8 Unsur Transisi: Penyebab adanya serapan terpilih cahaya yang memberi warna pada batu permata Allochromatic & Idiochromatic

Apabila cahaya putih yang terdiri daripada 7 spektral warna pelangi mengena sesuatu batu permata (objek), cahaya tersebut samada akan diserap (absorb), atau dipantulkan (reflect), atau lalulepas (pass through) atau dipecahkan (diffract) oleh batu permata tersebut. Warna yang terpamer pada batu berkait dengan penyerapan cahaya, dan penyerapan cahaya berkait dengan “8 unsur transisi” (transition elements atau trace elements) pada batu tersebut. Kesemua unsur transisi ini adalah daripada unsur metalik (metallic elements). Kehadiran satu atau lebih unsur ini dalam “batu permata” menyebabkan adanya serapan terpilih (selective absortion atau preferentially absorbed) cahaya pada batu permata Allochromatic dan Idiochromatic. Sebenarnya warna antara satu batu permata dengan satu batu permata lain yang sama jenis atau berbeza adalah tidak sama apabila dilihat dengan spectroscope walaupun pada pandangan mata kasar kelihatan sama, dan keunikkan warna ini juga dipanggil “finger-print” bagi batu permata. Ini adalah kerana penyerapan spectrum cahaya putih tadi adalah berbeza-beza kadarnya, ada yang ‘kuat’ ada yang ‘lemah’. “8 unsur transisi” tersebut ialah:

• Titanium
• Vanadium
• Chromium
• Manganese
• Iron
• Cobalt
• Nickel
• Copper

Batu permata Allochromatic (“other-colored”) ialah batu permata yang warnanya disebabkan oleh kehadiran impuriti salah satu atau lebih “8 unsur transisi” tadi bersama batu tersebut, dan unsur-unsur ini bukanlah satu unsur “tulang belakang” yang bersepadu dalam komposisi kimia yang membentuk mineralnya. Tanpa pertambahan ‘8 unsur transisi’ kepada komposisi kimia yang membentuk mineralnya, mineral tersebut adalah tidak berwarna (colorless). Dengan kata lain, “unsure hok lain yang menimbulkan warna” pada batu permata jenis ini. Kewujudan 2 tona/warna atau lebih atas satu batu tidak terlalu jarang dijumpai bagi batu permata jenis ini. Majoriti batu permata berwarna (colored gemstones) adalah jenis Allochromatic. Contoh batu permata Allochromatic bersama “8 unsur transisi”nya ialah:

• Titanium [Blue Sapphire (titanium + iron: warna biru), Blue Zoisite (warna biru)
• Vanadium [Grossular garnet/Tsavorite Garnet (warna hijau/kuning), Green Vanadium Beryl (warna hijau), Synthetic Corundum (alexanrite simulant), beberapa synthetic emerald, Blue/Violet Sapphire]
• Chromium [Ruby (warna merah), Emerald (warna hijau), Red Spinel (warna merah), Pyrope Garnet (warna merah/brown/pink), Chrome Grossular garnet (warna hijau), Demantoid garnet (warna hijau), Chrome Diopside (warna hijau), Green Jadeite (warna hijau), Pink Topaz (warna pink), Alexandrite (warna hijau/merah), Hiddenite (warna hijau/kuning)]
• Manganese [Rose Quartz (warna pink), Morganite Variety of Beryl (warna pink), Andalusite (warna coklat/merah pudar)]
• Iron [Sapphire, Aquamarine (warna biru cair/muda), Blue and Green Tourmaline, Enstatite (warna hijau-kecoklatan), Amethyst (warna ungu)]
• Cobalt [Synthetic Blue and Green Spinel, Synthetic Blue quartz (kecuali untuk spesis Spinel Biru yang amat jarang, unsur cobalt tidak pernah dijumpai didalam mana-mana batu permata semulajadi yang telus]
• Nickel [Chrysoprase (warna hijau), Synthetic Green and Yellow Sapphires]
• Copper [Diopside (warna hijau), Synthetic Green Sapphire]
  

Manakala batu permata Idiochromatic (“self-colored”) ialah batu permata yang warnanya disebabkan oleh komposisi kimianya sendiri, yang terdiri salah satu daripada “8 unsure transisi” tersebut, dan ianya adalah unsur “tulang belakang” dalam komposisi kimia yang membina mineralnya. Contoh batu permata Idiochromatic dan "8 unsur transisi" ialah:

• Chromium [Uvarovite Garnet (warna hijau)]
• Manganese [Rhodochrosite (warna pink/merah), Rhodonite (warna pink), Spessartite garnet (warna kuning/oren/merah)]
• Iron [Sinhalite (warna kuning/hijau), Peridot (warna hijau), Almandine Garnet (warna merah/marron)]
• Copper [Malachite (warna hijau), Turquoise (warna hijau/biru)]
  
  

TAMBAHAN

• Batu permata (mineral) Allochromatic dalam keadaan tulen (pure state) adalah tidak berwarna (colorless). Contoh batu permata Allochromatic tanpa kehadiran impuriti “8 unsur transisi”: colorless Goshenite bagi mineral beryl, colorless sapphire bagi mineral corundum dan colorless batu bukit bagi Quartz. Berbeza dengan batu permata Idiochromatic, dalam keadaan tulen 'sudah berwarna'.
• “Rainbow color” atau warna pelangi yang sekali-sekala ada pada batu bukit (Quartz) bukan disebabkan penyerapan terpilih (selective absorbtion) cahaya oleh “8 unsur transisi” tetapi disebabkan cahaya dipecahkan (diffract) oleh ‘keretakan’ yang ada didalam batu dan dinamakan 'iridescene'. Tetapi warna ungu pada Amethyst/Kecubung (Quartz) disebabkan oleh “8 unsur transisi” iaitu unsur Iron.
• Spekral warna pelangi “play-of-color” bagi Precious Opal juga tiada kaitan dengan “8 unsur transisi”, tetapi disebabkan oleh spectrum cahaya putih dipecahkan kepada spektralnya oleh susunan dalaman Opal yang terdiri daripada sfera silica pelbagai saiz dalam satah 3D pada skala nanometer. Opal bukan sejenis mineral.

Wallahu'alam.

[Sedikit ubahan pada 25/5/2010]