Safir

Safirul (din altă greacă σάπφειρος (sappheiros) - o piatră albastră, eventual din ebraica ספּיר ‏‎ (sapir) sau un nume persan cu același înțeles) este o piatră prețioasă de diferite nuanțe, una dintre varietățile de corindon [1] . În mineralogie, safire sunt exclusiv corindon albastru , în industria de bijuterii - orice culoare, cu excepția roșu-liliac ( astfel de pietre se numesc rubine ). Culoarea albastră a safirului se datorează prezenței impurităților de titan (Ti) și fier (Fe) . Pe vremuri în Rusia, safirul (sau safirul [ 2] ), ca și alte minerale valoroase de culoare albastră, era numit baus .

Există safire sintetice utilizate pe scară largă în inginerie și bijuterii. Ele sintetizează atât safire optic transparente incolore pur chimic (leucozafire), cât și colorate cu diverse impurități [3] . Safirele artificiale au fost sintetizate pentru prima dată în 1904 de chimistul francez Auguste Verneuil.[4] .

Safirul este oxid de aluminiu (formula chimică Al 2 O 3 ) [1] .

Proprietăți și varietăți

Safirul se caracterizează prin duritate ridicată (9 Mohs ) și strălucire puternică . Indicele de refracție al luminii este 1,762-1,778 . Punct de topire 2040 °C. Densitate 3,93 g / cm3 . Transparent în regiunea infraroșu până la o lungime de undă de 6500 nm . Optic anizotrop . Dielectric [3] .

Bijuterii safire

Safirele au o gamă bogată de culori: pe lângă pietrele albastre clasice, există și safire colorate (așa-numitele „fantezie”) - exemplare de portocaliu corindon de calitate prețioasă, roz-portocaliu (culoarea lotusului, așa-numita „ padparadscha ". "), roșu granat (cu efect de pleocroism ), culori galbene, verzi și roz, precum și pietre incolore (leucosafire). „Safirele stele” sunt foarte apreciate - soiuri de piatră cu un efect de asterism bine pronunțat . Cu toate acestea, culoarea catifelată albastru floarea de colț de intensitate moderată este cel mai apreciată în safir. Safirul de culoare închisă, spre deosebire de smaraldul intens , este mai puțin apreciat.

Culoarea albastră a safirului se datorează impurităților de titan și fier din matricea Al 2 O 3 [1] . Un amestec de crom dă o culoare roz, astfel de corindon sunt adesea numite rubine . Culorile de vanadiu safire violet. Fier de călcat fără adaos de titan - în tonuri de galben și verzui.

Asemănător ca culoare cu safirul, mineralul cordierit este uneori denumit „safir de apă” (un termen învechit).

Depozite

Cele mai cunoscute zăcăminte de safir sunt limitate la pegmatite sau placeri și sunt situate în Statele Unite ale Americii , Australia , Madagascar , India , Sri Lanka , Vietnam , Birmania , Thailanda și China . Nu există zăcăminte mari în Rusia în care safirul poate fi extras la scară industrială: descoperirile sale se limitează la manifestări de corindon albastru, în care există și pietre transparente potrivite pentru tăiere. Safirul albastru se găsește în Urali și Peninsula Kola ( Khibiny ). Safirele Ural, de regulă, au o nuanță cenușie, safirele Kola au o nuanță verzuie particulară cu o culoare albastră adâncă de floarea de colț.

Este probabil ca cel mai mare safir albastru găsit în natură să fi fost o piatră găsită accidental de radiologul Steve Meyer în SUA la mijlocul anilor 1960 [5] :102 . În timp ce explora carierele abandonate împreună cu un prieten din apropierea orașului Canton (Carolina de Nord), el a descoperit un fragment mare de cristal de stâncă albăstrui . Mayer a adus piatra la lucru, unde a început să o folosească pe post de apăsător de hârtie . Câteva luni mai târziu, unul dintre pacienți a observat piatra și l-a sfătuit pe Mayer să o arate unui gemolog sau unui bijutier. Spre surprinderea radiologului, experții au stabilit că o simplă „bucată de cristal” s-a dovedit a fi un uriaș cristal de safir albastru, cântărind puțin peste 3.500 de carate .

Istoria cuvântului și a pietrei

Chiar și vechii tamili , locuitorii Asiei de Sud-Est, au găsit adesea pietre opace cenușie, care se distingeau prin duritate excepțională. Aceste pietre le-au numit „corindon”. De aici a venit sunetul indian „kauruntaki” și sanscritul „kuruvind” - ulterior trecut (prin latină ) în mineralogia modernă în forma binecunoscută „ corindon ”. Pietrele roșii transparente sunt numite „rubin” (din latinescul „rubens” - înroșire), iar albastru transparent - safir. Cu toate acestea, vechii evrei și greci (și după ei romanii) nu au numit astfel safirul modern (corindon albastru), ci lapis lazuli (lapis lazuli) [5] :11 .

În Rusia medievală , rubinele și safirele erau cunoscute în mod colectiv sub numele de „ yahonts ”. Acest cuvânt a fost format dintr-un sistem de adaptare fonetică complexă la limba rusă . O cale aproximativă poate fi urmărită cam așa: "yakund" persan - "yakut" arab - "yahont" slav . În același timp, rubinul a fost numit „yahont stacojiu”, iar safirul cel mai adesea - „azur”.

Aplicație

• Safirele albastre transparente sunt folosite în bijuterii sub formă de tăieturi. Safire stele sunt de obicei tăiate cabochon .
• Leucozafirele sintetice sunt folosite ca materii prime pentru fabricarea bisturiilor oftalmice și a lentilelor ; pentru producerea de elemente optic transparente de înaltă rezistență ( ferestre ale stațiilor spațiale, ochelari de protecție pentru mijloace optice de rachete și avioane, ochelari de protecție pentru ecranele telefoanelor mobile, ceasuri și camere din segmentul de preț cel mai ridicat), în producția de sticlă blindată ; ca substraturi în microcircuite ; în stomatologie - pentru fabricarea bracket -urilor estetice , în industrie - pentru fabricarea duzelor pentru mașini cu jet de apă.
• Spre deosebire de cuarț , leucozafirul nu reacționează cu vaporii de metale alcaline până la cele mai înalte temperaturi, astfel încât arzătoarele pentru lămpile cu sodiu de înaltă presiune sunt produse în masă din leucozafir artificial . Leucosafirele își găsesc, de asemenea, aplicație în diverse domenii ale tehnologiei laser .
• Safirul sintetic activat cu ioni de Ti 3+ este folosit ca elemente active în laserele cu titan-safir .

Safire sintetice

Astăzi, safirul este solicitat în tehnologie și bijuterii. În primul rând, acest lucru se aplică safirului transparent optic - leucozafir. Datorită durității remarcabile și rezistenței la căldură, este utilizat pe scară largă ca ferestre rezistente la uzură și la căldură, de exemplu, într-o varietate de gadget-uri mobile: ceasuri, telefoane mobile. De asemenea, substraturile din safir sunt folosite în industria semiconductoarelor la fabricarea microcircuitelor semiconductoare și a LED-urilor folosind tehnologia siliciu pe izolator ( en: Silicon on saphire ). Multe tipuri de LED-uri sunt fabricate pe un substrat de safir [6] .

Safirele artificiale au fost sintetizate pentru prima dată în 1904 de chimistul francez Auguste Verneuil.(sau Verneuil , cum se numește uneori în vechiul mod) [4] . Metoda de sinteză pe care a folosit-o - depunerea picăturii într-o flacără de oxigen-hidrogen - se numește acum metoda Verneuil . Astăzi, această metodă este folosită și pentru sinteza industrială a safirelor.

Mai târziu, s -a inventat metoda Czochralski și soiurile ei (metoda Kyropoulos [7] [8] , metoda Stepanov [9] ) - smulgerea unui cristal dintr-o topitură folosind un cristal semințe. Astăzi, această metodă este folosită pentru a produce safire cu o greutate de până la 300 de kilograme [10] .

Lumea produce sute de tone de safire sintetice pe an, în principal în China, Japonia, SUA și Rusia [11] [12] . Una dintre cele mai mari întreprinderi din lume pentru sinteza safirelor operează în Rusia [10] [13] .

Safirele rezultate sunt tăiate și lustruite cu unelte diamantate la dimensiunea clientului.

Principalele aplicații ale safirelor artificiale:

• Afaceri cu bijuterii.
• Rezistent la impact, abraziune, temperatură, optica ionizantă și radiații ultraviolete. Inclusiv sticlă pentru gadget-uri, sticlă antiglonț pentru echipament militar.
• Substraturi de microcircuite semiconductoare pe bază de siliciu pe tehnologie izolatoare ( en: Silicon on saphire ).
• Substraturi pentru dispozitive optoelectronice pe bază de nitrură de galiu (GaN). [14] Acest proces este folosit și pentru a produce LED-uri albastre , care sunt folosite pentru a face iluminare cu LED-uri albe [6] [15] .
• Fluid de lucru activat cu aditivi pentru lasere cu stare solidă.

Safire celebre

• Cel mai mare safir (cu o greutate de 1404,49 carate), [16] numit „ Steaua lui Adam ”, a fost extras în Sri Lanka în august 2015. [17]
• Steaua Neagră a Queenslandului (733 de carate)
• Steaua Indiei (563 de carate)
• Sapphire Logan (423 de carate)
• Steaua Asiei (330 de carate)
• Safir Sf. Edward (167 de carate)
• Raspoli (135 de carate)
• Safir Stuart (104 carate)

Galerie

• 423 de carate (85 g.) Blue Sapphire Logan

• Un safir galben brut, netăiat, găsit la mina Sapphire din Spokane, lângă Helena, Montana

• Safir albastru lacrimă

• Un safir albastru închis, probabil de origine australiană, care prezintă un luciu strălucitor de suprafață tipic pietrelor prețioase de corindon tăiate.

• safir roz

• Padparadscha fațetate

• Structura cristalină de safir

• Inel de safir realizat în 1940

• Safir Yogo

• Safir din Madagascar

• Safir sintetic

• Safir stea sintetic

• Lampă cu arc cu xenon Cermax cu fereastră de ieșire din safir sintetic

• Gul de safir monocristal crescut prin metoda Kyropoulos . Aproximativ 200 mm în diametru și aproximativ 30 kg. (Al doilea fundal este vizibil în fundal.)

Vezi și

• Lista mineralelor

Note

1. ↑ 1 2 3 Safir / A. S. Marfunin  // Marea Enciclopedie Sovietică  : [în 30 de volume]  / cap. ed. A. M. Prohorov . - Ed. a 3-a. - M .  : Enciclopedia Sovietică, 1969-1978.
2. ↑ Safir  // Dicționar explicativ al Marii Limbi Ruse Vie  : în 4 volume  / ed. V. I. Dal . - Ed. a II-a. - Sankt Petersburg.  : Tipografia lui M. O. Wolf , 1880-1882.
3. ↑ 1 2 Perelomova N. V. Safir // Dicționar enciclopedic fizic / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Enciclopedia Sovietică, 1983. - S. 654. - 928 p. — 100.000 de exemplare.
4. ↑ 1 2 Sapphire - un articol din enciclopedia „Round the World”
5. ↑ 1 2 S. Ahmetov. Conversații despre gemologie. - M . : Tânără gardă, 1989. - 237 p. — ISBN 5-235-00499-X .
6. ↑ 1 2 Iluminare LED (link inaccesibil) . Consultat la 19 februarie 2017. Arhivat din original pe 20 februarie 2017. (nedefinit) 
7. ↑ Metoda de cultivare a unui cristal prin metoda Kyropoulos . Consultat la 19 februarie 2017. Arhivat din original pe 20 februarie 2017. (nedefinit)
8. ↑ Metoda Kyropoulos . Consultat la 19 februarie 2017. Arhivat din original pe 20 februarie 2017. (nedefinit)
9. ↑ Metoda lui Stepanov . Consultat la 19 februarie 2017. Arhivat din original pe 20 februarie 2017. (nedefinit)
10. ↑ 1 2 „Monocrystal” rusesc este cel mai mare producător de cristale de safir din lume . Consultat la 19 februarie 2017. Arhivat din original pe 20 februarie 2017. (nedefinit)
11. ↑ Scheel, Hans Jr̲g; Fukuda, Tsuguo. Tehnologia de creștere a cristalelor  (neopr.) . - Chichester, West Sussex: J. Wiley , 2003. - ISBN 0-471-49059-8 . Arhivat pe 5 septembrie 2012 la Wayback Machine
12. ↑ Elena R. Dobrovinskaya; Leonid A. Lytvynov; Valerian Pishcik. Safir : materiale, producție, aplicații  . - Springer, 2009. - P. 3. - ISBN 0-387-85694-3 .
13. ↑ Industria safirului: înapoi în viitor . Consultat la 20 februarie 2017. Arhivat din original pe 21 februarie 2017. (nedefinit)
14. ↑ „Cellulă solară cu grilă de colector de nitrură de galiu” (2002) Brevet SUA 6.447.938
15. ↑ Starea industriei safirului. . Consultat la 20 februarie 2017. Arhivat din original pe 21 februarie 2017. (nedefinit)
16. ↑ Sri Lanka produce cel mai mare safir din lume cu o greutate de 1404,49 carate . Data accesului: 6 ianuarie 2016. Arhivat din original pe 6 ianuarie 2016. (nedefinit)
17. ↑ Cel mai mare safir pentru 175 de milioane de dolari a fost extras în Sri Lanka . Data accesului: 6 ianuarie 2016. Arhivat din original pe 6 ianuarie 2016. (nedefinit)

Literatură

• Anderson B. Definiția pietrelor prețioase. — M .: Mir, 1983.
• Kievlenko E. Ya., Senkevich N. N., Gavrilov A. P. Geologia depozitelor de pietre prețioase. — M .: Nedra, 1974.
• Pylyaev M. I. Pietre prețioase. - M .: Săgetător, 1990.
• Reid P. Gemmologie. — M .: Mir, 2003.
• Fersman A. Povești despre pietre prețioase. — M .: Nauka, 1974.
• Rubin și safir. — M .: Nauka, 1974.

Link -uri

• Rubin și safir - proprietăți, soiuri, istoric de utilizare
• Geneza și depozitele de safire
•  Sapphire la Mindat.org
• Safir în Atlasul mineralelor  (engleză)  (germană)  (spaniolă)
• Safire ale Casei Imperiale a Romanovilor  (germană)
• Safir ca o varietate de corindon  (rusă) .

Dicționare și enciclopedii	biblic mare danez Mare catalană mare chinezesc Mare norvegian Rusă mare Brockhaus și Efron in jurul lumii Micul Brockhaus și Efron V. Dahl croat Britannica (online) Universalis
În cataloagele bibliografice	GND : 4179096-0 J9U : 987007555792505171 LCCN : sh85117457

Clasa de minerale : Oxizi ( clasificare IMA , Mills et al., 2009 )
Subclasa oxizi simpli	grup de cupriți Cuprit grupa periclazică Vustiti periclaz Grupul rutil Brookite Casiterit piroluzită Rutil Grupul de uraninite uraninit Familia corindon-ilmenite Grupul Corindon Hematit carelianit Corindon grupa ilmenite ilmenit Familia cuarțului Aventurina Ametist Ametrina păros Heliotrop Stras cuarț fumuriu Cuarţ Coesite Cristobalite Leschatelierite Morion (mineral) Opal Cornelian Tridimit Calcedonie Crisopraza Citrin Jasp
Subclasa oxizi complecși	Grupul Gausmanite Gausmanit grup perovskit Loparit Perovskit Grupul Taaffeite Taaffeite Tantaloniobates Grupul columbit-tantalit Columbit-tantalit Manganotalit Grupa piroclor Microlit Piroclor Plumbomicrolit grupul de samarskiți Samarskit Grupul spinelului Magnetit franklinita Cromit Spinelul Jacobsite grup de euxenite euxenita
Subclasa Hidroxizi	Grupul diasporei Boehmit Goethit Diaspora
Lista mineralelor Portalul „Mineralogie” Proiectul „Geologie”