Kunstmatig gegroeide bismutkristallen zijn aantoonbaar prachtig, zoals te zien is in de onderstaande afbeelding:
Afbeeldingsbron: Minerals.net
Op de website staat dat:
Ze hebben hopperachtige gezwellen in pseudocubische kristallen en zijn gewoonlijk bedekt met chemicaliën om aanslag te voorkomen, waardoor de zilverwitte kleur behouden blijft. Soms geeft de coating een kleurrijk effect op het bismut.
Welke coating geeft de kleurrijke irisatie? en welke chemische processen veroorzaken het kleurrijke kleurenspel?
Antwoord
De kleur is van een dunne film van bismut (III) oxide die zich op het oppervlak vormt als de kristallen in lucht worden gevormd. Bij de verhoogde temperaturen die worden gebruikt om bismut te smelten, vormt het oxide vrij snel. De irisatie is het resultaat van dunne filminterferentie —lichtgolven interfereren constructief of destructief wanneer ze weerkaatsen op de bismut-oxide- en oxide-luchtgrensvlakken. De interferentie is afhankelijk van de golflengte en de invalshoek van het licht en de filmdikte, waardoor verschillende golflengten van licht met verschillende hoeveelheden worden verzwakt, waardoor het oppervlak gekleurd lijkt en de kleur verandert met de kijkhoek.
Opmerkingen
- Hoewel lang niet zo verbluffend, kunnen gewone aluminium staven soms hetzelfde effect laten zien met de juiste verlichting en kijkhoeken. In veel metalen kan de interferentie van dunne films echter aanzienlijk worden verhoogd door elektrochemisch geforceerde oxidatie, waarbij een oxidelaag wordt gevormd met een nauwkeurig gecontroleerde dikte. Dit proces wordt anodiseren of anodiseren genoemd en kan worden gebruikt om metalen te kleuren zonder kleurstoffen te gebruiken. Een geweldige video waarin dit proces wordt uitgelegd, door Bill Hammack, de Engineer Guy, is hier te vinden.
- Ja, er zijn een paar metalen die maak zeer mooie kleuren van interferentie-effecten met oxide coatings, vooral titanium en niobium.