InfoNu.nl > Dier en Natuur > Diversen > Lichtgevende mineralen

Lichtgevende mineralen

Lichtgevende mineralen Mineralen zijn natuurlijke vaste stoffen die in de aardkorst voorkomen en meestal een kristalstructuur hebben. Anno 2015 er meer dan 4200 verschillende mineralen ontdekt. Daarvan zijn er ongeveer 540 mineralen die onder ultraviolet-licht zichtbaar gekleurd licht uitstralen, oftewel fluoresceren. De kleur licht en de lichtsterkte is per mineraalsoort verschillend en niet alle mineralen van dezelfde soort stralen licht uit. De lichtgevende eigenschap kan een hulpmiddel zijn bij het vinden van deze mineralen en bij het identificeren van mineralen die veel op elkaar lijken.

Fluorescentie

Het verschijnsel fluorescentie is het uitzenden van licht door een bepaald materiaal, wanneer het onder ultraviolet-licht wordt gehouden. Een mineraal is opgebouwd uit atomen en rond de atoomkern van een atoom, cirkelen elektronen in verschillende banen (schillen). De elektronen absorberen de energie van het uv-licht en verplaatsen zich daardoor naar een hogere baan (hogere energietoestand). Vervolgens vallen ze weer terug naar hun oorspronkelijke baan (lage energietoestand) waarbij ze de extra energie kwijtraken door het uitstralen van (zichtbaar) licht.

Fluoriet, boven in daglicht, onder in uv-licht / Bron: Didier Descouens, Wikimedia Commons (CC BY-SA-4.0)Fluoriet, boven in daglicht, onder in uv-licht / Bron: Didier Descouens, Wikimedia Commons (CC BY-SA-4.0)

Fosforescentie en thermoluminescentie

Sommige mineralen blijven nadat het uv-lichtbron is uitgeschakeld nog licht uitstralen, dit verschijnsel heet fosforescentie. Verder zijn er mineralen die oplichten als ze worden verhit, dit wordt thermoluminescentie genoemd.

Fluoriet

De Ierse wiskundige en natuurkundige George Gabriel Stokes (1819-1903) onderzocht fluorescentie bij mineralen. Hij deed dit als eerste bij fluoriet of vloeispaat en noemde het fenomeen naar dit mineraal. Stokes schreef in 1852 dat fluoriet blauw licht afgeeft als het in onzichtbare uv-straling (ultraviolet licht van de zon) wordt gehouden.

UV-licht

De zon straalt behalve het zichtbare licht ook ultraviolet licht uit, dit is elektromagnetische straling die voor de mens niet zichtbaar is. De golflengte van uv-licht is namelijk korter dan de golflengte van het zichtbare licht en heeft een hogere energetische waarde. Het ultraviolet licht wordt afhankelijk van de golflengte opgedeeld in drie soorten: uv-A (black-light) met een lange golflengte, uv-B met een gemiddelde golflengte en uv-C met een korte golflengte.

Kleur en lichtsterkte

Niet alle exemplaren van dezelfde mineraalsoort zijn fluorescerend. Bovendien kan de intensiteit van het licht en de kleur per exemplaar variëren, vooral als deze van verschillende vindplaatsen afkomstig zijn. Slechts bij enkele mineralen is de fluorescentie erg sterk, zoals bijvoorbeeld bij fluoriet.

De fluorescerende mineralen geven over het algemeen in één kleur licht, maar sommige in meerdere kleuren tegelijk. Verder stralen veel mineralen onder uv-licht met een korte golflengte een andere kleur of kleuren licht uit dan onder uv-licht met een lange golflengte.

De meeste mineraalsoorten kunnen alleen fluoresceren als zij niet geheel zuiver zijn. De onzuiverheden worden activators genoemd, dit zijn bepaalde stoffen zoals: mangaan, titaan, wolfram, molybdeen, lood, chroom, boor en uranium. Andere activators die fluorescentie kunnen veroorzaken zijn organische verontreinigingen en constructiefouten in de kristalstructuur.

Omgekeerd zal een mineraal met een vervuiling van ijzer of koper nauwelijks of niet fluoresceren, deze metalen zijn de zogenaamde “uitschakelaars of uitdovers” van fluorescentie. Een aantal soorten mineralen fluoresceren wel als ze zuiver zijn, ze worden “zelf-activerende” mineralen genoemd zoals scheeliet, poweliet en uraniummineralen.

Voorbeelden

Enkele voorbeelden van fluorescerende mineralen:

Beryl

Het mineraal beryl is in daglicht groen, licht blauw, rood, geel, wit van kleur en is vaak doorschijnend. Onder een korte golflengte uv-licht geeft het een oranje-gele, blauwe of paarsblauwe kleur licht. De grootste activator is chroom (Cr). Beryl wordt o.a. gevonden in Brazilië, China, Amerika en Afghanistan.

Calciet

Dit mineraal komt voor met een witte, blauwe, gele of rode kleur of is kleurloos. Onder korte golflengte uv-licht geeft het een sterk roze kleur licht, onder een middellange golflengte sterk rood en onder een korte golflengte sterk blauw licht. Mangaan (Mn) is de grootste activator. en verder o.a. lood (Pb), cerium (Ce), samarium (Sm) en europium (Eu). Calciet komt o.a. voor in Spanje, Brazilië, Mexico, Peru, Amerika, Zuid-Afrika, Rusland, China en Bulgarije.

Diamant

Sommige diamanten geven onder een lange golflengte uv-licht een zacht blauwe kleur licht, de activator is stikstof (N). Een vindplaats voor fluorescerende diamanten is bv. Congo.

Dolomiet

Het mineraal dolomiet of bitterspaat is in daglicht kleurloos of grijs, geelbruin of bruin van kleur. Onder een korte golflengte uv-licht geeft het rood licht en onder een lange golflengte uv-licht gelig wit licht. De grootste activator is mangaan (Mn) en verder o.a. samarium en dysprosium (Dy) en organisch materiaal. Vindplaatsen van dolomiet zijn o.a. Zweden, België en Amerika.

Fluoriet

Dit mineraal is in daglicht groen, blauw, geel of rood van kleur en soms kleurloos. Fluoriet geeft een duidelijk zichtbare blauwe of paarsblauwe kleur licht onder een lange golflengte uv-licht, en wat minder sterk blauw licht onder een korte golflengte uv-licht. De kleur blauw komt waarschijnlijk van de grootste activator europium. Andere activators bij fluoriet zijn o.a. neodymium (Nd), dysprosium, samarium en organisch materiaal. Vindplaatsen van fluoriet zijn o.a.: Engeland, België, Spanje, Rusland, Amerika, Pakistan en Mexico.

Willemiet in daglicht / Bron: Rob Lavinsky / iRocks.com, Wikimedia Commons (CC BY-SA-3.0)Willemiet in daglicht / Bron: Rob Lavinsky / iRocks.com, Wikimedia Commons (CC BY-SA-3.0)

Scheeliet

Scheeliet is in daglicht kleurloos, gelig of wit van kleur. Het geeft onder elke golflengte zeer zwak licht in de kleuren roze, geel of (licht-) blauw, de activators zijn o.a. wolframiet, samarium, europium en dysprosium. Sommige zuivere exemplaren fluoresceren eveneens. Dit mineraal kan vooral in China worden gevonden.

Werneriet of scapoliet

Het mineraal werneriet is wit of geel van kleur in daglicht. Onder een lange golflengte uv-licht geeft het erg sterk geel of blauw licht af (afhankelijk van de kleur in daglicht) en onder een korte golflengte zwak geel-zand kleurig of rood licht. De meest voorkomende activator is zwavel (S). Vindplaatsen zijn o.a. Canada en Amerika.

Willemiet in uv-licht / Bron: Rob Lavinsky / iRocks.com, Wikimedia Commons (CC BY-SA-3.0)Willemiet in uv-licht / Bron: Rob Lavinsky / iRocks.com, Wikimedia Commons (CC BY-SA-3.0)

Willemiet

Fluorescerend willemiet kan o.a. worden gevonden in België, Zweden, Amerika en Zambia. Het is in daglicht wit, geel, groen roodbruin of bijna zwart van keur. Willemiet geeft sterk groen licht af onder een lange golflengte en zeer sterk groen licht onder een korte golflengte uv-licht, de activator is mangaan.

Waarom?

Een vraag blijft onbeantwoord namelijk: wat is het nut van deze eigenschap voor de mineralen zelf? Van bepaalde organismen is bekend dat zij licht uitstralen om soortgenoten of andere organismen aan te trekken of af te weren, maar een mineraal is anorganisch (niet levend) materiaal. Zou er een reden zijn waarom bepaalde mineralen licht uitstralen, of is het gewoon alleen toevallig de eigenschap van deze mineralen, die ze kregen door de omstandigheden in het gebied waar ze ontstonden?
© 2015 - 2019 Vuurvlieg, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Geeft de inkt van mijn markeerstift licht? - fluorescentieHoe komt het dat een spaarlamp vijf tot zes keer meer energie levert dan een gloeilamp? Hoe komt het dat de inkt van een…
Thulium: Het elementThulium: Het elementIn 1879 is thulium ontdekt door de Zweed Per Teodor Cleve tijdens bestuderen van onzuiverheden in lanthanide-oxiden. Na…
Luminiscentie: fluorescentie versus fosforescentieLuminescentie is het oplichten van een stof door bestraling met energierijk licht of een chemische reactie. We ondersche…
Oplichtende gordijnzwammenOplichtende gordijnzwammenGordijnzwammen komen over de hele wereld voor en behoren tot het meest soortenrijke geslacht van plaatjeszwammen: Cortin…
UV-Verf Party - PaintGlow in the Dark feestnieuws uitgelichtUV-Verf Party - PaintGlow in the Dark feestHet is "Vet Chill", het feest waar je jezelf en de anderen kunt beschilderen met lichtgevende verf en waar verfkanonnen…
Bronnen en referenties
  • Inleidingsfoto: Hannes Grobe/AWI, Wikimedia Commons (CC BY-SA-2.5)
  • http://www.fluomin.org/nl/listIMA.php?liste=1
  • http://fluorescent.nl/index.php/nl/wat-is-fluorescentie.html
  • http://www.galleries.com/Fluorescent_Minerals
  • http://uvminerals.org/fms/minerals
  • http://geology.com/articles/fluorescent-minerals/
  • http://wereldmineralen.com/fluorescerende_mineralen.aspx
  • http://www.mineralennlc.nl/files/facetten/2000-3-20-Fluorescerende%20mineralen.pdf
  • http://electric-lady-land.com/fluorescentminerals-pg.4.html
  • Afbeelding bron 1: Didier Descouens, Wikimedia Commons (CC BY-SA-4.0)
  • Afbeelding bron 2: Rob Lavinsky / iRocks.com, Wikimedia Commons (CC BY-SA-3.0)
  • Afbeelding bron 3: Rob Lavinsky / iRocks.com, Wikimedia Commons (CC BY-SA-3.0)

Reageer op het artikel "Lichtgevende mineralen"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Vuurvlieg
Laatste update: 21-09-2016
Rubriek: Dier en Natuur
Subrubriek: Diversen
Bronnen en referenties: 12
Schrijf mee!