Conosciamo bene, perché proposti in commercio, il sale rosa dell’Himalaya, il sale di Cervia, il sale iodato e quello marino e il sale di Cipro… e così via.
Meno conosciuto è invecesale blu scuro, poco conosciuto e indicato in mineralogia come halite_blu.
L'Halite è un minerale formato da cloruro di sodio e il suo nome deriva dal greco ἅλς = sale e λίθος = pietra.
Genericamente tutti lo conoscono come "salgemma" per il suo aspetto cristallino; da qui la composizione del suo nome composto da sale e gemma.
Questo minerale si trova solo in pochi luoghi al mondo e in quantità molto limitate.
Il suo colore blu non deriva da un colorante né da impurità, ma da centri di colore o difetti del reticolo cristallino generati da radiazione naturale, per esempio da potassio-40 (K-40) o da uranio presente in minerali vicini.
Ciò che la natura produce in modo piuttosto casuale nell’arco di migliaia o addirittura milioni di anni, nel laboratorio del FRM II (Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz) della Technische Universität München siamo riusciti in modo impressionante a riprodurlo in laboratorio.
Si è osservato che non è soltanto la dose di irraggiamento a determinare la colorazione blu, ma anche altri parametri tipici dell’ambiente interno della roccia, come pressione, temperatura, impurità chimiche e stress, che in laboratorio possono essere ben riprodotti e controllati.
In questo modo si possono ottenere diverse tonalità di blu e di viola, dall’azzurro cielo fino al violetto scuro.
Il materiale resta comunque chimicamente cloruro di sodio puro (NaCl).
Questo Halite ha un forte impatto visivo proprio per la sua insolita e affascinante colorazione, ma anche come dimostrazione concreta di come un processo fisico invisibile, come la radiazione gamma, possa lasciare una traccia visibile in un cristallo trasparente attraverso il trasferimento di energia.
Una parte di questa energia immagazzinata nel cristallo può poi essere rilasciata successivamente mediante riscaldamento, per esempio sotto forma di termoluminescenza e di bleaching termico, durante i quali il sale perde il suo colore e torna bianco: un effetto particolarmente suggestivo, ben visibile anche nel video qui proposto.
Nel sale “normale” se trattato con alte dosi di radiazioni gamma, si possono ottenere colorazioni gialle o brune: questo è un fenomeno molto tipico e, dal punto di vista scientifico, molto interessante. Nella maggior parte dei casi si tratta dei cosiddetti centri F, con un assorbimento intorno a 475 nm. In modo semplificato, si tratta di difetti puntuali nel cristallo di NaCl: la radiazione gamma genera elettroni liberi che vengono intrappolati soprattutto nelle vacanze di cloro del reticolo cristallino. Tuttavia questi difetti non sono molto stabili. La luce visibile, e soprattutto la luce UV, può riattivarli e riportarli verso lo stato iniziale. Questo è precisamente il meccanismo di photobleaching, cioè il progressivo sbiadimento del colore fino al ritorno del sale al bianco.
La formazione del colore blu è un po’ più complessa, ma in fondo ha la stessa origine.
In questo caso non si formano soltanto difetti puntuali isolati, bensì difetti collettivi, cioè aggregati di più centri F, assorbimento intorno a 560 nm .
In questo modo, nella matrice di NaCl si formano minuscole nanoparticelle di sodio e piccolissime inclusioni di cloro, che conferiscono al materiale una colorazione blu o violetta.
In sostanza, il materiale resta sempre NaCl, ma con una piccolissima frazione di strutture nanometriche che ne modificano l’aspetto ottico.
Il grande vantaggio è che questa colorazione blu è molto più stabile rispetto a quella gialla o bruna e può rimanere visibile per anni, talvolta persino per decenni.
Questo è, in fondo, anche il segreto del famoso sale blu della Persia, oggi considerato una specialità di lusso: lì il colore si è formato naturalmente grazie a una lunghissima irradiazione, per esempio dal potassio-40 del sylvin (KCl) oppure dall’uranio presente nelle rocce granitiche, nel corso di tempi geologici di milioni di anni.
Nel nostro lavoro abbiamo imparato a produrre diverse tonalità di Blue Halite, dall’azzurro cielo fino al violetto scuro.
Ciò che la natura realizza per caso in milioni di anni, noi riusciamo a riprodurlo in laboratorio in poche settimane.
I parametri importanti sono molti ma conta moltissimo anche il sale stesso.
Alcuni campioni diventano blu già intorno a 200 kGy, mentre altri restano bruni fino a 3–4 MGy di dose totale. I più difficili da colorare in blu sono spesso i cristalli di NaCl molto puri e perfetti, ma anche certi campioni con impurità chimiche specifiche che ostacolano la formazione di questi difetti collettivi.
Un vasto panorama di immagini del Blue Halite si possono trovare sulla pagina Instagram:
In questo video è possibile ammirare anche le microstrutture del sale blu analizzate al microscopio: sono straordinariamente affascinanti.Meno conosciuto è invecesale blu scuro, poco conosciuto e indicato in mineralogia come halite_blu.
L'Halite è un minerale formato da cloruro di sodio e il suo nome deriva dal greco ἅλς = sale e λίθος = pietra.
Genericamente tutti lo conoscono come "salgemma" per il suo aspetto cristallino; da qui la composizione del suo nome composto da sale e gemma.
Questo minerale si trova solo in pochi luoghi al mondo e in quantità molto limitate.
Il suo colore blu non deriva da un colorante né da impurità, ma da centri di colore o difetti del reticolo cristallino generati da radiazione naturale, per esempio da potassio-40 (K-40) o da uranio presente in minerali vicini.
Ciò che la natura produce in modo piuttosto casuale nell’arco di migliaia o addirittura milioni di anni, nel laboratorio del FRM II (Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz) della Technische Universität München siamo riusciti in modo impressionante a riprodurlo in laboratorio.
Si è osservato che non è soltanto la dose di irraggiamento a determinare la colorazione blu, ma anche altri parametri tipici dell’ambiente interno della roccia, come pressione, temperatura, impurità chimiche e stress, che in laboratorio possono essere ben riprodotti e controllati.
In questo modo si possono ottenere diverse tonalità di blu e di viola, dall’azzurro cielo fino al violetto scuro.
Il materiale resta comunque chimicamente cloruro di sodio puro (NaCl).
Questo Halite ha un forte impatto visivo proprio per la sua insolita e affascinante colorazione, ma anche come dimostrazione concreta di come un processo fisico invisibile, come la radiazione gamma, possa lasciare una traccia visibile in un cristallo trasparente attraverso il trasferimento di energia.
Una parte di questa energia immagazzinata nel cristallo può poi essere rilasciata successivamente mediante riscaldamento, per esempio sotto forma di termoluminescenza e di bleaching termico, durante i quali il sale perde il suo colore e torna bianco: un effetto particolarmente suggestivo, ben visibile anche nel video qui proposto.
Nel sale “normale” se trattato con alte dosi di radiazioni gamma, si possono ottenere colorazioni gialle o brune: questo è un fenomeno molto tipico e, dal punto di vista scientifico, molto interessante. Nella maggior parte dei casi si tratta dei cosiddetti centri F, con un assorbimento intorno a 475 nm. In modo semplificato, si tratta di difetti puntuali nel cristallo di NaCl: la radiazione gamma genera elettroni liberi che vengono intrappolati soprattutto nelle vacanze di cloro del reticolo cristallino. Tuttavia questi difetti non sono molto stabili. La luce visibile, e soprattutto la luce UV, può riattivarli e riportarli verso lo stato iniziale. Questo è precisamente il meccanismo di photobleaching, cioè il progressivo sbiadimento del colore fino al ritorno del sale al bianco.
La formazione del colore blu è un po’ più complessa, ma in fondo ha la stessa origine.
In questo caso non si formano soltanto difetti puntuali isolati, bensì difetti collettivi, cioè aggregati di più centri F, assorbimento intorno a 560 nm .
In questo modo, nella matrice di NaCl si formano minuscole nanoparticelle di sodio e piccolissime inclusioni di cloro, che conferiscono al materiale una colorazione blu o violetta.
In sostanza, il materiale resta sempre NaCl, ma con una piccolissima frazione di strutture nanometriche che ne modificano l’aspetto ottico.
Il grande vantaggio è che questa colorazione blu è molto più stabile rispetto a quella gialla o bruna e può rimanere visibile per anni, talvolta persino per decenni.
Questo è, in fondo, anche il segreto del famoso sale blu della Persia, oggi considerato una specialità di lusso: lì il colore si è formato naturalmente grazie a una lunghissima irradiazione, per esempio dal potassio-40 del sylvin (KCl) oppure dall’uranio presente nelle rocce granitiche, nel corso di tempi geologici di milioni di anni.
Nel nostro lavoro abbiamo imparato a produrre diverse tonalità di Blue Halite, dall’azzurro cielo fino al violetto scuro.
Ciò che la natura realizza per caso in milioni di anni, noi riusciamo a riprodurlo in laboratorio in poche settimane.
I parametri importanti sono molti ma conta moltissimo anche il sale stesso.
Alcuni campioni diventano blu già intorno a 200 kGy, mentre altri restano bruni fino a 3–4 MGy di dose totale. I più difficili da colorare in blu sono spesso i cristalli di NaCl molto puri e perfetti, ma anche certi campioni con impurità chimiche specifiche che ostacolano la formazione di questi difetti collettivi.
Un vasto panorama di immagini del Blue Halite si possono trovare sulla pagina Instagram:
Dott. Vladimir Hutanu
FRM II
Technische Universität München