通过的粉红色玻璃能制出阻止紫外线通过的粉红色玻璃v钠钙玻璃中加钛钠钙玻璃中加钛,美丽的黄色玻璃美丽的黄色玻璃v镨镨,钕钕,钴互配得蓝色钴互配得蓝色,再加镍可得深蓝色再加镍可得深蓝色v玻璃的化学脱色玻璃的化学脱色vMnO2,玻璃业的玻璃业的“肥皂肥皂”但用量难控制但用量难控制.vCeO2(二氧化铈二氧化铈)氧化氧化Fe2+为为Fe3+,脱色脱色,还还可使玻璃明亮晶莹可使玻璃明亮晶莹,透明度好透明度好,且可阻止且可阻止紫外线和紫外线和 射线射线,有防辐射性能有防辐射性能,改善玻璃改善玻璃的强度和耐热性的强度和耐热性,已用于防辐射

    32、窗、电已用于防辐射窗、电视彩色显象管的玻璃壳体和阴极射线面视彩色显象管的玻璃壳体和阴极射线面板。板。v(2)陶瓷工业陶瓷工业vZrO2(氧化锆氧化锆)和和SiO2为基本成分为基本成分v黄色黄色:加含钕氧化镨加含钕氧化镨柠檬黄色柠檬黄色,镨黄颜料镨黄颜料v 铈钼黄,铈钨黄等。铈钼黄,铈钨黄等。v紫色:加钕的氧化物紫色:加钕的氧化物Nb2O3,玫瑰紫丁香,玫瑰紫丁香颜料颜料钕紫。钕紫。v绿色:钒锆蓝和镨黄,比例不同可产生从绿色:钒锆蓝和镨黄,比例不同可产生从蓝绿到黄绿间的颜色。蓝绿到黄绿间的颜色。v红色:含红色:含Al2O3,加,加NaCl,MgCl2为助熔为助熔剂,加不同比例的氧化铈、氧化镨,暗

    33、红剂,加不同比例的氧化铈、氧化镨,暗红或橙红,加镨铈氧化物,得玫瑰红颜料。或橙红,加镨铈氧化物,得玫瑰红颜料。v黑色:氧化镍黑色:氧化镍,钴钴,铁铁,铬为基本成分铬为基本成分,加入加入氧化钕。氧化钕。v加入氧化钇和氧化镝加入氧化钇和氧化镝,制耐高温制耐高温,透明陶透明陶瓷瓷,在激光及红外技术中有特殊应用在激光及红外技术中有特殊应用;v加入硫化铈加入硫化铈,六硫化铈可制耐高温坩埚。六硫化铈可制耐高温坩埚。5.3红宝石、蓝宝石和祖母绿的鉴定红宝石、蓝宝石和祖母绿的鉴定与优化与优化v宝石颜色的特点:宝石颜色的特点:v浓、阳、俏、正、匀浓、阳、俏、正、匀v5.3.1红宝石的鉴定与优化红宝石的鉴定与优化v1 红宝石与其他红色宝石的鉴别红宝石与其他红色宝石的鉴别v2 红宝石的优化处理红宝石的优化处理v5.3.2 其他红色宝石简介其他红色宝石简介v5.3.3蓝宝石的鉴定与优化蓝宝石的鉴定与优化v1.天然与合成红宝石天然与合成红宝石,蓝宝石的鉴别蓝宝石的鉴别v2.蓝宝石的优化处理蓝宝石的优化处理v5.3.4 其他蓝色宝石其他蓝色宝石v5.3.5祖母绿的鉴定与优化祖母绿的鉴定与优化v1.天然与人工合成祖母绿的鉴定天然与人工合成祖母绿的鉴定v2祖母绿的优化处理祖母绿的优化处理v5.3.6 其他绿色宝石其他绿色宝石

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