16.3.2: Сапфір

Last updated
Save as PDF

Page ID: 37555

gemology
Gemology Project

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Сапфір
хімічний склад	Всі ₂ з ₃
Кришталева система	Тригональний
звичка	Призматичні, табличні
Розщеплення	Немає, може показати розставання на побратимів каменів
Перелом	Конхоїдальні
Твердість	9
Оптична природа	Одновісний -
Показник заломлення	1.762-1.770 (+.009, -.005)
Дволуменезаломлення	0,008-0,010
Дисперсія	Низький, 0.018
Питома вага	4
Блиск	Склоподібне
плеохроизм	Від помірного до сильного

Файл: Цейлон.jpg

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Волошковий цейлонський сапфір

сапфір ГАЛЕРЕЯ ФОТОГРАФІЙ

Сапфір (різновид корунду) - оксид алюмінію, що зустрічається в кожному кольорі веселки. Це камінь великої твердості і довговічності. Він також може мати феноменальні характеристики, такі як астеризм (зірковий сапфір) та зміна кольору (як александрит). Різновиди, що змінюють колір, заворожують, мають здатність змінювати колір в залежності від того, розглядаються вони при денному світлі або розжарюванні.

Назва походить від грецького слова «sappheiros», що означає «синій». Історія сапфірів бере свій початок щонайменше в 7 столітті до нашої ери, коли ними користувалися етруски. Сапфіри, якими користувалися етруски, греки та римляни, були завезені з Індії (що зараз є Шрі-Ланкою). Сапфіри славилися захищати королів від шкоди і заздрості. У 13 столітті було написано, що сапфіри мали силу захищати від бідності, зробити дурного мудрого і дратівливого людини доброзагартованим.

Діагностика

Колір

Сапфір зустрічається в багатьох кольорах, починаючи від безбарвного до чорного. Коли сорт корунду називають «сапфір», це вказує на синій сорт. Будь-який інший колір (крім червоного, який носить назву рубін) матиме префікс перед «сапфіром», наприклад «жовтий сапфір».

Причини забарвлення:

сапфір (синій) - передача заряду між Ti і Fe.

Діафанність

Від прозорого до непрозорого

Рефрактометр

Сапфір має діапазон показника заломлення між n _ω = 1,767-1,772 і n _ε = 1,759-1,763, з максимальним дволучезаломленням 0,009.
Знак зорового нерва негативний, як і більшість природних одновісних дорогоцінних каменів.

Питома вага

Питома вага сапфіра становить від 3,98 до 4,02 (середнє = 4).
Він буде занурюватися в усі поширені важкі рідини.

Спектр

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Спектр синього, зеленого та австралійського жовтого сапфіру (високий вміст заліза)

Натуральні сині, зелені та жовті сапфіри з високим вмістом заліза можуть показати типовий «450 комплекс», як показано на цьому зображенні. Чіткі лінії на 450 і 460 нм (менш різкі, ніж лінія 450 нм) супроводжуватимуться третьою (іноді слабкою) лінією на 470 нм. Через часткове поглинання довжин хвиль між цими лініями 450 і 460 нм, вся ця секція може змішатися разом з «плямами» між лініями.
При меншому вмісті заліза тільки лінія 450 нм може спостерігатися в натуральному синьому і жовтому сапфірі. Хоча ця ж лінія 450 нм також може спостерігатися в деяких синтетичні сапфіри синього полум'я (Verneuil), «450 комплекс» не повідомлялося про синтетичний сапфір.

Полярископ

Більшість натуральних сапфірів ріжуть зі столом майже перпендикулярно оптичній осі і одновісний інтерференційний малюнок повинен бути легко знайдений. Деякі синтетики (тип Вернея) розрізаються зі столом паралельним оптичної осі і фігуру інтерференції буде важко знайти на поясі.
Знаходження фігури перешкод на столі не є діагностичним.

явища

Астеризм

Сапфір може показати 6 загострених або 12 загострених зірок.
6 загострених променів - від відблисків на рутилових голках, які утворюються в напрямках, паралельних призмі 2-го порядку. 12 загострених променів утворюються від відблисків на рутилових голках (призмі 2-го порядку) і від відблисків гематитно-ільменітових голок, які лежать в площинях, паралельних призмі 1-го порядку.

Зміна кольору

Котячі очі

Трапіче

Синтетика

Фьюжн полум'я (Верней)

Зміна кольору полум'я плавлення сапфір матиме характерний спектр поглинання з нечіткою смугою в жовтому кольорі і діагностичною лінією на 473 нм (у синьому кольорі, званий лінією ванадію). У деяких рідкісних випадках цю лінію 473 можна побачити в натуральному сапфірі.
Зазвичай видно вигнуті лінії росту.

Інші методи синтезу

Розплав флюсу (Чатем, Рамаура)
Процес витягування Чохральського
Метод поплавкової зони

Виникнення

Кашмір, Бірма, Шрі-Ланка, Мадагаскар, Австралія, Китай, Монтана США, Таїланд

удосконалення

Загальні удосконалення сапфірових сортів:

Наповнення переломів - масло, віск або пластик (з барвником або без)
Наповнення свинцевим склом - видаляє тріщини, збільшує вагу
Дифузія оброблена - нагрівання, що викликає шар на вирізаних каменях - посилює колір або виробляє астеризм
Термічна обробка - покращує або навіть змінює колір, зменшує шовк та інші домішки
Опромінення - зміна безбарвних каменів на жовтий - колір нестійкий
Обробка берилію - Нагрівається берилієм як добавкою для отримання оранжевих/жовтих/синіх кольорів

Короткометражний фільм про технології видобутку сапфірів у Bang Kacha

Bang Kacha, в Таїланді, виробляє переважно сапфіри зеленого і золотисто-оранжевого кольору.
Тут зустрічаються невеликі кількості синіх сапфірів, а також деяких зіркових каменів.

Короткометражний фільм про видобуток сапфірів в Ілікаці, Мадагаскар

Короткометражний фільм про переробку сапфірів в Шрі-Ланці (Цейлон)

Цей фільм показує поїздку в шахти Ратнапура, Бліді сапфіри синього і жовтого кольору сортуються і термічно обробляються при 1000 С протягом декількох годин для отримання білих сапфірів. Тепло розчиняє весь шовк і робить камінь білішим і яскравішим для використання в якості природного замінника діамантів.

Джерела

Посібник студентів зі спектроскопії (2003) - Колін Вінтер
Рубі та Сапфір (1997) - Річард Хьюз ISBN 0964509768