Authors:	Schmitz, Fabian
Title:	Die physikochemische Wechselwirkung der Kanalpositionen mit der Kristallstruktur des Berylls und daraus folgende Korrelationen aus Chemie und Spektroskopie
Online publication date:	20-Aug-2019
Year of first publication:	2019
Language:	german
Abstract:	In dieser Arbeit werden Korrelationen der spurenelementchemischen und spektroskopischen Charakteristika von Beryllen mit unterschiedlichen Darstellungsmöglichkeiten auf ihr Informationspotenzial untersucht. Die Messmethoden beinhalten polarisierte UV-VIS-NIR-Messungen, Elektronenstrahlmikrosonden- und LA-ICPMS-Messungen, Röntgenbeugung sowie Messungen mit dem Transmissionselektronenmikroskop. Zusätzlich werden standardgemmologische Untersuchungen durchgeführt und in die Ergebnisse mit einbezogen. Einschlusskombinationen werden mikroskopisch und raman-spektroskopisch charakterisiert. Im Rahmen der Auswertung werden die Multivariate Analyse, statistische Auswertungen und mathematische „Fittings“ genutzt. Dazu zählt auch die Kolorimetrie. Zu den Ergebnissen zählt die Bestimmung von Eisen-Ionen im Beryll-Kanal und in Oktaeder-Positionen sowie die indirekt abgeleiteten Farbwirkungen durch IVCTs von Eisen verschiedener Koordinationen im Kanal und in den Oktaeder-Positionen. Für die Gemmologie relevante Zusammenhänge zwischen Wärmebehandlung, Bestrahlung, Farbursachen und den Varietäten Aquamarin und Heliodor zeigen Möglichkeiten der Farbechtheitsuntersuchung auf. Art und Menge der Moleküle im Beryll-Kanal können die Farben des Berylls, die Positionen und Wertigkeit des Eisens sowie Position und Ausrichtung der Kanal-Moleküle beeinflussen. Daraus resultieren neue Absorptionsbereiche im VIS-NIR-Bereich. Die Provenienzanalytik der Berylle ist durch die hier dargestellten Faktoren statistisch möglich. Es wurde auf zerstörungsfreie Methodik Wert gelegt. In this thesis the correlations between trace-element-chemical and spectroscopical characteristics of beryl are investigated on their information potential with different methods. The methods include polarised UV-VIS-NIR-measurements, microprobe- und LA-ICP-MS-measurements, x-ray-diffraction as well as measurements with the transmission-electron-microscope. Additionally standard-gemmological methods are implemented in the results. Inclusion-combinations are characterised with the microscope and Raman-spectroscope. For interpretation, also multivariate analysis, statistical methods and spectral fittings are used. Colorimetric results are included. The results include the direct detection of iron-ions located in the channel and in octahedral positions as well as the indirectly measured color-effects due to IVCT of iron in different coordinations in the channel and octahedral position. Gemmologically relevant correlations between heat-treatment, irradiation, color-reasons and the varieties aquamarine and heliodor show possibilities of the validation of natural coloration. Species and amount of molecules in the beryl-channel influence the colors of beryl, position and valency of iron and the position and tilt of channel-molecules. From this new absorptions derive in the NIR-region. The determination of origin is statistically possible with the factors mentioned here. The author focused on least-destructive methods.
DDC:	500 Naturwissenschaften 500 Natural sciences and mathematics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3740
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000030656
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	231 Seiten
Appears in collections:	JGU-Publikationen