Сапфир

сапфирСапфир — одна из разновидностей минерала корунда, драгоценный камень разных оттенков преимущественно синего цвета. В минералогии сапфирами называются корунды исключительно синего цвета, в ювелирной промышленности — любых цветов, кроме сиренево-красного (такие камни называются рубинами). Синий окрас сапфира обусловливается присутствием примесей титана (Ti) и железа (Fe). В старину в России сапфир, как и другие ценные минералы синей окраски, назывался баусом. В технике под названием сапфир (лейкосапфир) часто понимают бесцветные синтетические монокристаллы корунда, содержащие 0,0001% примесей.

СТРУКТУРА


структура сапфираКристаллическая структура Al2O3 изображена на рисунке в виде групп Al2O3 по углам двух ромбоэдров, слагающих элементарную ячейку. Несмотря на кажущуюся сложность, она имеет довольно простую структурную схему. Ионы кислорода находятся в плотнейшей гексагональной упаковке и располагаются листами перпендикулярно тройной оси, наложенными один на другой. Катионы Аl располагаются между двумя такими листами в виде гексагонов (с незаселенным центром), заполняя две трети октаэдрических пустот (т. е. пустот между шестью анионами кислорода, три из которых принадлежат одному, а три других, повернутых относительно первых на 180°, — другому листу ионов кислорода). При этом группы каждых трех ионов кислорода образуют общую грань для двух смежных октаэдров в соседних листах. Характерно, что кислородные листы наложены друг на друга таким образом, что в каждой колонке из октаэдров также чередуются два заселенных с одним незаселенным, причем пары заселенных октаэдров по вертикали образуют винтовые тройные оси.

СВОЙСТВА


сапфирСапфир характеризуется высокой твёрдостью (9 по Моосу) и сильным блеском. Коэффициент преломления света 1,762—1,778. Температура плавления 2040 °C. Синий цвет сапфира обусловлен примесями титана и железа в матрице Al2O3.

Сапфиры имеют богатую цветовую гамму: кроме камней классического синего цвета, встречаются также и цветные (так называемые «фантазийные») сапфиры — экземпляры корунда ювелирного качества оранжевого, розово-оранжевого (цвета лотоса, так называемые «падпараджа»), гранатово-красного (с эффектом плеохроизма), жёлтого, зелёного и розового цветов, а также бесцветные камни (лейкосапфиры). Высоко ценятся «звёздчатые сапфиры» — разновидности камня с хорошо выраженным эффектом астеризма. Однако более всего в сапфире ценится васильково-синий бархатистый цвет умеренной интенсивности. Тёмноокрашенный сапфир, в отличие от изумруда глубоких цветов, ценится меньше.

Схожий с сапфиром по цвету минерал кордиерит иногда называют «водяным сапфиром» (устаревший термин).

МОРФОЛОГИЯ


сапфирВстречается в виде бочонкообразных, дипирамидальных и таблитчатых кристаллов псевдогексагонального облика, отдельно вкрапленных зёрен и зернистых агрегатов. Грани призм, дипирамид и пинакоида часто покрыты грубой косой штриховкой. Обычно наблюдаются довольно хорошо образованные бочонковидные, столбчатые, пирамидальные и пластинчатые кристаллы, достигающие иногда больших размеров (до дециметра в поперечнике). Наиболее часто встречаются грани гексагональной призмы {1120}, гексагоналыых дипирамид {2241}, {2243}, ромбоэдра (1011} и пинакоида {0001}. Часто грани призм и дипирамид, а также грани пинакоида бывают покрыты косой штриховкой, а в других случаях наблюдается штриховка в горизонтальном направлении вследствие двойникования по пинакоиду.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ


сапфирНаиболее известные месторождения сапфира приурочены к пегматитам или к россыпям и находятся на территории США, Австралии, Мадагаскара, Индии, Шри-Ланки, Вьетнама, Бирмы, Таиланда и Китая. В России нет крупных месторождений, в которых сапфир может добываться в промышленных масштабах: его находки приурочены к проявлениям синего корунда, в которых встречаются в том числе и прозрачные, пригодные к огранке камни. Синий сапфир встречается на Урале и на Кольском полуострове (Хибины). Уральские сапфиры, как правило, имеют сероватый оттенок, кольские сапфиры обладают своеобразным зеленоватым оттенком при глубокой васильково-синей окраске.

Вероятно, что наиболее крупным голубым сапфиром, добытым в природе, стал камень, случайно найденный рентгенологом Стивом Майером в США в середине 1960-х годов. Обследуя вместе с приятелем заброшенные карьеры вблизи городка Кантон (штат Северная Каролина), он обнаружил крупный обломок голубоватого горного хрусталя. Майер принёс камень на работу, где стал использовать в качестве пресс-папье. Спустя несколько месяцев один из пациентов обратил внимание на камень и посоветовал Майеру показать его геммологу или ювелиру. К удивлению рентгенолога, специалисты определили, что простой «кусок хрусталя» оказался огромным кристаллом голубого сапфира весом чуть более трёх с половиной тысяч карат.

ПРИМЕНЕНИЕ


сапфирСиние прозрачные сапфиры используют в ювелирных изделиях в виде огранок. Звёздчатые сапфиры обычно обрабатываются в виде кабошона.
Синтетические лейкосапфиры находят применение в качестве сырья для изготовления офтальмологических скальпелей и хрусталиков глаза; для производства высокопрочных оптически прозрачных элементов (иллюминаторов космических станций, защитных стёкол оптических средств ракет и самолётов, защитных стёкол экранов в мобильных телефонах, часах и фотоаппаратах высшего ценового сегмента); как подложки в микросхемах; в стоматологии — для изготовления эстетичных брекетов, в промышленности — для изготовления сопел для гидроабразивных станков.
В отличие от кварца, лейкосапфир не реагирует с парами щелочных металлов вплоть до самых высоких температур, поэтому из искусственного лейкосапфира массово изготавливаются горелки натриевых ламп высокого давления. Лейкосапфиры также находят применение в различных областях лазерной техники.
Синтетический сапфир, активированный ионами Ti3+, используется в качестве активных элементов в титан-сапфировых лазерах.


Сапфир (англ. Sapphire) — Al2O3

Молекулярный вес 101.96 г/моль
Происхождение названия происхождение названия камня до сих пор точно не установлено
IMA статус действителен

КЛАССИФИКАЦИЯ


Strunz (8-ое издание) 4/C.04-10
Nickel-Strunz (10-ое издание) 4.CB.05
Dana (7-ое издание) 4.3.1.1
Dana (8-ое издание) 4.3.1.1
Hey’s CIM Ref. 7.6.1

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Цвет минерала синий и голубой различных оттенков
Цвет черты белый
Прозрачность от непрозрачного до прозрачного
Блеск стеклянный
Спайность нет
Твердость (шкала Мооса) 9
Излом неровный, раковистый
Прочность хрупкий
Плотность (измеренная) 3,95 — 4,00 г/см3
Радиоактивность (GRapi) 0

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Тип одноосный (+)
Показатели преломления nω=1.768–1.772 nε=1.760–1.763
Максимальное двулучепреломление δ = 0.008
Оптический рельеф высокий
Плеохроизм сильный
Рассеивание 0.018
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении не флюоресцентный

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Точечная группа (3 2/m) — гексагональная скаленоэдральная
Пространственная группа R 3c
Сингония Тригональная
Параметры ячейки a = 4.751, c = 12.97

Интересные статьи:



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *