Safír

Safír (z jiného řeckého σάπφειρος (sappheiros) - modrý kámen, možná z hebrejského ספּיר ‏‎ (sapir) nebo perské jméno se stejným významem) je drahokam různých odstínů, jedna z odrůd korundu [1] . V mineralogii jsou safíry výhradně modré korundy , ve šperkařském průmyslu - jakákoli barva kromě lila - červená ( takové kameny se nazývají rubíny ). Modrá barva safíru je způsobena přítomností titanu (Ti) a železa (Fe) nečistot . Za starých časů v Rusku se safír (nebo safir [2] ), stejně jako jiné cenné modře zbarvené minerály, nazýval baus .

Tam jsou syntetické safíry široce používané ve strojírenství a klenotnictví. Syntetizují jak opticky průhledné bezbarvé chemicky čisté safíry (leukosafíry), tak barevné různými nečistotami [3] . Umělé safíry byly poprvé syntetizovány v roce 1904 francouzským chemikem Augustem Verneuilem.[4] .

Safír je oxid hlinitý (chemický vzorec Al 2 O 3 ) [1] .

Vlastnosti a odrůdy

Safír se vyznačuje vysokou tvrdostí (9 Mohs ) a silnou brilancí . Index lomu světla je 1,762-1,778 . Teplota tání 2040 °C. Hustota 3,93 g/ cm3 . Transparentní v infračervené oblasti až do vlnové délky 6500 nm . Opticky anizotropní . Dielektrikum [3] .

Šperky safíry

Safíry mají bohatou barevnou škálu: kromě klasických modrých kamenů existují i ​​barevné (tzv. "fantasy") safíry - exempláře korundu v kvalitě drahokam oranžový, růžovo-oranžový (lotosová barva, tzv. " padparadscha "), granátově červené (s pleochroismem ), žluté, zelené a růžové barvy, stejně jako bezbarvé kameny (leukosafíry). "Hvězdné safíry" jsou vysoce ceněné - odrůdy kamene s dobře vyjádřeným asteristickým efektem . U safíru je však nejvíce ceněna chrpově modrá sametová barva střední intenzity. Tmavě zbarvený safír, na rozdíl od sytě zbarveného smaragdu , je méně ceněný.

Modrá barva safíru je způsobena nečistotami titanu a železa v matrici Al 2 O 3 [1] . Příměs chrómu dává růžovou barvu, takové korundy se často nazývají rubíny . Vanadové barvy safíry fialové. Žehlička bez příměsi titanu - ve žlutých a nazelenalých tónech.

Minerál cordierit , který je svou barvou podobný safíru, je někdy označován jako „vodní safír“ (zastaralý termín).

Vklady

Nejznámější naleziště safírů jsou omezena na pegmatity nebo rýže a nacházejí se ve Spojených státech , Austrálii , Madagaskaru , Indii , Srí Lance , Vietnamu , Barmě , Thajsku a Číně . V Rusku nejsou žádná velká naleziště, ve kterých by se safír těžil v průmyslovém měřítku: jeho nálezy se omezují na projevy modrého korundu, ve kterém jsou i průhledné kameny vhodné k řezání. Modrý safír se nachází na Urale a na poloostrově Kola ( Khibiny ). Uralské safíry mají zpravidla šedavý odstín, safíry Kola mají zvláštní nazelenalý odstín s tmavě chrpově modrou barvou.

Je pravděpodobné, že největší modrý safír nalezený v přírodě byl kámen náhodně nalezený radiologem Stevem Meyerem v USA v polovině 60. let [5] :102 . Při průzkumu opuštěných lomů s přítelem poblíž města Canton (Severní Karolína) objevil velký fragment namodralého křišťálu . Mayer přinesl kámen do práce, kde jej začal používat jako těžítko . O několik měsíců později si kamene všiml jeden z pacientů a poradil Mayerovi, aby jej ukázal gemologovi nebo klenotníkovi. K překvapení radiologa odborníci zjistili, že jednoduchý „kousek krystalu“ se ukázal být obrovským modrým safírovým krystalem vážícím něco málo přes 3500 karátů .

Historie slova a kamene

Dokonce i staří Tamilové , obyvatelé jihovýchodní Asie, často nacházeli šedavé neprůhledné kameny, které se vyznačovaly mimořádnou tvrdostí. Tyto kameny nazývali „korund“. Odtud pocházel zvuk indického "kauruntaki" a sanskrtského "kuruvind" - později přešel (přes latinu ) do moderní mineralogie ve známé podobě " korund ". Průhledné červené kameny se nazývají "rubín" (z latinského "rubens" - zčervenání) a průhledné modré - safír. Staří Židé a Řekové (a po nich Římané) však takto nenazývali moderní safír (modrý korund), ale lapis lazuli (lapis lazuli) [5] :11 .

Ve středověkém Rusku byly rubíny a safíry společně známé jako „ jahonty “. Toto slovo vzniklo ze systému složitého fonetického přizpůsobení ruskému jazyku . Přibližnou cestu lze vysledovat asi takto: perský "yakund" - arabský "jakut" - slovanský "yahont". Zároveň se rubín nazýval „šarlatový yahont“ a safír nejčastěji – „azurový“.

Aplikace

• Modré průhledné safíry se používají ve špercích ve formě brusů. Hvězdné safíry jsou obvykle broušené kabošony .
• Syntetické leukosafíry se používají jako suroviny pro výrobu očních skalpelů a očních čoček ; pro výrobu vysoce pevných opticky průhledných prvků ( okna vesmírných stanic, ochranná skla pro optické prostředky raket a letadel, ochranná skla pro displeje mobilních telefonů, hodinek a fotoaparátů nejvyšší cenové kategorie), při výrobě pancéřových skel ; jako substráty v mikroobvodech ; v zubním lékařství - pro výrobu estetických držáků , v průmyslu - pro výrobu trysek pro stroje s vodním paprskem.
• Na rozdíl od křemene nereaguje leukosafír s parami alkalických kovů do nejvyšších teplot, proto jsou hořáky pro vysokotlaké sodíkové výbojky sériově vyráběny z umělého leukosafíru . Leukosafíry nacházejí uplatnění také v různých oblastech laserové techniky.
• Syntetický safír aktivovaný Ti 3+ ionty se používá jako aktivní prvky v titan-safírových laserech .

Syntetické safíry

Dnes je safír žádaný v technice a špercích. V první řadě to platí pro opticky průhledný safír – leukosafír. Díky své vynikající tvrdosti a tepelné odolnosti je široce používán jako okna odolná proti opotřebení a teplu, například v různých mobilních zařízeních: hodinky, mobilní telefony. Safírové substráty se také používají v polovodičovém průmyslu při výrobě polovodičových mikroobvodů a LED pomocí technologie křemíku na izolátoru ( en: Silicon on sapphire ). Mnoho typů LED je vyrobeno na safírovém substrátu [6] .

Umělé safíry byly poprvé syntetizovány v roce 1904 francouzským chemikem Augustem Verneuilem.(nebo Verneuil , jak se tomu někdy po staru říká) [4] . Metoda syntézy, kterou používal – depozice kapek v kyslíko-vodíkovém plameni – se nyní nazývá Verneuilova metoda . Dnes se tato metoda používá i pro průmyslovou syntézu safírů.

Později byla vynalezena Czochralského metoda a její variety (Kyropoulosova metoda [7] [8] , Stepanovova metoda [9] ) - vytahování krystalu z taveniny pomocí zárodečného krystalu. Dnes se touto metodou vyrábí safíry o hmotnosti až 300 kilogramů [10] .

Svět produkuje stovky tun syntetických safírů ročně, především v Číně, Japonsku, USA a Rusku [11] [12] . V Rusku působí jeden z největších světových podniků na syntézu safírů [10] [13] .

Výsledné safíry jsou broušeny a leštěny diamantovými nástroji na míru zákazníka.

Hlavní aplikace umělých safírů:

• Obchod se šperky.
• Odolné proti nárazu, otěru, teplotě, ionizujícímu a ultrafialovému záření optiky. Včetně skla pro gadgety, neprůstřelného skla pro vojenskou techniku.
• Polovodičové mikroobvodové substráty na bázi technologie křemíku na izolátoru ( en: Silicon on safír ).
• Substráty pro optoelektronická zařízení na bázi nitridu galia (GaN). [14] Tento proces se také používá k výrobě modrých LED , které se používají k výrobě bílého LED osvětlení [6] [15] .
• Aditivně aktivovaná pracovní kapalina pro pevnolátkové lasery.

Slavné safíry

• Největší safír (vážící 1404,49 karátů), [16] přezdívaný „ Adamova hvězda “, byl vytěžen na Srí Lance v srpnu 2015. [17]
• Černá hvězda Queenslandu (733 karátů)
• Hvězda Indie (563 karátů)
• Sapphire Logan (423 karátů)
• Hvězda Asie (330 karátů)
• Safír svatého Edwarda (167 karátů)
• Raspoli (135 karátů)
• Stuartův safír (104 karátů)

Galerie

• 423-karátový (85 g.) Blue Sapphire Logan

• Nebroušený, hrubý žlutý safír nalezený v safírovém dole ve Spokane, poblíž Helena, Montana

• Slza modrý safír

• Tmavě modrý safír, pravděpodobně australského původu, s brilantním povrchovým leskem typickým pro broušené korundové drahokamy.

• růžový safír

• Fasetovaná padparadscha

• Krystalová struktura safíru

• Safírový prsten vyrobený v roce 1940

• Sapphire Yogo

• Safír z Madagaskaru

• Syntetický safír

• Syntetický hvězdný safír

• Cermax xenonová oblouková lampa s výstupním oknem ze syntetického safíru

• Jednokrystalická safírová hrudka pěstovaná metodou Kyropoulos . Přibližně 200 mm v průměru a přibližně 30 kg. (Druhé pozadí je vidět na pozadí.)

Viz také

• Seznam minerálů

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 Safír / A. S. Marfunin  // Velká sovětská encyklopedie  : [ve 30 svazcích]  / kap. vyd. A. M. Prochorov . - 3. vyd. - M  .: Sovětská encyklopedie, 1969-1978.
2. ↑ Safir  // Vysvětlující slovník živého velkého ruského jazyka  : ve 4 svazcích  / ed. V. I. Dal . - 2. vyd. - Petrohrad.  : Tiskárna M. O. Wolfa , 1880-1882.
3. ↑ 1 2 Perelomova N. V. Sapphire // Fyzikální encyklopedický slovník / Ch. vyd. A. M. Prochorov . - M . : Sovětská encyklopedie, 1983. - S. 654. - 928 s. — 100 000 výtisků.
4. ↑ 1 2 Sapphire - článek z encyklopedie "Kolem světa"
5. ↑ 1 2 S. Achmetov. Rozhovory o gemologii. - M . : Mladá garda, 1989. - 237 s. — ISBN 5-235-00499-X .
6. ↑ 1 2 LED osvětlení (nedostupný odkaz) . Získáno 19. února 2017. Archivováno z originálu 20. února 2017. (neurčitý) 
7. ↑ Metoda pěstování krystalu metodou Kyropoulos . Získáno 19. února 2017. Archivováno z originálu 20. února 2017. (neurčitý)
8. ↑ Kyropoulosova metoda . Získáno 19. února 2017. Archivováno z originálu 20. února 2017. (neurčitý)
9. ↑ Stepanovova metoda . Získáno 19. února 2017. Archivováno z originálu 20. února 2017. (neurčitý)
10. ↑ 1 2 Ruský "Monocrystal" je největším světovým výrobcem safírových sklíček . Získáno 19. února 2017. Archivováno z originálu 20. února 2017. (neurčitý)
11. ↑ Scheel, Hans Jr̲g; Fukuda, Tsuguo. Technologie růstu krystalů  (neopr.) . - Chichester, West Sussex: J. Wiley , 2003. - ISBN 0-471-49059-8 . Archivováno 5. září 2012 na Wayback Machine
12. ↑ Elena R. Dobrovinskaya; Leonid A. Lytvynov; Valerian Pishchik. Sapphire : Materiály, výroba, aplikace  . - Springer, 2009. - S. 3. - ISBN 0-387-85694-3 .
13. ↑ Safírový průmysl: návrat do budoucnosti . Získáno 20. února 2017. Archivováno z originálu 21. února 2017. (neurčitý)
14. ↑ "Solární článek s mřížkou kolektoru z nitridu galia" (2002) US Patent 6,447,938
15. ↑ Stav safírového průmyslu. . Získáno 20. února 2017. Archivováno z originálu 21. února 2017. (neurčitý)
16. ↑ Srí Lanka produkuje největší safír na světě o hmotnosti 1404,49 karátů . Datum přístupu: 6. ledna 2016. Archivováno z originálu 6. ledna 2016. (neurčitý)
17. ↑ Největší safír za 175 milionů dolarů byl vytěžen na Srí Lance . Datum přístupu: 6. ledna 2016. Archivováno z originálu 6. ledna 2016. (neurčitý)

Literatura

• Anderson B. Definice drahých kamenů. — M .: Mir, 1983.
• Kievlenko E. Ya., Senkevich N. N., Gavrilov A. P. Geologie ložisek drahých kamenů. — M .: Nedra, 1974.
• Pylyaev M. I. Drahé kameny. - M .: Střelec, 1990.
• Reid P. Gemmologie. — M .: Mir, 2003.
• Fersman A. Příběhy o drahokamech. — M .: Nauka, 1974.
• Rubín a safír. — M .: Nauka, 1974.

Odkazy

• Rubín a safír - vlastnosti, odrůdy, historie použití
• Geneze a ložiska safírů
•  Sapphire na Mindat.org
• Safír v atlasu minerálů  (anglicky)  (německy)  (španělsky)
• Safíry z císařského domu Romanovců  (německy)
• Safír jako odrůda korundu  (ruský) .

Slovníky a encyklopedie	biblický Velká dánština Velká Katalánština velká čínština Skvělý norský Velký Rus Brockhaus a Efron okolo světa Malý Brockhaus a Efron V. Dahl chorvatský Britannica (online) Universalis
V bibliografických katalozích	GND : 4179096-0 J9U : 987007555792505171 LCCN : sh85117457

Třída minerálů : Oxidy ( klasifikace IMA , Mills et al., 2009 )
Podtřída jednoduché oxidy	kupritová skupina Cuprit periklasová skupina Vustit periklas Rutilová skupina Brookite Kassiterit pyrolusit Rutil Uraninitová skupina Uraninit Korundovo-ilmenitová rodina Korundová skupina Hematit Karelianit korund Skupina ilmenitů ilmenit Quartz rodina Avanturín Ametyst Ametrin chlupatý Heliotrop drahokamu kouřový křemen Křemen Coesite Cristobalite Leschatelierite Morion (minerální) Opál Karneol Tridymit Chalcedon Chrysoprase Citrín Jaspis
Podtřída komplexních oxidů	Gausmanitová skupina Gausmanit Perovskitská skupina Loparit Perovskit Taaffeitská skupina Taaffeite Tantaloniobates Skupina kolumbit-tantalit Columbit-tantalit Manganotantalit Pyrochlorová skupina Microlite Pyrochlor plumbomikrolit Samarskitská skupina Samarskit Spinelová skupina Magnetit franklinit Chromit Spinel Jacobsite euxenitová skupina euxenit
Podtřída Hydroxidy	Skupina diaspory Boehmit Goethitský diaspora
Seznam minerálů Portál "Mineralogie" Projekt "Geologie"