Safír - Sapphire

Safír
423 karátový (85 g) modrý Logan Sapphire
Všeobecné
Kategorie	Oxidový minerál
Vzorec (opakující se jednotka)	Oxid hlinitý , Al 2 O 3
Krystalový systém	Trigonální
Krystalová třída	Šestihranný skalenoedrál ( 3 m) Symbol HM : ( 3 2/m)
Vesmírná skupina	R 3 c
Identifikace
Barva	Typicky modrá, ale liší se
Krystalový zvyk	Jako krystaly, masivní a zrnité
Twinning	Jak růstová dvojčata (v různých orientacích), tak polysyntetická klouzavá dvojčata na kosočtverci [10 1 1
Výstřih	Chudý
Zlomenina	Conchoidal, tříska
Mohsova stupnice tvrdosti	9.0
Lesk	Sklovitý
Pruh	Bezbarvý
Diaphaneity	Průhledné až téměř neprůhledné
Specifická gravitace	3,98 ~ 4,06
Optické vlastnosti	Opatské číslo 72.2
Index lomu	n ω = 1,768-1,772 n ε = 1,760 až 1,763, Dvojlom 0,008
Pleochroismus	Silný
Bod tání	2 030–2 050 ° C
Tavitelnost	Neléčitelný
Rozpustnost	Nerozpustný
Další vlastnosti	Součinitel tepelné roztažnosti (5,0–6,6) × 10–6 /K relativní permitivita při 20 ° C ε = 8,9–11,1 (anizotropní)

Země produkující hlavní safír

Safír je vzácný drahokam , odrůda minerálního korundu , sestávající z oxidu hlinitého ( α- Al ₂ O ₃ ) se stopovým množstvím prvků, jako je železo , titan , chrom , vanad nebo hořčík . Obvykle je modrý, ale přírodní „ozdobné“ safíry se vyskytují také ve žluté, fialové, oranžové a zelené barvě; „parti safíry“ ukazují dvě nebo více barev. Vyskytují se také kameny červeného korundu, ale nazývají se rubíny, nikoli safíry. Růžový korund lze v závislosti na lokalitě klasifikovat buď jako rubínový nebo safírový. Přírodní safíry se obvykle stříhají a leští do drahokamů a nosí se ve špercích . Mohou být také vytvořeny synteticky v laboratořích pro průmyslové nebo dekorativní účely ve velkých krystalových boulích . Vzhledem k pozoruhodné tvrdosti safírů-9 na Mohsově stupnici (třetí nejtvrdší minerál, po diamantu 10 a moissanitu 9,5)-safíry se používají také v některých neoriginálních aplikacích, jako jsou infračervené optické komponenty, okna s vysokou odolností , krystaly náramkových hodinek a pohybová ložiska a velmi tenké elektronické destičky , které se používají jako izolační substráty speciální elektroniky v pevné fázi, jako jsou integrované obvody a modré LED diody na bázi GaN . Safír je kamenem září a klenotem 45. výročí . K safírovému jubileu dojde po 65 letech.

Přírodní safíry

Nesestříhaný, hrubý žlutý safír nalezený v dolu Spokane Sapphire poblíž Heleny v Montaně

Safír je jednou ze dvou drahokamových odrůd korundu , druhou rubínovou (definovanou jako korund v odstínu červené). Ačkoli je modrá nejznámější safírovou barvou, vyskytují se v jiných barvách, včetně šedé a černé, a mohou být bezbarvé. Růžově oranžová odrůda safíru se nazývá padparadscha .

Významná ložiska safíru se nacházejí v Austrálii , Afghánistánu , Kambodži , Kamerunu , Číně ( Shandong ), Kolumbii , Etiopii , Indii ( Kašmír ), Keni , Laosu , Madagaskaru , Malawi , Mosambiku , Myanmaru ( Barmě ), Nigérii , Rwandě , Srí Lance , Tanzanie , Thajsko , Spojené státy americké ( Montana ) a Vietnam . Safír a rubíny se často nacházejí ve stejném geografickém prostředí, ale obecně mají různé geologické útvary. Rubín a safír se například nacházejí v myanmarském kamenném traktu Mogok, ale rubíny se tvoří v mramoru, zatímco safír se tvoří v granitických pegmatitech nebo korundových syenitech.

Každý safírový důl produkuje širokou škálu kvality a původ není zárukou kvality. Za safír získává Kašmír nejvyšší prémii, ačkoli Barma, Srí Lanka a Madagaskar také produkují velké množství drahokamů jemné kvality.

Náklady na přírodní safíry se liší v závislosti na jejich barvě, čistotě, velikosti, střihu a celkové kvalitě. Safíry, které jsou zcela neošetřené, mají mnohem větší hodnotu než ty, které byly ošetřeny. Geografický původ má také zásadní vliv na cenu. U většiny drahokamů s jedním karátem nebo více často kupující před provedením nákupu vyžadují nezávislou zprávu od respektované laboratoře, jako je GIA , Lotus Gemology nebo SSEF .

Modrý safír

Modrý safír ve tvaru slzy

Barvu drahokamu lze popsat z hlediska odstínu , sytosti a tónu . Odstín je běžně chápán jako „ barva “ drahokamu. Sytost se týká živosti nebo jasu odstínu a tón je světlost až tmavost odstínu. Modrý safír existuje v různých směsích svých primárních (modrých) a sekundárních odstínů, různých tonálních úrovní (odstínů) a na různých úrovních sytosti (živosti).

Modré safíry jsou hodnoceny na základě čistoty jejich modrého odstínu. Fialová a zelená jsou nejběžnější sekundární odstíny, které se vyskytují u modrých safírů. Nejvyšší ceny se platí za drahokamy, které jsou čistě modré a s živou sytostí. Drahokamy, které mají nižší sytost nebo jsou příliš tmavé nebo příliš světlé, mají menší hodnotu. Barevné preference jsou však osobní chutí, jako příchuť zmrzliny.

423-karátové (84,6 g), Logan safír v National Museum of Natural History , ve Washingtonu, DC , je jedním z největších broušený drahokam kvality modrých safírů v existenci.

Tmavě modrý safír, pravděpodobně australského původu, vykazující brilantní povrchový lesk typický pro broušené drahokamy z korundu.

422,66 ct Siren of Serendip v Houstonském muzeu přírodních věd je dalším ohromujícím příkladem srílanského safíru na veřejném displeji.

Safíry jiných barev

Safíry v jiných barvách než modré se nazývají „ozdobné“ nebo „částečně barevné“ safíry.

Efektní safíry se často nacházejí ve žlutých, oranžových, zelených, hnědých, purpurových a fialových odstínech.

Dvoubarevné safíry nebo dvoubarevné safíry jsou kameny, které vykazují dvě nebo více barev v jednom kameni. Žádost barevných nebo dvoubarevných safírů se obvykle posuzuje podle zón nebo umístění jejich barev, sytosti barev a kontrastu jejich barev. Austrálie je největším zdrojem dvoubarevných safírů; v běžných špercích se běžně nepoužívají a zůstávají relativně neznámé. Drobné safíry nelze vytvářet synteticky a vyskytují se pouze přirozeně. Drtivá většina různobarevných safírů se vyskytuje přirozeně, ale je možné replikovat vzhled dvoubarevného safíru v syntetickém safíru.

Bezbarvé safíry byly historicky používány jako náhražky diamantů ve špercích.

Růžové safíry

Růžový safír

Růžové safíry se vyskytují v odstínech od světlé po tmavě růžovou a s přibývajícím množstvím chromu se barva prohlubuje . Čím hlubší je růžová barva, tím vyšší je jejich peněžní hodnota. Ve Spojených státech musí být splněna minimální sytost barev, aby se nazývala rubín , jinak je kámen označován jako růžový safír .

Padparadscha

Fazetovaná padparadscha

Padparadscha je jemný, světle až středně tónovaný, růžovooranžový až oranžově růžový zbarvený korund , původně se vyskytoval na Srí Lance , ale nachází se také v ložiscích ve Vietnamu a částech východní Afriky . Safíry Padparadscha jsou vzácné; nejvzácnější ze všech je zcela přírodní odrůda, bez známek umělého ošetření.

Název je odvozen ze sanskrtu „padma ranga“ (padma = lotus; ranga = barva), barvy podobné lotosovému květu ( Nelumbo nucifera ).

Mezi ozdobnými (nemodrými) safíry přináší nejvyšší ceny přírodní padparadscha. Od roku 2001 se na trhu objevilo více safírů této barvy v důsledku umělé mřížkové difúze berylia.

Hvězdný safír

Hvězdný safír

68 karátový safír v kulatém magnátovém střihu - verze pro pánské prsteny - 750 žlutého zlata - ruský zlatník - ručně vyrobený kolem roku 1990

Hvězda safír je typ safíru, který vykazuje hvězdicovitě jako jev známý jako asterism ; červené kameny jsou známé jako „hvězdné rubíny“. Hvězdné safíry obsahují protínající se jehlicovité inkluze sledující základní krystalovou strukturu, která při pohledu s jediným nadzemním zdrojem světla způsobuje vzhled šestiúhelníkového vzoru ve tvaru „hvězdy“. Zahrnutím je často minerál rutil , minerál složený převážně z oxidu titaničitého . Kameny jsou broušeny kabošonem , obvykle se středem hvězdy v blízkosti vrcholu kopule. Občas se najde dvanáct paprskových hvězd, typicky proto, že se ve stejném kameni nacházejí dvě různé sady inkluzí, například kombinace jemných jehel rutilu s malými destičkami hematitu ; první má za následek bělavou hvězdu a druhá má zlatě zbarvenou hvězdu. Během krystalizace se dva typy vměstků přednostně orientují v různých směrech uvnitř krystalu, čímž se vytvoří dvě šestiramenné hvězdy, které jsou na sebe superponovány a vytvoří dvanáctirunovou hvězdu. V důsledku twinningu se mohou tvořit také znetvořené hvězdy nebo hvězdy s 12 paprsky . Inkluze mohou alternativně vyvolat efekt kočičího oka, pokud je opasková rovina kabošonu orientována rovnoběžně s osou c krystalu, nikoli kolmo k němu. Abyste získali kočičí oko, musí být roviny vyloučených inkluzí extrémně rovnoměrné a pevně zabalené. Pokud je kopule orientována mezi těmito dvěma směry, bude viditelná hvězda mimo střed, odsazená od nejvyššího bodu kopule.

S 1404,49 karáty je Adamova hvězda největším známým safírem s modrou hvězdou. Drahokam se těžil ve městě Ratnapura na jižní Srí Lance. Black Star of Queensland , druhý největší hvězda safír na světě, váží 733 karátů . Star of India těží v Sri Lanka a vážení 563.4 karátu je myšlenka být třetí největší hvězda safír, a je v současné době k vidění v Americkém muzeu přírodní historie v New Yorku . 182karátová hvězda Bombaje , těžená na Srí Lance a umístěná v Národním přírodovědném muzeu ve Washingtonu, DC , je dalším příkladem velkého modrého hvězdného safíru. Hodnota hvězdného safíru závisí nejen na hmotnosti kamene, ale také na barvě těla, viditelnosti a intenzitě asterismu. Barva kamene má větší vliv na hodnotu než viditelnost hvězdy. Protože průhlednější kameny mívají lepší barvy, nejdražšími hvězdnými kameny jsou poloprůhledné kameny „skleněného těla“ se živými barvami.

28. července 2021 byla ze srílanské Ratnapury objevena největší hvězdokupa hvězdných safírů o hmotnosti 510 kg. Tato hvězdokupová safírová kupa dostala název „Serendipity Sapphire“.

Velké rubíny a safíry

Velké rubíny a safíry se špatnou průhledností se často používají s podezřelým hodnocením, které výrazně nadhodnocuje jejich hodnotu. To byl případ „Star Sapphire“ Life and Pride of America. Kolem roku 1985 Roy Whetstine tvrdil, že koupil kámen 1905 ct za 10 $ na show drahokamů Tucson, ale reportér zjistil, že LA Ward z Fallbrook, CA, který ji ocenil za cenu 1200 $/ct, ocenil další kámen přesně stejnou váhu několik let předtím, než Whetstine prohlásil, že ji našel.

Lotus Gemology se sídlem v Bangkoku udržuje aktualizovaný seznam světových aukčních záznamů rubínu, safíru a spinelu . V listopadu 2019 se žádný safír nikdy neprodal v aukci za více než 17 295 796 dolarů.

Safír pro změnu barvy

Vzácná odrůda přírodního safíru, známá jako safír pro změnu barvy, vykazuje různé barvy v různém světle. Safíry se změněnou barvou jsou ve venkovním světle modré a pod žárovkovým vnitřním světlem fialové nebo za denního světla zelené až šedozelené a v žárovkovém světle růžové až červenofialové. Safíry pro změnu barvy pocházejí z různých míst, včetně Madagaskaru , Myanmaru , Srí Lanky a Tanzanie . Existují dva typy. První obsahuje chromofor chromu, který vytváří červenou barvu rubínu, v kombinaci s chromoforem železo + titan, který vytváří modrou barvu v safíru. Vzácnější typ, který pochází z oblasti Mogoku v Myanmaru, je vybaven chromem vanadu , který je stejný jako v syntetickém safíru Verneuil.

Prakticky všechny drahokamy, které vykazují „alexandritový efekt“ (změna barvy; alias „ metamerismus “), vykazují podobné absorpční/přenosové vlastnosti ve viditelném spektru. Jedná se o absorpční pásmo ve žluté (~ 590 nm) spolu s přenosovými údolími v modrozelené a červené. Barva, kterou člověk vidí, tedy závisí na spektrálním složení světelného zdroje. Denní světlo je ve své spektrální distribuci energie (SPD) relativně vyvážené a protože lidské oko je na zelené světlo nejcitlivější, rovnováha se nakloní na zelenou stranu. Žárovkové světlo (včetně světla svíčky) je však silně nakloněno k červenému konci spektra, čímž se rovnováha překlopí na červenou.

Safíry měnící barvu zbarvené chromofory Cr + Fe/Ti se obvykle mění z modré nebo fialově modré na fialovou nebo fialovou. Ty zbarvené chromoforem V mohou vykazovat výraznější změnu, přecházející z modrozelené do fialové.

Některé syntetické safíry se změněnou barvou mají podobnou změnu barvy jako přírodní alexandrit z drahokamů a někdy se prodávají jako „alexandrium“ nebo „syntetický alexandrit“. Druhý termín je však nesprávné pojmenování: syntetické safíry se změnou barvy technicky nejsou syntetickými alexandrity, ale spíše alexandritovými simulátory . Důvodem je, že pravý alexandrit je odrůda chrysoberylu : ne safír, ale zcela jiný minerál.

Příčina barvy

Krystalová struktura safíru

Safírový prsten vyrobený kolem roku 1940

Rubíny jsou korundu s dominantní červenou barvou těla. To je obecně způsobeno stopami chromu (Cr ³⁺ ) nahrazujícím ionty (Al ³⁺ ) ve struktuře korundu. Barvu lze upravit pomocí barevných center otvorů pro železo i v pasti.

Na rozdíl od lokalizované ("intra-atomové") absorpce světla, která způsobuje barvu chromových a vanadových nečistot, modrá barva v safírech pochází z intervalového přenosu náboje, což je přenos elektronu z jednoho iontu přechodového kovu do druhého pomocí vedení nebo valenční pásmo . Železo může mít formu Fe ²⁺ nebo Fe ³⁺ , zatímco titan má obecně formu Ti ⁴⁺ . Pokud jsou ionty Fe ²⁺ a Ti ⁴⁺ nahrazeny Al ³⁺ , vytvoří se lokalizované oblasti nerovnováhy náboje. Elektronový přenos z Fe ²⁺ a Ti ⁴⁺ může způsobit změnu valenčního stavu obou. V důsledku valenční změny dochází ke specifické změně energie pro elektron a elektromagnetická energie je absorbována. Vlnové energie absorbované odpovídá žluté světlo. Když je toto světlo odečteno od dopadajícího bílého světla, vznikne komplementární barva modrá. Někdy, když je rozestup atomů v různých směrech odlišný, vzniká modrozelený dichroismus .

Fialové safíry obsahují stopová množství chromu a železa plus titanu a přicházejí v různých odstínech. Korund, který obsahuje extrémně nízké hladiny chromoforů, je téměř bezbarvý. Zcela bezbarvý korund v přírodě obecně neexistuje. Pokud jsou přítomna stopová množství železa , je možné pozorovat velmi světle žlutou až zelenou barvu. Pokud jsou však přítomny nečistoty titanu i železa a ve správných valenčních stavech je výsledkem modrá barva.

Přenos poplatků za intervaly je proces, který vytváří silný barevný vzhled s nízkým procentem nečistot. Zatímco v korundu musí být přítomno alespoň 1% chromu, než je vidět sytě červená rubínová barva, safírová modř je patrná s přítomností pouze 0,01% titanu a železa.

Nejúplnější popis příčin zabarvení korundu existuje v kapitole 4 knihy Ruby & Sapphire: A Gemologist's Guide (kapitolu napsali John Emmett, Emily Dubinsky a Richard Hughes).

Ošetření

Safíry lze ošetřit několika způsoby, aby se zlepšila a zlepšila jejich čirost a barva. Je běžnou praxí ohřívat přírodní safíry, aby se zlepšil nebo vylepšil jejich vzhled. To se provádí zahříváním safírů v pecích na teploty mezi 800 a 1 800 ° C (1470 a 3270 ° F) po dobu několika hodin nebo dokonce týdnů najednou. Lze použít různé atmosféry. Po zahřátí se kámen zbarví do modra, ale ztratí část rutilových inkluzí (hedvábí). Při použití vysokých teplot (1400 ° C+) se rozpustené rutilové hedvábí rozpustí a při zvětšení se vyjasní. Titan z rutilu vstupuje do tuhého roztoku, a tak vytváří se železem modrou barvu. Inkluze v přírodních kamenech jsou snadno vidět pomocí klenotnické lupy . Důkazy o tom, že safír a další drahokamy byly vystaveny ohřevu, sahají přinejmenším do římských dob. Nezahřívané přírodní kameny jsou poněkud vzácné a často se budou prodávat s certifikátem od nezávislé gemologické laboratoře potvrzujícím „žádný důkaz tepelného zpracování“.

Yogo safír

Safíry Yogo nepotřebují tepelné zpracování, protože jejich modrá barva chrpy je atraktivní ze země; jsou obecně bez inkluzí a mají vysokou rovnoměrnou čirost. Když společnost Intergem Limited začala v 80. letech uvádět na trh Yogo jako jediný zaručeně neošetřený safír na světě, tepelné zpracování nebylo běžně zveřejňováno; koncem 80. let se tepelné zpracování stalo zásadním problémem. V té době byla většina světových safírů zahřívána, aby se zvýraznila jejich přirozená barva. Marketing společnosti Intergem zaručeně neošetřených jogínů je postavil proti mnoha v drahokamovém průmyslu. Tento problém se objevil jako příběh na první stránce deníku Wall Street Journal dne 29. srpna 1984 v článku Billa Richards, Carats and Schticks: Sapphire Marketer Upsets The Gem Industry . Největším problémem, kterému důl Yogo čelil, však nebyla konkurence vyhřívaných safírů, ale skutečnost, že kameny Yogo nemohly po fazetování nikdy produkovat množství safíru nad jedním karátem. Výsledkem je, že zůstává specifickým produktem a trh, který do značné míry existuje v USA.

Mřížkové („hromadné“) difúzní úpravy se používají k přidání nečistot do safíru za účelem zlepšení barvy. Tento proces byl původně vyvinut a patentován divizí Linde Air společnosti Union Carbide a zahrnoval difúzi titanu do syntetického safíru, aby se vyrovnala modrá barva. Později byl aplikován na přírodní safír. Dnes titanová difúze často používá syntetickou bezbarvou safírovou základnu. Barevná vrstva vytvořená difúzí titanu je extrémně tenká (méně než 0,5 mm). Takto vyleštění může a způsobuje mírnou až významnou ztrátu barvy. Byl proveden pokus o difúzi chromu, ale byl opuštěn kvůli pomalým rychlostem difúze chromu v korundu.

V roce 2000 vstoupilo na trh barevné safíry rozptýlené berylliem „padparadscha“. Beryllium je obvykle difundováno do safíru za velmi vysokého tepla, těsně pod bod tání safíru. Zpočátku ( asi 2000) byly vytvořeny oranžové safíry, i když nyní byl proces pokročilý a mnoho barev safíru je často ošetřeno beryliem. Vzhledem k malé velikosti beryliového iontu je penetrace barev mnohem větší než u difúze titanu. V některých případech může proniknout celým kamenem. Oranžové safíry rozptýlené beryliem mohou být obtížně detekovatelné, což vyžaduje pokročilou chemickou analýzu v gemologických laboratořích ( např . Gübelin , SSEF , GIA , American Gemological Laboratories (AGL), Lotus Gemology) .

Podle pokynů Federální obchodní komise Spojených států je vyžadováno zveřejnění jakéhokoli způsobu vylepšení, které má významný vliv na hodnotu drahokamu.

Existuje několik způsobů léčby safíru. Ke zlepšení barvy safírů se běžně používá tepelné zpracování v redukční nebo oxidační atmosféře (ale bez použití jakýchkoli dalších přidaných nečistot) a tento proces je někdy v obchodu s drahokamy znám jako „pouze zahřívání“. Naproti tomu se však běžně provádí také tepelné zpracování kombinované se záměrným přidáváním určitých specifických nečistot (např. Berylia, titanu, železa, chromu nebo niklu, které jsou absorbovány do krystalové struktury safíru) a tento proces lze poznat jako „difúze“ v obchodu s drahokamy. Navzdory tomu, co by termíny „pouze zahřívání“ a „difúze“ mohly naznačovat, obě tyto kategorie léčby ve skutečnosti zahrnují difúzní procesy.

Nejúplnější popis existujících ošetření korundem lze nalézt v kapitole 6 Ruby & Sapphire: A Gemologist's Guide (kapitolu napsali John Emmett, Richard Hughes a Troy R. Douthit).

Hornictví

Safír z Madagaskaru

Safíry se těží z naplavenin nebo z primárních podzemních děl. Komerční těžařská místa pro safír a rubín zahrnují (mimo jiné) následující země: Afghánistán , Austrálie , Myanmar / Barma , Kambodža , Čína , Kolumbie , Indie , Keňa , Laos , Madagaskar , Malawi , Nepál , Nigérie , Pákistán , Srí Lanka , Tádžikistán , Tanzanie , Thajsko , Spojené státy a Vietnam . Safíry z různých geografických lokalit mohou mít různý vzhled nebo koncentrace chemických nečistot a obvykle obsahují různé typy mikroskopických inkluzí. Z tohoto důvodu lze safíry rozdělit do tří širokých kategorií: klasická metamorfní, neklasická metamorfní nebo magmatická a klasická magmatická.

Safíry z určitých míst nebo určitých kategorií mohou být komerčně přitažlivější než jiné, zejména klasické metamorfní safíry z Kašmíru , Barmy nebo Srí Lanky, které nebyly podrobeny tepelnému zpracování.

Logan safír se Star of India , The Star Adama a Star of Bombay pocházejí od srílanských dolech. Madagaskar je světovým lídrem v produkci safíru (od roku 2007), konkrétně jeho ložiska ve městě Ilakaka a jeho okolí . Před otevřením dolů Ilakaka byla Austrálie největším výrobcem safírů (například v roce 1987). V roce 1991 byl v Andranondambu na jižním Madagaskaru objeven nový zdroj safírů. Tato oblast byla využívána pro své safíry, které byly zahájeny v roce 1993, ale o několik let později byla prakticky opuštěna - kvůli obtížím při získávání safírů v jejich podloží.

V Severní Americe se safíry těžily převážně z ložisek v Montaně : fantazie podél řeky Missouri poblíž Heleny, Montany , Dry Cottonwood Creek poblíž Deer Lodge, Montana a Rock Creek poblíž Philipsburgu v Montaně . Jemné modré safíry Yogo se nacházejí v Yogo Gulch západně od Lewistown v Montaně . Několik drahokamů safírů a rubínů bylo také nalezeno v oblasti Franklin v Severní Karolíně .

SAPPHIRE vklady Kašmíru jsou dobře známy v drahokam průmyslu, ačkoli jejich vrchol výroba uskutečnila v relativně krátkém období na konci devatenáctého a na počátku dvacátého století. Mají vynikající živý modrý odstín spojený s tajemnou a téměř ospalou kvalitou, kterou někteří milovníci drahokamů označují jako „modrý samet“. Kašmírský původ významně přispívá k hodnotě safíru a většinu korundu kašmírského původu lze snadno identifikovat podle charakteristického hedvábného vzhledu a výjimečného odstínu. Unikátní modrá vypadá lesklá pod jakýmkoli druhem světla, na rozdíl od ne Kašmírských safírů, které ve srovnání mohou vypadat purpurově nebo šedavě. Společnost Sotheby's byla v popředí dohledu nad rekordními prodeji kašmírských safírů po celém světě. V říjnu 2014 dosáhla společnost Sotheby's Hong Kong cenových rekordů po sobě následujících za karát za safíry-nejprve s 12,00 karátovým safírovým prstenem Cartier za 193 975 USD za karát, poté s 17,16 karátovým safírem za 236 404 USD a znovu v červnu 2015, když -rekord aukce karát byl stanoven na 240 205 USD. V současné době drží světový rekordní cenu za karát za safír v aukci safír z Kašmíru v prstenu, který se v říjnu 2015 prodal za přibližně 242 000 USD za karát ( celkem 52 280 000 HK včetně prémie kupujícího, popř. více než 6,74 milionu USD).

Syntetický safír

Syntetický safír

V roce 1902 francouzský chemik Auguste Verneuil oznámil postup výroby syntetických krystalů rubínu . Při fúzi plamenem ( Verneuilův proces ) se do oxyhydrogenního plamene přidává jemný prášek oxidu hlinitého , který je směrován dolů proti keramickému podstavci. Po úspěšné syntéze rubínu zaměřil Verneuil své úsilí na safír. Syntéza modrého safíru přišla v roce 1909 poté, co chemické analýzy safíru navrhly Verneuilovi, že příčinou modré barvy je železo a titan. Verneuil patentoval proces výroby syntetického modrého safíru v roce 1911.

Klíčem k tomuto procesu je, že prášek oxidu hlinitého se nerozpadá, když padá plamenem. Místo toho tvoří na podstavci sintrový kužel. Když špička tohoto kužele dosáhne nejžhavější části plamene, špička se roztaví. Růst krystalů je tedy zahájen z malého bodu, což zajišťuje minimální namáhání.

Dále se do plamene přidá více kyslíku, což způsobí, že bude hořet o něco tepleji. Tím se rostoucí krystal bočně rozšiřuje. Současně se podstavec sníží stejnou rychlostí, jakou krystal roste svisle. Oxid hlinitý v plameni se pomalu ukládá a vytváří „ kapku “ ve tvaru slzy ze safírového materiálu. Tento krok pokračuje, dokud není dosaženo požadované velikosti, plamen se vypne a krystal se ochladí. Nyní prodloužený krystal obsahuje velké napětí v důsledku vysokého tepelného gradientu mezi plamenem a okolním vzduchem. Aby se toto napětí uvolnilo, krystal ve tvaru prstu se poklepe dlátem a rozdělí se na dvě poloviny.

Vzhledem ke svislému vrstvenému růstu krystalu a zakřivenému hornímu růstovému povrchu (který začíná kapkou) budou krystaly zobrazovat zakřivené růstové linie sledující horní povrch koule. To je v kontrastu s přírodními krystaly korundu, které mají úhlové růstové linie expandující z jednoho bodu a sledující rovinné krystaly.

Dopanti

Chemické příměsi mohou být přidány k vytvoření umělých verzí rubínu a všech ostatních přírodních barev safíru a kromě toho další barvy nikdy neviděné v geologických vzorcích. Umělý safírový materiál je identický s přírodním safírem, kromě toho, že může být vyroben bez vad, které se nacházejí v přírodních kamenech. Nevýhodou postupu Verneuil je, že pěstované krystaly mají vysoké vnitřní kmeny. Mnoho metod výroby safíru je dnes variacemi Czochralského procesu , který vynalezl v roce 1916 polský chemik Jan Czochralski . Při tomto procesu se malý safírový krystal ponoří do kelímku vyrobeného z iridia nebo molybdenu z drahých kovů obsahujících roztavený oxid hlinitý a poté se pomalu stáhne nahoru rychlostí 1 až 100 mm za hodinu. Oxid hlinitý na konci krystalizuje a vytváří dlouhé mrkvovité koule velké velikosti až do hmotnosti 200 kg.

Jiné růstové metody

Syntetický safír se také průmyslově vyrábí z aglomerovaného oxidu hlinitého, slinuje se a fúzuje (například izostatickým lisováním za tepla ) v inertní atmosféře, čímž se získá transparentní, ale mírně porézní polykrystalický produkt.

V roce 2003 činila světová produkce syntetického safíru 250 tun (1,25 × 10 ⁹ karátů), převážně ve Spojených státech a Rusku. Dostupnost levného syntetického safíru odemkla mnoho průmyslových využití pro tento jedinečný materiál.

Aplikace

Okna

Xenonová oblouková lampa Cermax se syntetickým safírovým výstupním oknem

Náramkové hodinky se syntetickým safírovým krystalem hodinek

Syntetický safír - někdy označovaný jako safírové sklo - se běžně používá jako okenní materiál, protože je vysoce transparentní pro vlnové délky světla mezi 150 nm ( UV ) a 5500 nm ( IR ) (viditelné spektrum sahá přibližně od 380 nm do 750 nm) a mimořádně odolné proti poškrábání.

Hlavní výhody safírových oken jsou:

• Velmi široké optické přenosové pásmo od ultrafialového po blízké infračervené (0,15–5,5 µm)
• Výrazně silnější než jiné optické materiály nebo standardní skleněná okna
• Vysoce odolný proti poškrábání a oděru (9 na Mohsově stupnici stupnice minerální tvrdosti , 3. nejtvrdší přírodní látka vedle moissanitu a diamantů)
• Extrémně vysoká teplota tání (2030 ° C)

Jednokrystalová safírová koule pěstovaná metodou Kyropoulos . Přibližně 200 milimetrů (8 palců) v průměru o hmotnosti přibližně 30 kg (66 liber). (Na pozadí je vidět druhá koule.)

Některá okna ze safírového skla jsou vyrobena z čistých safírových koulí, které byly pěstovány se specifickou krystalovou orientací, obvykle podél optické osy, osy c, pro minimální dvojlom pro aplikaci.

Boule se rozřezají na požadovanou tloušťku okna a nakonec se vyleští na požadovanou povrchovou úpravu. Díky své krystalové struktuře a tvrdosti lze optická okna Sapphire leštit na širokou škálu povrchových úprav. Povrchové úpravy optických oken jsou obvykle vyvolávány specifikacemi scratch-dig v souladu s celosvětově přijatou specifikací MIL-O-13830.

Safírová okénka se používají ve vysokotlakých i vakuových komorách pro spektroskopii , krystaly v různých hodinkách a okénka ve čtečkách čárových kódů v obchodě s potravinami, protože materiál je díky výjimečné tvrdosti a houževnatosti velmi odolný proti poškrábání.

Používá se pro koncová okna u některých vysoce výkonných laserových trubic, protože jeho širokopásmová průhlednost a tepelná vodivost mu umožňují zvládnout velmi vysoké hustoty výkonu v infračerveném nebo UV spektru bez degradace v důsledku zahřívání.

Spolu se zirkonem a oxynitridem hliníku se používá syntetický safír pro okna odolná proti rozbití v obrněných vozidlech a různých vojenských oblecích na neprůstřelné vesty ve spojení s kompozity.

Jeden typ xenonové obloukové lampy - původně nazývaný „Cermax“ a nyní obecně známý jako „xenonová lampa s keramickým tělem“ - používá výstupní okénka ze safírového krystalu. Tento výrobek ve srovnání s konvenčními Xe lampami s čistě křemičitým oknem toleruje vyšší tepelná zatížení a tím i vyšší výstupní výkony.

Jako substrát pro polovodičové obvody

Tenké safírové oplatky byly prvním úspěšným použitím izolačního substrátu, na který se ukládal křemík, aby se integrované obvody označovaly jako křemík na safíru nebo „SOS“; nyní lze pro třídu obvodů známých obecněji jako křemík na izolátoru použít i jiné substráty . Kromě vynikajících elektrických izolačních vlastností má safír vysokou tepelnou vodivost . CMOS čipy na safíru jsou zvláště užitečné pro vysokofrekvenční vysokofrekvenční (RF) aplikace, jako jsou ty, které se nacházejí v mobilních telefonech , pásmech veřejné bezpečnosti a družicových komunikačních systémech. „SOS“ také umožňuje monolitickou integraci digitálních i analogových obvodů na jednom IC čipu a konstrukci obvodů s extrémně nízkým výkonem.

V jednom procesu, poté, co se pěstují monokrystalické safírové koule, jsou jádrově vrtány do válcových tyčí a z těchto jader jsou poté krájeny oplatky.

Oplatky z monokrystalického safíru se používají také v polovodičovém průmyslu jako substráty pro růst zařízení na bázi nitridu galia (GaN). Použití safíru výrazně snižuje náklady, protože má asi sedminu nákladů na germánium . Nitrid galia na safíru se běžně používá v diodách emitujících modré světlo (LED).

V laserech

Laser Ti-Sapphire v provozu v CAS , Praha

První laser vyrobil v roce 1960 Theodore Maiman s tyčinkou ze syntetického rubínu . Titan-safírové lasery jsou oblíbené díky relativně vzácné kapacitě ladění na různé vlnové délky v červené a blízké infračervené oblasti elektromagnetického spektra . Lze je také snadno uzamknout . V těchto laserech se synteticky vyráběné safírové krystaly s nečistotami chromu nebo titanu ozařují intenzivním světlem ze speciální lampy nebo jiného laseru, aby se vytvořila stimulovaná emise .

V endoprotézách

Monokrystalický safír je poměrně biokompatibilní a výjimečně nízké opotřebení párů safír -kov vedlo k zavedení (na Ukrajině) safírových monokrystalů pro endoprotézy kyčelního kloubu .

Historické a kulturní odkazy

• Etymologically, anglické slovo "safír" pochází z francouzského Saphir , z latinského sapphirus , sappirus z řeckého σαπφειρος ( sappheiros ) z hebrejštiny סַפִּיר ( sappir ). Někteří lingvisté navrhují, aby semitské (např. Hebrejské) výrazy pocházely ze sanskrtu Sanipriya (शनिप्रिय), ze „sani“ (शनि) znamenající „ Saturn “ a „priyah“ (प्रिय), drahý, tj. Doslova „posvátný pro Saturn“.
• Tradiční hinduistická víra tvrdí, že safír způsobuje, že planeta Saturn ( Shani ) je pro svého nositele příznivá.
• Řecký výraz pro safír byl pravděpodobně používán k označení lapis lazuli .
• Během středověku se evropská lapidária začala odkazovat na krystal modrého korundu slovem „safír“, derivát latinského slova pro modrý: „sapphirus“.
• Safír je tradiční dárek k 45. výročí svatby .
• K safírovému jubileu dojde po 65 letech. Královna Alžběta II. Si v roce 2017 připomněla své safírové jubileum.
• Safír je kamenem září.
• Italská pověra tvrdí, že safíry jsou amulety proti očním problémům a melancholii .
• Papež Inocent III. Nařídil, aby prsteny biskupů byly vyrobeny z ryzího zlata s negravírovaným safírem jako ctnosti a vlastnosti nezbytné pro jeho důstojné postavení pečeti tajemství, protože existuje mnoho věcí, „které kněz skrývá před smysly vulgárních a méně inteligentních; které drží zamčené, jako by byly pod pečetí. “

Pozoruhodné safíry

Rozsáhlé tabulky se seznamem více než stovky důležitých a slavných rubínů a safírů najdete v kapitole 10 příručky Ruby & Sapphire: A Gemologist's Guide .

Viz také

• Geuda
• Smaragd
• Rubín

Reference

externí odkazy

• Webmineral.com , Webmineral Corundum Page, Webmineral s rozsáhlými krystalografickými a mineralogickými informacemi o korundu
• „Safír“  . Encyclopædia Britannica (11. vydání). 1911.