Сапфір: формула і фізичні властивості (міцність і щільність)

Синій сапфір з формулою, яка в хімії позначає будь-які корунд, володіє всіма характеристиками цих мінералів. Історія зберігає легенди і оповіді про блакитному Яхонт. Сучасний ювелірний світ демонструє найбільші зразки, які виставлені в музеях. Вартість дорогоцінного каменю велика, але що стоїть за нею, дізнаєтеся зі статті. Відкриті вченими фізичні характеристики пояснюють справжню цінність самоцвіту.

версії назви

В історії сапфіра важливе місце займає походження назви. За однією з версій жителі древнього Вавилона називали тверді сині камені “Спірит”, що співзвучно сучасному найменуванню. Це слово означає «дряпає» і підкреслює природну твердість мінералу, який поступається в цьому одному тільки алмазу.

Жителі Еллади всі камені подібного кольору називали «сапфайрос», а стародавні індуси говорили, що це «caniprya» – улюблений Сатурном. Таміли, що живуть в Індостані, Бірмі, Малайзії, не відразу виділили його з групи корунду. Непрозорі сірі камені ставали справжньою коштовністю тільки після обробки. Євреї ж довгий час плутали мінерал з лазуритом.

Складний шлях проведений до слов’янського назвою сапфіра. Тут простежується фонетика грецького, перської й арабської мов. Тисячолітня словникова адаптація перетворила мінерал в яхонт.

На Русі сапфір називали яхонтом

знамениті знахідки

Дивовижні долі деяких знаменитих на весь світ сапфірів. Так, «Чорна зірка Квінсленда» десять років, як звичайний важкий матеріал, підпирав двері будинку, щоб вона не закривалася від вітру. У 1947 році в підпірці вагою 733 карата визнали коштовність. Почалися зміни власників, які заробили і витратили на це мільйони доларів.

Національний музей природної історії (Вашингтон) має унікальну брошкою. Сапфір- «подушка» (423 карата), яку обрамляють 20 діамантів, названий на честь пожертвувала його власниці місіс Логан.

Королівські династії багатьох країн Сходу і Заходу прикрашали себе сапфірами. Блакитна «троянда» вагою в 167 карат вінчає корону Британської імперії, а в основу її вставлений знаменитий сапфір Стюардів.

Цей камінь став улюбленим прикрасою принцеси Діани. В її колекції – помолвочноє кільце з синім цейлонським корундом овальної форми. Але сучасні правителі не є першовідкривачами. За легендою корону Клеопатри сапфіри прикрашали вже в I столітті до нашої ери.

Були популярні ще в Стародавньому Єгипті

Хімічний склад і формула

Примітно, що сьогодні сапфірами ювеліри називають все корунд, крім червоних. За ними закріпилася назва рубінів. Решта ж камені складають сапфірову групу з хімічною формулою Al2O3. Ці символи позначають оксид алюмінію.

Фантазійні кольори сапфірів створюють домішки – титан, ванадій і залізо. Палітра виглядає наступним чином:

  • помаранчевий;
  • рожево-оранжевий (падпараджа);
  • рожевий;
  • жовтий;
  • блакитний;
  • зелений;
  • фіолетовий;
  • чорний.

Безбарвні екземпляри називають лейкосапфіра. Але серед усіх різновидів найціннішими вважаються камені насиченого василькового кольору. Його утворюють титан і залізо, які складають певні пропорції в кристалі.

Якщо титан відсутня, то залізо забарвлює мінерал в жовтий або зелений тон. Ванадій дає фіолетові відтінки. Хімічний склад і пропорції присутніх в камені домішок регулюють колірну палітру.

Добре поєднується з сріблом і білим золотом

Міцний і твердий

Тепер розглянемо фізичні властивості. Для сапфіра характерний скляний глянець, що обумовлено дзеркальним відображенням світла від гранованою поверхні. Зокрема, є залежність і від коефіцієнта заломлення, у лазоревого яхонта він коливається в межах від 1,762 до 1,778.

У природі зустрічаються прозорі і непрозорі камені. Про знамениту твердості сапфіру ми згадали вище. Залишилося назвати точний показник – це 9 одиниць за шкалою Мооса. Подібна величина не дозволяє будь-яким іншим матеріалам впровадитися в сапфір.

Щільність каменю в 4 г на куб. см говорить про високу міцності сапфіра, адже ці поняття взаємопов’язані. Плавитися мінерал починає при температурі в 2040 градусів Цельсія. У звичайних умовах такої жар зустріти неможливо.

Сточування про «бісквіт» кристала, який твердіше мінералогічного інструменту, не відбувається. Тому вважається, що кольори риси у сапфіра немає, або називають його білим.

Додаткову інформацію по темі читайте в статті «Властивості каменю сапфір і кому він підходить».

поширення кристалів

Мінерал сапфір добувають в США і Австралії, в Бірмі і Китаї, в Індії і Таїланді. Зазвичай кристали сусідять з пегматитовими утвореннями або знаходяться серед розсипів (зцементований уламковий матеріал). Найбільший природний мінерал, який знає світ, важить 3500 каратів. В одному з кар’єрів штату Північної Кароліни (США) його знайшов місцевий рентгенолог. На кілька місяців дорогоцінна знахідка перетворилася в прес-пап’є.

Україна не славиться великими ділянками залягання істинно синіх сапфірів, але на Уралі є шахти, де ведеться розробка каменів з сірим відтінком. Для здобутих на Кольському півострові мінералів типовий зеленуватий відлив.

Кристалографія відносить сапфір до тригональной сингонії, кристалічна решітка з однією віссю третього порядку. За будовою сам кристал належить до планаксіальной точковій групі. Елементарна комірка складається з трьох рівних по довжині векторів. Кути між ними є рівними, але ні в якому разі не є прямими.

Має кристалічну будову

Опис кристалічної решітки

Найчастіше в природі створюються кристали сапфіра в формі призми або з’єднаних дзеркально двох пірамід (дипирамида). Також бувають ромбоедри (куб з гранями у формі ромбів) і пинакоида (межі пірамід симетричні центру симетрії). Відзначено, що поверхня мінералу часто покрита штрихуванням з косих ліній, що борознять поверхню.

Структура кристала з декількох ромбоедрів становить елементарну комірку. Схема вважається простий. Іони кисню розташовуються листами під кутом 90 градусів до потрійний осі і накладені один на одного. Катіони алюмінію знаходяться між цими пластинами і заповнюють на дві третини порожнечі. Їх утворюють три аниона кисню одного листа і три іншого, розгорнутого на 180 градусів. Кожна трійка лежить на загальній межі смежнихаедров.

Чередованіеаедров абсолютно, на кожен незаселений – два заселених. У колонці це досягнуто строгою відповідністю накладених один на одного кисневих листів.

У круглій огранювання

Помилки огранщиков і чудеса рутила

Натуральні ювелірні сапфіри застосовують для виготовлення прикрас і цінуються дорого. При огранювання важливо збереження симетрії і пропорцій. Досвідчений майстер намагається завжди «загнати» ямки, подряпини і відколи на нижню частину каменю (павільйон), яка не буде кидатися в очі або закриється оправою.

Не вважається правильним «тягнути» павільйон, тоді форма каменю стає схожа на жолудь, а лицьова частина коштовності виглядає маленькою. Якщо зробити пропорції навпаки, то нічого хорошого теж не вийде. З’явиться «віконце» на «обличчі» каменю. Пляма виділяється в центрі, і що обмежує його область абсолютно не сяє (світло не повертається очей дивиться).

Для синіх корундів допустимі будь-які форми при обробці – овал, коло, трикутник, крапля, серце, маркіз, чотирикутна «подушка». Але якщо в кристалі формуються включення рутилу (окис титану) в формі голочок, то сапфір демонструє зірку. Сяйво її посилюється при обробці каменю кабошоном.

Двенадцатілучевой зірка виходить, коли в камені з’єднуються два рутилових формування у вигляді голок. Подібні властивості сапфіра відзначені особливою назвою – астеризм. Зірчасті коштовності коштують дорожче звичайних мінералів.

Поширені по всьому світу

Сонгеа і падпараджа

Єдиний материк, де ніколи не знаходили сапфірів, – Антарктида. Серед різновидів відзначимо Сонгеа, які відрізняються зеленими або червоними відливами. Не рідкісні серед знахідок явища астеризму.

Відмінною рисою Сонгеа є багата палітра кольорів. Незважаючи на маленькі розміри кристалів, рідкістю вважаються камені навіть в 2 карата вагою, чистота їх досконала. Це якість ми докладно розкриваємо в статті «Класифікація чистоти сапфіра».

Видобуток Сонгеа налагоджена в Танзанії, а найменування виду дала територія поширення мінералів. Сині самоцвіти теж добувають в цій країні, але на рудниках Тундуру. Це ж ім’я носить і видобувається тут корунд.

Рожево-помаранчеві падпараджа зосереджені на острові Цейлон. Камені кольору лотоса також не бувають надто великими. Будь-сапфір масою в 5 карат стає колекційним. У нью-йоркському музеї історії зберігається знаменитий мінерал вагою в 100 карат.

Багато колекційних екземплярів

Застосування штучних сапфірів

Синтетичні сапфіри зовні цілком замінюють природні. Мають такими ж фізичними і хімічними властивостями. Це не підробка, а справжній мінерал, вирощений за сучасними технологіями з участю людини. Але через те, що кількість їх в світі величезна, камені втрачають цінність в очах покупця. Тому незважаючи на чудові фантазійні кольори, високу прозорість і чистоту, подібні камені коштують в десятки разів дешевше натуральних.

Щоб зробити правильний вибір, зверніться до статті «Відмінність синтетичних штучних сапфірів від природних».

Завдяки унікальним фізичним і хімічним властивостям, сапфіри застосовують в офтальмології для виготовлення кришталиків ока. В ортопедії з них роблять штучні суглоби-імплантати. На основі мінералу виробляють особливі скла, які вставляють в ілюмінатори ракет і літаків.

Поставте, будь ласка, лайк, якщо стаття була корисна. Надішліть посилання в соцмережі для друзів.

Чекаємо ваш коментар про властивості сапфіра.

Ссылка на основную публикацию