Även om den alternativa rubriken inte är alldeles exakt ger den dock en antydan om att ämnet kan vara spännande och ge gott om utrymme för fantasin. Då fluorescens ännu var föga känd skulle det säkerligen ha varit lätt för en magiker att slå mynt av fenomenet. Och vetenskapen har inte ägnat sig åt ämnet längre än sedan början av århundradet, då de första artiklarna publicerades. Sedan dess har mycket arbete gjorts, med hjälp av alltmer sofistikerade instrument så att i dag huvuddragen är ganska väl kända. Trots detta finns det åtskilliga ouppklarade aspekter. Ett litet exempel är att ingen ännu vet varför aragonit och tungspat fluorescerar. Så det finns betydande utrymme för avancerad vetenskaplig forskning. Men även för oss amatörer finns mycket att göra. Uppgifter om förekomsten av fluorescens hos mineral från olika fyndorter är ännu ganska knapphändiga, och härvidlag skulle amatörer kunna ge stora bidrag. När det gäller Sverige finns, såvitt jag vet, mycket litet skrivet.
Men varför skall man då intressera sig för fluorescens hos mineral? Det finns enligt min mening flera goda skäl. Till att börja med är fluorescens en ganska vanlig fysikalisk egenskap. Troligen behöver ingen gå långt från husknuten för att hitta en fluorescerande stuff. En källa nämner ca. 460 mineral med fluorescens, dvs. omkring 15 % av alla. Fluorescens är alltså en vitt utbredd egenskap.
Den är också en nyttig egenskap. För oss amatörer kan fluorescensen vara till stor hjälp både för att spåra upp, och för att identifiera mineral. Med enkel utrustning har jag på kort tid funnit sex mineral som jag inte visst om i min samling. Hårdhet, glans och spaltning i all ära, men det kan var bra att ha ytterligare ett medel till förfogande. Eukryptit kan tjäna som exempel. Ett par stuffer från Utö med litet svart turmalin visade sig ha några områden med skarp röd fluorescens. Områdena skilde sig obetydligt från den omgivande kvartsen, men diagnosticerades nu lätt om eukryptit.
Fuorit, Cave-In-Rock, Harding County, Illinois, USA.
Fluorescens är också nyttigt för andra än oss amatörer. Gemologer har standardiserade metoder för undersökning av ädelsten. Och för diamant finns en klassificering utarbetad, baserad på fluorescens. För forskare kan fluorescens avslöja mycket om kristallbildning, och kan leda till viktigare slutsatser om bergartsbildning. Inom industrin har fluorescensen lett till utveckling av ämnen som används på vitt skilda områden, bl.a. för lysämnesrör och för skärmarna i färgtelevisioner. Vidare förekomma användning för klassificering av vissa malmer såsom scheelit och willemit, dvs. för snabbanalys. Man kan t.o.m. uppskatta molybdenhalten i scheelit, en patenterad metod. Ren scheelit, utan molybden, fluorescerar blått. Vid ca. 0,5 % Mo är färgen ljusblå, vid 1,5 % vit, vid 5 % Ijusgul, och vid 10-100 % (= powellit) gul.
Nyttan kan även förenas med nöje. I många fall kan fluorescens ge starka skönhetsintryck ibland riktigt förnämliga. Exempel finns t.ex. i ”The Mineralogical Record" för jan- febr 1996 med utsökta bilder. Till nöjen får jag också räkna att fenomenet kan ge upphov till både undran och förundran. Undrande har bl.a. lett till, att två former av rosenbuschit från Norra Kärr har kunnat utpekas. De skiljer sig bl.a. genom att bara den ena fluorescerar, och detta gav upphov till undersökningen.
Fluorescensens möjligheter kan också ge anledning till verklig förundran. Man kan t.ex. ofta se små intensiva blått fluorescerande prickar, som lyser som de intensivaste gentianaarterna (G.verna eller clusii). Det Ijuset kommer från tvåvärt europium, en av de sällsynta jordarterna. Som bekant tog det kemin årtionden att skilja upp dessa grundämnen. Nu kan man alltså på enkelt sätt identifiera ett av dem i mitten av den långa raden. Och inte nog med det.
Man får veta att det rör sig om just tvåvärt, inte trevärt europium. Med vanliga metoder skulle det fordras mycket arbete att fastställa detta. Så här finns plats för förundran över vad man kan finna på detta enkla sätt.
Aragonit, Girgenti, Sicily, Italien.
Man kan tycka att en svaghet hos fluorescens hos mineral är dess nyckfullhet. Hos de flesta mineral förekommer fluorescens bara i vissa fall. Och ofta kan färg och styrka variera, även från samma fyndort, och t.o.m. inom samma kristall. Detta kan förstås försvåra tydning, men variationerna har också något att berätta. Det kan skilja i sammansättning, struktur, historia, etc., och därigenom kan man från ytterligare upplysningar. Man skall heller inte vänta sig alltför mycket av metoden, jämför t.ex. med färgen i dagsljus, som hos många mineral ju kan variera över snart sagt hela färgskalan.
Lite praktik
UV-ljus är ju en relativt kortvågig och energirik typ av elektromagnetisk strålning, som ligger utanför det synliga området åt det violetta hållet. Det är ett brett område, och olika våglängder av UV-ljus ger ofta olika utslag. Vi amatörer har vanligen bara med två våglängder att göra: s.k. kortvåg, den energirikaste på 254 nanometer, och långvåg på 360 nanometer. Det finns många fabrikat och typer av UV-lampor. Somliga ger både lång och kortvåg, andra enbart en av dem, vanligen kortvåg, som är mest användbar. Det finns typer för vanliga batterier, för 12 volt, dvs. bilbatterier, och för nätspänning. Det förefaller som om reaktionen påverkas av styrkan på UV-ljuset, så en kraftig lampa är att föredra. En varning är på sin plats: Titta aldrig in i en tänd UV-lampa!
Förutom UV-ljus behövs också mörker, helst absolut mörker för att uppfatta svag strålning, men också för att uppfatta rätt färg. Färgtonen påverkas av graden av mörker, och vid noggrant arbete för jämförelse med internationell färgskala är detta viktigt. Låt också ögonen anpassa sig till mörkerseende. Man kan även skaffa sig mörker ute på fältet, med hjälp av olika skydd. En behändig liten box har gjorts av en klubbmedlem.
Willemit och kalcit.
©1999-2020 GeoNord
UV-ljus och mörker är inte nog: man behöver också litteratur. En bra bok i ämnet är lika viktigt som allt annat. En relativt ny bok som annonseras i det nämnda numret av The Mineralogical Record är "Fluorescence", 1994, av M. Robbins, Geoscience Press, P.O. Box 2399, Missoula MT 59806, USA.
Priset är $ 43 med frakt. 400 sidor (1997) , med uppgifter om minera, fyndorter (internationella, inklusive Skandinavien) ädelsten, aktivatorer, teknik och övningar. Svensk litteratur tycks vara sparsamt förekommande, och utan att ha gjort en litteraturundersökning är den enda artikel jag känner till från 1941 (GFF 63, Häfte 1, Jan-Febr., sid. 59-83, av G. Laurent). Innehåller många intressanta uppgifter om svenska mineral. Hedins förtjänstfulla bok ”Mineral i Sverige" innehåller endast några få uppgifter om fluorescens. Nästa upplaga borde enligt min mening systematiskt kompletteras med sådana uppgifter.
Litet teori
Fluorescens ingår i det vidare begreppet luminescens, och kallas också fotoluminescens. Alla former av luminescens beror på att elektroner har absorberat UV-energi, som sedan delvis avges som synligt ljus. Vid fluorescens avges ljuset omedelbart, vid fosforescens med viss fördröjning. Det kan röra sig om bråkdelar av sekunder till flera, eller, svagt, mycket längre tid, upp till år. Vid triboluminescens, som hos kalcit från Långban, utlöses energin av slag, medan termoluminescens innebär utlösning av värme.
Varför fluorescerar en del mineral alltid, och andra bara ibland? De som alltid fluorescerar har förmågan inbyggd i sin egen struktur. Vanliga exempel är scheelit och en del uranmineral som innehåller uranylgruppen UO2 som väsentlig beståndsdel. Men de mineral som inte alltid fluorescerar behöver tillsatser, ofta mycket små, av främmande ämnen, man kan säga föroreningar.
Det kan röra sig om miljondelar upp till flera procent. Ren kalcit fluorescerar ex. inte, men med litet samarium i stället för några kalciumatomer fluorescerar den rött. Sådana ämnen kallas för "activators" på engelska, möjligen aktivatorer på svenska.
Mangan är en vanlig aktivator, t ex. i willemit. Men i kalcit räcker det inte med enbart mangan, det fordras ytterligare en aktivator, t.ex. bly, som tar upp energin, för över den till manganet, som sedan kan sända ut ljus. Några av de vanligaste aktivatorerna är mangan, bly, krom, de sällsynta jordartena ca l5 stycken, och urangruppen, ofta som "föroreningar". Svavel är aktivator i sodalit och kväve i diamant.
Sammanfattningsvis kan man säga att fluorescens kan erbjuda amatören en möjlighet att på enkelt sätt öka nöjet av sin hobby.
