PATCHRA PERSONAL LIBRARY คลังความรู้เพื่อส่งเสริมการค้นคว้าวิจัยด้านสังคมศาสตร์

Custom Search

20-05-2012 20:30

เกี่ยวกับเรา

ติดต่อสอบถาม

ประวัติศาสตร์

รัฐศาสตร์

วารสารศาสตร์และสื่อสารมวลชน

อุบลรัตน์ ศิริยุวศักดิ์

ชัยวัฒน์ สถาอานันท์

5638

Online: 8 user(s)

เพทาย (Zircon) - โครงสร้างผลึกกับปรากฏการณ์แห่งสี

เพทาย (Zircon) - โครงสร้างผลึกกับปรากฏการณ์แห่งสี

โดยธรรมชาติแล้วสีของเพทายนั้น มีหลากหลายสี ที่พบบ่อยที่สุดมักจะเป็นสีน้ำตาลเทา และสีน้ำตาล แดง ส่วนสีอื่นๆ ที่พบพอได้มี อาทิ แดง ส้ม เหลือง เทาเขียว ซึ่งอาจเป็นเขียวใบไม้ หรือเขียวคล้ำ ก็เป็นได้ สีขาว และท้ายสุด คือ เพทายไร้สี ซึ่งหาได้ยาก และเนื่องจากสภาพที่ไร้สี ประกอบกับ ประกายที่สุกสว่างของเพทายชนิดนี้ (ได้มาจากเหมืองมัททุระ ศรีลังกา ในศตวรรษที่ 18) มีความละม้าย คล้ายคลึงกับเพชรมาก จนเกิดการเข้าใจผิด คิดว่าเป็นเพชร จึงได้ขนานนามกัน ขึ้นมาเองโดยปราศจากประชามติใดๆ ว่า เพชรมัททุระ (Matura Diamond) ส่วนเพทายสี ฟ้า แดง เหลือง เหลืองทอง ทอง รวมทั้งเพทายไร้สีนั้น อาจได้มาจากกรรมวิธีการอบด้วยความร้อน

ที่มาของคำว่า Zircon (เพทาย) นั้น มักเป็นที่สับสนไม่สามารถบ่งชี้ได้แน่นอนว่าได้มาจากภาษาใด ลองพิจารณาดูความน่าจะเป็นไปได้ต่างๆ ดังนี้ Zergoon หมายถึงสีแดงเข้ม หรือแดงแกมน้ำตาล ซึ่งอาจมีที่มาจากคำว่า Zarqun ในภาษาเพอร์เชี่ยน แปลว่าสีทอง และ Zarkun ในภาษาอราบิค แปลว่าสีแดงเข้มหรือแดงแกมน้ำตาล Jargoon หมายถึง สีเหลือง หรือเหลืองอ่อน อาจได้มาจาก คำว่า Gaioone ในภาษาอิคาเลี่ยน และ jargon ในภาษาฝรั่งเศส

Jacinth หมายถึงสีแดงส้ม น้ำตาล หรือ น้ำตาลเหลือง มาจากภาษาลาติน Hyacinth หมายถึง สีแดงแกมเหลือง น้ำตาลแดง คงมาจากคำว่า Hyakinthos ในภาษากรีก และ Hyacinthus ในภาษาลาติน นอกจากนี้แล้ว คำว่า Zircon (เพทาย) ซึ่งในอดีตอาจเรียกว่า Cerkonier ก็ยังถูกเรียกชื่อไปต่างๆ นานา แล้วแต่ว่าเพทายนั้น จะมีสีอะไรๆ เช่น Zirconite หมายถึง เพทายสีน้ำตาล, Starlite หรือ Starlight หมายถึงเพทายสีฟ้า (Blue Zircon), Siam Zircon หมายถึงเพทายที่พ่อค้าชาวสยาม ได้นำมาจากเขมร ทั้งนี้พ่อค้าชาวสยาม คงได้เครดิต มาจากการ เป็นผู้เชี่ยวชาญ ในกรรมวิธี การอบพลอยด้วยความร้อน ยิ่งไปกว่านั้น Siam Aquamarine หมายถึงเพทายสีฟ้า หรือสีฟ้าอ่อนอมเขียวเล็กน้อย หรืออาจเป็นสีเขียวอบฟ้าได้เช่นกัน ซึ่งพ่อค้าชาว สยามได้นำเอาพลอยดิบมาจากเขมร และได้ผ่านกรรมวิธีอบด้วยความร้อน

มีคำอีกหลายคำที่มิได้หมายถึงเพทาย แต่ได้หยิบยืมเอาคำว่า Hyacinth และ Jacinth ไปใช้ในความหมายของสีเพียงเท่านั้น มิได้หมายถึง ประเภทของพลอยนั้นๆ เช่น Oriental Hyacinth (คอรันดัม) Hyacinth (การ์เนท หรือ สปิเนล)

ลักษณะเด่นของเพทายนั้น อยู่ตรงที่ ผิวที่มันสะท้อนแสงคล้ายเพชร ซึ่งมีผลมาจากค่า RI (ค่าดัชนีหักเหของแสง) และค่า Dispersion (ค่าการกระจายแสง) ที่สูง (1.777 - 1.987 และ 0.039 ตามลำดับ) มีความแข็ง พอสมควร (6 - 7) แต่เปราะ ฉะนั้นเวลาเก็บรักษา ควรแยกเป็น เม็ดเดี่ยว มีค่าความหนาแน่นอยู่ระหว่าง 3.9 - 4.8 ตัวเลขขนาดนี้ เป็นค่าที่ไม่คงที่ ทั้งนี้ขึ้นอยู่ที่ว่า จะเป็นเพทายประเภทใด ต่ำ (Low) กลาง (Intermediate) หรือสูง (High)

เพทายเป็นพลอยในระบบเททรากอน (Tetragonal System) มีรูปผลึกเป็นสี่เหลี่ยมปริซึ่ม ที่มีส่วนปลายทั้งสอง เป็นรูปทรงปิรามิดสี่เหลี่ยม หรือเป็นรูปทรงที่เกิดจาก การรวมตัวของ รูปทรงปิรามิดสี่เหลี่ยมซ้อนกันเป็นชั้นๆ น้อยมากทีเดียว ที่จะพบโครงสร้างผลึกที่มีปลายตัด

กว่าศตวรรษแล้วที่ชาวสยาม ได้เก็บกำเอาไว้ซึ่งความลับ ในการอบเพทาย ด้วยความร้อน เพื่อการเปลี่ยนสี จวบจนกระทั่งปี 1921 เพทายสีฟ้าเข้ม ได้ถูกเปิดตัวออก สู่ตลาดโลกเป็นครั้งแรก เป็นผลทำให้มีการค้นคว้า ทดลองจนได้ผลลัพธ์ในที่สุด

ชาวสยามได้ใช้กรรมวิธีง่ายๆ ในการอบความร้อน เพื่อเปลี่ยนสีของเพทาย ด้วยการสอดเพทาย ไว้ในก้อนขนมปังที่อบอยู่ในเตาถ่าน เพียงเพื่ออาศัยเทคนิคเล็กน้อย โดยการปรับเปลี่ยนอุณหภูมิ และบรรยากาศในเตาถ่านนั้นให้เหมาะสม

จากการทดลองพบว่า เพทายทั้งประเภท Low และ Intermediate เมื่อนำมาอบ ด้วยความร้อนภายในอุณหภูมิ 145 องศาเซลเซียส แล้ว คุณสมบัติต่างๆ อาจจะเปลี่ยนไป เช่น ความหนาแน่น จะสูงขึ้น เป็นปกติ คือเท่ากับ 4.7 ค่าดัชนีการหักเหของแสง ก็อาจจะเปลี่ยนมาเป็นค่าปกติ ด้วยเช่นกัน อีกทั้ง Absorption Line ก็จะคมชัดมากขึ้น

การอบด้วยความร้อนจะเป็นผลทำให้ ซิลิกา (SiO₂) และเซอร์โคเนีย (ZrO₂) ที่แตกตัวออกจากกันแล้วนั้น สามารถกลับเข้ามารวมตัวกัน เป็นโครงสร้างผลึก ZrSiO₂ (เซอร์โคเนี่ยม ซิลิเคท) ดังเดิมอีกครั้งหนึ่ง หมายความว่าความร้อน อาจมีผลทำให้เพทาย ประเภท Low และ Intermediate เปลี่ยนมาเป็นประเภท High ได้นั่นเอง และผลที่ได้ก็คือ เพทายเฉดสีใหม่ หรือสีใหม่ ในอดีตชาวสยามมักนำเอา เพทายสีน้ำตาล หรือน้ำตาลอมแดงมาจากเมืองเขมร จากนั้นนำมาอบ ด้วยความร้อนที่อุณหภูมิ 800 - 1000 องศาเซลเซียส ผลที่ได้ก็คือ เพทายไร้สี และเพทายสีฟ้า

เพทายซีลอนส่วนใหญ่ มักมีเฉดสีเขียว เมื่อนำมาอบด้วยความร้อนที่ Dull Red (800องศาเซลเซียส) ประมาณ 1 ชั่วโมง สีจะซีดลงจากเดิมมากพอควร ส่วนเพทายซีลอนสีน้ำตาลอมแดง เมื่ออบด้วยความร้อน อาจจะเปลี่ยนเป็นไร้สี หรือในบางครั้งจะเป็นสีม่วงอมแดง ในขณะที่เพทายสีน้ำตาลอมแดง ที่ได้มาจากอินโดจีน (ไทย หรือ เขมร) เมื่อผ่านกรรมวิธีการอบด้วยความร้อน จะให้สีฟ้า ไร้สี หรือสีทอง

การอบด้วยความร้อนนั้น อาศัยหลักการเพียง 2 วิธีเท่านั้น คือสภาพที่ไร้อ็อกซิเจน (Reducing Atmosphere) และสภาพที่มีอ็อกซิเจน (Oxidizing Atmosphere)

สภาพที่ไร้อ็อกซิเจนนั้น มักถูกควบคุมให้อยู่ใต้อุณหภูมิ 900 - 1000 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 1 - 2 ชั่วโมง ซึ่งตัวเลขเหล่านี้อาจเปลี่ยนแปลงได้เล็กน้อย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประสบการณ์ ของผู้ควบคุม กรรมวิธีอบด้วยความร้อน และพฤติกรรมของพลอยดิบแต่ละประเภท สีที่ได้มักปรากฏเป็นสีฟ้า และไร้สี เป็นที่น่าเสียดายว่า เพียง 30% ของพลอยที่ได้จากการอบนั้น เหมาะสมที่จะนำมา เจียระไนได้

พลอยสีฟ้าอ่อนที่ได้จากการ อบเพทายสีน้ำตาล ด้วยความร้อน ครั้งแรก ในสภาพที่ไร้อ็อกซิเจนนั้น เมื่อนำมาอบอีกครั้งหนึ่ง ภายใต้สภาพบรรยากาศเดิม อาจจะเปลี่ยนเป็น เพทายไร้สีในที่สุด

การอบความร้อนในครั้งที่สองนี้ ถือว่าสำคัญมากทีเดียว เพราะถ้าให้ความร้อนน้อยเกินไป เพทายไร้สี ที่ได้นั้น อาจเปลี่ยนกลับไปเป็น หรือมีเฉดสีน้ำตาลดังเดิมได้ และถ้าหากให้ความร้อนมากเกินไป เพทายที่ได้ จะขุ่น

ส่วนสภาพที่มีอ็อกซิเจนนั้น มักถูกกำหนดไว้ที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส ผลที่อาจได้คือ เพทายสีเหลืองทอง หรือบางครั้งปรากฏ เป็นเพทายสีแดง ถ้าพลอยเดิม มีสีน้ำตาลอมแดง หรืออาจได้เพทายไร้สี ถ้าพลอยเดิมสีน้ำตาลอมแดง นั้นได้ผ่านการอบความร้อน ในสภาพที่ไร้ออกซิเจน มาก่อน

อย่างไรก็ตาม สีที่ได้จากการอบด้วยความร้อน มักไม่ถาวรเมื่อเวลาผ่านไป หรือเมื่อสัมผัส กับแสงแดด เอกซ์เรย์ และอุลตราไวโอเลท โดยเฉพาะเพทายสีฟ้า ส่วนเพทายไร้สีค่อนข้างจะมั่นคง และเพทาย สีเหลืองทองนั้น มีความถาวรมากที่สุด เมื่อเทียบกับสีอื่น

เพทายสีฟ้าที่ได้จากการอบความร้อนนั้น แม้ว่าบางเม็ดค่อนข้างจะทนนานก็ตาม แต่ก็มีไม่น้อยทีเดียว ที่บางส่วนของพลอยเปลี่ยนสี กลับไปสู่ สีแกมน้ำตาลดังเดิม เช่น สีฟ้าแกมน้ำตาล หรืออาจเป็นสีฟ้าแกมเขียวก็ได้ และเพทายที่เปลี่ยนสีไปนั้น เมื่อนำไปอบความร้อน (Judicious Heating) อีกหนที่ 800 - 900 องศาเซลเซียส สามารถเปลี่ยนสี ย้อนกลับไปเป็นสีฟ้าอีกได้ แต่ก็มิได้หมายความว่า จะสำเร็จผลทุกครั้งไป