آسمان آبی و شیاطین مس: داستانی از کریستال های بنفش مرموز

امروز، یک داستان کوچک در مورد برخی از کریستال های مرموز، بنفش. روز سه شنبه، کاربر توییتر کارولین هج ارسال شده این عکس با این سوال: “آزمایشگاه %#&$ چه چیزی را تخلیه می کند تا باعث این شود؟”

این پست پاسخ‌های زیادی به همراه داشت که برخی از آنها جدی‌تر بودند دیگران. یکی از معقول ها آمد رولند روسلر، که فکر می کرد لوله از بیرون خورده شده است، که نشان می دهد که یک اتصال نشتی در بالا سمت راست باعث شده است که فاضلاب از سمت راست لوله مسی چکه کند و از پایین چکه کند، که توضیح می دهد که چرا نیمه سمت چپ. لوله سالم به نظر می رسید.

من موافقت کردم. لوله به وضوح از مس ساخته شده است و رنگ های آبی مشخصه نمک های مس هیدراته است. در داخل لوله، جریان آب هر محلولی را قبل از وقوع خوردگی می‌شوید، اما در خارج، قطرات می‌توانند برای مدت طولانی روی سطح بنشینند. زمان زیادی وجود دارد تا حتی یک واکنش آهسته رخ دهد، و سپس آب به آرامی تبخیر شود و اجازه رشد کریستال های دیدنی را بدهد.


اما این کریستال ها، با فرض اینکه جلوه عکاسی نباشد، رنگ ارغوانی داشتند. حداقل، برخی از آنها این کار را می کنند. بنابراین… نه سولفات مس، یا نه کاملا سولفات مس (با توجه به شرایط، مخلوطی کاملا محتمل به نظر می رسید). کدام یک این سوال را ایجاد می کند که کدام مجتمع مسی رنگ ارغوانی تولید می کند؟
اما دقیقاً کجا هستند؟ چندین بودند نظریه هااما نکته جالب برای من رنگ بود. بلورهای سولفات مس هیدراته (II) آبی روشن هستند. این رنگ به دلیل اثری به نام تقسیم مداری d به وجود می آید که کمی پیچیده است اما به طور خلاصه به این معنی است که کمپلکس نور را از انتهای قرمز طیف نور مرئی جذب می کند و به همه رنگ های دیگر نور اجازه عبور می دهد. در نتیجه، چشمان ما آبی را «می بینند».

کمی گوگل و من کاملا مطمئن بودم که آن را شناسایی کرده ام: آزوریت مس، Cu3(CO3)2(OH)2. این تناسب به دو دلیل دارد: اولاً، این ماده معدنی است که می‌تواند به راحتی در حضور آب و هوا (که البته حاوی دی اکسید کربن است) تشکیل شود و دوم اینکه دقیقاً رنگ مناسبی دارد.

بسیاری کلمه لاجورد را با رنگ آبی عمیق و پرآب آسمان تابستانی مرتبط می دانند و در واقع نام انگلیسی این ماده معدنی از همان ریشه کلمه می آید: فارسی. لاژوارد، مکانی که به دلیل رسوبات سنگ آبی عمیق دیگری به نام لاجورد (به معنی “سنگ لاجورد”) شناخته شده است.

آزوریت اغلب با مالاشیت یافت می شود، ماده معدنی مس سبز شناخته شده ای که ما از سقف ها و مجسمه های مسی می شناسیم. مالاکیت گاهی اوقات به طور ساده به عنوان کربنات مس توصیف می شود که به CuCO3 دلالت دارد، اما در حقیقت آن Cu2CO3(OH)2 است. کربنات مس خالص (II) در طبیعت تشکیل نمی شود.

در عکس سمت راست می‌توانید مالاشیت را با آزوریت مشاهده کنید. آزوریت، با گذشت زمان، زمانی که سطح دی اکسید کربن در هوا نسبتاً کم باشد، مانند هوای «عادی» – که توضیح می‌دهد که ما معمولاً سقف‌های «مسی» ارغوانی رنگ را نمی‌بینیم – بلکه کربن را می‌بینیم، به مالاکیت تبدیل می‌شود. سطح دی اکسید احتمالاً در آن کمد بالاتر بود. تقریباً مطمئناً فاضلاب اسیدی در واکنش با کربنات، همراه با کمبود تهویه وجود داشت، بنابراین منطقی است که ممکن است آزوریت بیشتری ببینیم.

آزوریت به عنوان رنگدانه تاریخچه جالبی دارد. رنگ‌های آبی از نظر تاریخی کمیاب و گران‌قیمت بودند – که با سلطنت و الوهیت مرتبط بود – و این یکی از دلایلی است که مریم باکره اغلب با لباس آبی در نقاشی‌ها به تصویر کشیده می‌شد. از آزوریت برای ساخت رنگدانه های آبی استفاده می شد، اما (همانطور که در بالا ذکر کردم) ناپایدار است و در طول زمان متمایل به سبز شدن یا در صورت حرارت دادن سیاه می شود. آبی اولترامارین (ساخته شده از لاجورد) پایدارتر است، به ویژه هنگامی که گرم می شود، اما حتی گران تر است. بسیاری از رنگدانه‌های آبی در نقاشی‌های قرون وسطی به اشتباه شناسایی شده‌اند که از لاجورد می‌آیند، در حالی که در واقع آزوریت بودند – یک ماده معدنی رایج‌تر در اروپا در آن زمان.

در اینجا یک ریشه شناسی جالب نیز وجود دارد. مس، البته، از عصر برنز، فلز ارزشمندی بوده است. وجود آزوریت ارغوانی و مالاکیت سبز نشانگر سطحی سنگ معدن سولفید مس است که برای ذوب مفید است. این منجر به نام عنصر نیکل می شود، زیرا یک سنگ معدنی از نیکل آب و هوا می کند و یک ماده معدنی سبز رنگ تولید می کند که کمی شبیه مالاکیت است. و این به نوبه خود منجر به تلاش هایی برای ذوب آن با این اعتقاد شد که این سنگ معدن مس است. اما از آنجایی که اینطور نبود، تلاش برای تولید مس شکست خورد (برای تولید نیکل به دمای ذوب بسیار بالاتری نیاز است).

در نتیجه، این ماده معدنی، نیکلین، نامگذاری شد کوپفرنیکل در آلمان، به معنای واقعی کلمه “دیو مس”. زمانی که کیمیاگر سوئدی بارون اکسل فردریک کرونستد در سال 1751 موفق به ذوب شد. کوپفرنیکل برای تولید فلزی که قبلاً ناشناخته به رنگ سفید نقره‌ای و آهنی بود، نامش را برگرفت نیکل قسمتی از کوپفرنیکل.

و اینگونه است که از یک لوله خورده به رنگ‌های آبی آسمانی می‌رسیم قرون وسطایی نقاشی به شیاطین مس تا نیکل. اما چه اتفاقی برای لوله در توییت اصلی افتاد؟ خوب، در یک به روز رسانی، کارولین هج به ما گفت که آن را حذف و دور انداخته اند، و بنابراین ما هرگز کاملاً مطمئن نخواهیم بود که کریستال های زیبا چه بودند، اما مطمئناً منجر به یک داستان شیمی پیچیده و جالب می شود.


صفحه فیس بوک Chronicle Flask را برای به روز رسانی های منظم لایک کنید یا دنبال کنید @potassium-nitrate.ir در توییتر. محتوا © Kat Day 2020 است. می‌توانید هر چیزی را در اینجا به اشتراک بگذارید یا به آن پیوند دهید، اما در صورت انجام باید به این سایت مراجعه کنید. اگر از خواندن وبلاگ من لذت می برید، لطفاً با استفاده از دکمه زیر از طریق Ko-fi برای من قهوه بخرید.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *