Safiiri

Safiiri ( muista kreikkalaisista sanoista σάπφειρος (sappheiros) - sininen kivi, mahdollisesti heprean sanasta ספּיר ‏‎ (sapir) tai persialainen nimi, jolla on sama merkitys) on jalokivi [1 eri sävyistä korundia ] . Minerologiassa safiirit ovat yksinomaan sinisiä korundeja , koruteollisuudessa - mikä tahansa väri paitsi lila- punainen (tällaisia ​​kiviä kutsutaan rubiineiksi ). Safiirin sininen väri johtuu titaanin (Ti) ja raudan (Fe) epäpuhtauksista . Ennen vanhaan Venäjällä safiiria (tai safiiria [ 2] ), kuten muitakin arvokkaita sinisenvärisiä mineraaleja, kutsuttiin bausiksi .

On olemassa synteettisiä safiireja, joita käytetään laajalti tekniikassa ja koruissa. Ne syntetisoivat sekä optisesti läpinäkyviä värittömiä kemiallisesti puhtaita safiireja (leukosafiireja) että värjättyjä erilaisilla epäpuhtauksilla [3] . Keinotekoiset safiirit syntetisoi ensimmäisen kerran vuonna 1904 ranskalainen kemisti Auguste Verneuil.[4] .

Safiiri on alumiinioksidia (kemiallinen kaava Al 2 O 3 ) [1] .

Ominaisuudet ja lajikkeet

Safiirille on ominaista korkea kovuus (9 Mohs ) ja voimakas kiilto . Valon taitekerroin on 1,762-1,778 . Sulamispiste 2040 °C. Tiheys 3,93 g/ cm3 . Läpinäkyvä infrapuna-alueella aallonpituuteen 6500 nm asti . Optisesti anisotrooppinen . Dielektrinen [3] .

Korut safiirit

Safiireilla on rikas värivalikoima: klassisten sinisten kivien lisäksi on myös värillisiä (ns. "fantasia") safiireja - näytteitä jalokivilaatuisesta korundioranssista, vaaleanpunaisesta oranssista (lootusväri, ns. " padparadscha "). "), granaattipunainen ( pleokroismivaikutteinen ), keltainen, vihreä ja vaaleanpunainen värit sekä värittömät kivet (leukosafiirit). "Tähtisafiirit" ovat erittäin arvostettuja - kivilajikkeita, joilla on hyvin korostunut tähtivaikutelma . Kuitenkin ruiskukansininen samettinen, kohtalaisen intensiivinen väri on arvostetuin safiirissa. Tummanvärinen safiiri, toisin kuin syvävärinen smaragdi , on vähemmän arvostettu.

Safiirin sininen väri johtuu Al 2 O 3 -matriisin titaanin ja raudan epäpuhtauksista [1] . Kromin seos antaa vaaleanpunaisen värin, tällaisia ​​korundeja kutsutaan usein rubiineiksi . Vanadiinivärit safiirit violetiksi. Rauta ilman titaaniseosta - keltaisen ja vihertävän sävyissä.

Väriltään safiirin kaltaista mineraalikordieriittiä kutsutaan joskus "vesisafiiriksi" (vanhentunut termi) .

Talletukset

Tunnetuimmat safiiriesiintymät rajoittuvat pegmatiitteihin tai pesäkkeisiin ja sijaitsevat Yhdysvalloissa , Australiassa , Madagaskarissa , Intiassa , Sri Lankassa , Vietnamissa , Burmassa , Thaimaassa ja Kiinassa . Venäjällä ei ole suuria esiintymiä, joissa safiiria voitaisiin louhia teollisessa mittakaavassa: sen löydöt rajoittuvat sinisen korundin ilmenemismuotoihin, joissa on myös läpinäkyviä leikkaamiseen sopivia kiviä. Sinistä safiiria löytyy Uralilta ja Kuolan niemimaalta ( Kiipinä ). Ural-safiireilla on yleensä harmahtava sävy, Kuolan safiireilla on omalaatuinen vihertävä sävy syvällä ruiskukansinisellä värillä.

On todennäköistä, että suurin luonnosta löydetty sininen safiiri oli radiologi Steve Meyerin USA:sta 1960-luvun puolivälissä vahingossa löytämä kivi [5] :102 . Tutkiessaan hylättyjä louhoksia ystävän kanssa lähellä Canton (Pohjois-Carolina) kaupunkia hän löysi suuren sinertävän vuorikristallipalan . Mayer toi kiven töihin, jossa hän alkoi käyttää sitä paperipainona . Muutamaa kuukautta myöhemmin yksi potilaista huomasi kiven ja neuvoi Mayeria näyttämään sitä gemologille tai jalokivikauppiaalle. Radiologin yllätykseksi asiantuntijat päättivät, että yksinkertainen "kristallipala" osoittautui valtavaksi siniseksi safiirikiteeksi, joka painoi hieman yli 3500 karaattia .

Sanan ja kiven historia

Jopa muinaiset tamilit , Kaakkois-Aasian asukkaat, löysivät usein harmahtavia läpinäkymättömiä kiviä, jotka erottuivat poikkeuksellisesta kovuudesta. Näitä kiviä he kutsuivat "korundiksi". Sieltä tuli intialaisten "kauruntaki" ja sanskritin "kuruvind" ääni, jotka siirtyivät myöhemmin ( latinan kautta ) moderniin mineralogiaan tunnetussa muodossa " korundi ". Läpinäkyviä punaisia ​​kiviä kutsutaan "rubiiniksi" (latinan sanasta "rubens" - punoitus) ja läpinäkyviä sinisiä - safiiri. Muinaiset juutalaiset ja kreikkalaiset (ja heidän jälkeensä roomalaiset) eivät kuitenkaan kutsuneet nykyaikaista safiiria (sinistä korundia) tällä tavalla, vaan lapis lazuli (lapis lazuli) [5] :11 .

Keskiaikaisella Venäjällä rubiineja ja safiireja kutsuttiin yhteisnimellä " yahonts ". Tämä sana muodostui monimutkaisen foneettisen mukauttamisen järjestelmästä venäjän kieleen . Likimääräinen polku voidaan jäljittää noin: persia "yakund" - arabia "yakut" - slaavilainen "yahont". Samanaikaisesti rubiinia kutsuttiin "scarlet yahontiksi" ja safiiriksi useimmiten "sininen".

Sovellus

• Sinisiä läpinäkyviä safiireja käytetään koruissa leikkausten muodossa. Tähtisafiirit leikataan yleensä cabochon-leikkauksella .
• Synteettisiä leukosafiireja käytetään raaka-aineina oftalmisten skalpellien ja silmälinssien valmistuksessa . lujien optisesti läpinäkyvien elementtien ( avaruusasemien ikkunat , rakettien ja lentokoneiden optisten välineiden suojalasit, matkapuhelimien näyttöjen suojalasit, kellot ja kamerat korkeimman hintasegmentin) valmistukseen, panssaroitujen lasien valmistukseen ; substraatteina mikropiireissä ; hammaslääketieteessä - esteettisten kiinnikkeiden valmistukseen , teollisuudessa - vesisuihkukoneiden suuttimien valmistukseen.
• Toisin kuin kvartsi , leukosafiiri ei reagoi alkalimetallihöyryjen kanssa korkeimpiin lämpötiloihin asti, joten korkeapaineisten natriumlamppujen polttimet valmistetaan massatuotantona keinotekoisesta leukosafiirista . Leukosafiireille löytyy käyttöä myös useilla lasertekniikan aloilla.
• Ti 3+ -ioneilla aktivoitua synteettistä safiiria käytetään aktiivisina elementteinä titaanisafiirilasereissa .

Synteettiset safiirit

Nykyään safiirilla on kysyntää tekniikassa ja koruissa. Ensinnäkin tämä koskee optisesti läpinäkyvää safiiria - leukosafiiria. Erinomaisen kovuutensa ja lämmönkestävyytensä ansiosta sitä käytetään laajalti kulutusta ja lämpöä kestävinä ikkunoina, esimerkiksi erilaisissa mobiililaitteessa: kelloissa, matkapuhelimissa. Safiirisubstraatteja käytetään myös puolijohdeteollisuudessa puolijohdemikropiirien ja LEDien valmistuksessa käyttäen silikonieristeteknologiaa ( en: Silicon on saphire ). Monen tyyppisiä LED -valoja valmistetaan safiirisubstraatille [6] .

Keinotekoiset safiirit syntetisoi ensimmäisen kerran vuonna 1904 ranskalainen kemisti Auguste Verneuil.(tai Verneuil , kuten sitä joskus vanhalla tavalla kutsutaan) [4] . Hänen käyttämää synteesimenetelmää - pisarakerrostusta happi-vetyliekissä - kutsutaan nykyään Verneuil-menetelmäksi . Nykyään tätä menetelmää käytetään myös safiirien teolliseen synteesiin.

Myöhemmin keksittiin Czochralskin menetelmä ja sen lajikkeet (Kyropoulos-menetelmä [7] [8] , Stepanov-menetelmä [9] ) - kiteen vetäminen sulasta siemenkiteen avulla. Nykyään tätä menetelmää käytetään jopa 300 kilogramman painoisten safiirien valmistukseen [10] .

Maailma tuottaa satoja tonneja synteettisiä safiireja vuodessa, pääasiassa Kiinassa, Japanissa, Yhdysvalloissa ja Venäjällä [11] [12] . Venäjällä toimii yksi maailman suurimmista safiirien synteesin yrityksistä [10] [13] .

Tuloksena saadut safiirit leikataan ja kiillotetaan timanttityökaluilla asiakkaan kokoon.

Keinotekoisten safiirien pääsovellukset:

• Koruliiketoiminta.
• Kestää iskuja, hankausta, lämpötilaa, ionisoivaa ja ultraviolettisäteilyä. Sisältää lasia laitteille, luodinkestävää lasia sotilasvarusteille.
• Silicon on insulator -teknologiaan perustuvat puolijohdemikropiirisubstraatit ( en: Silicon on sapphire ).
• Galliumnitridiin (GaN) perustuvat substraatit optoelektronisille laitteille . [14] Tätä prosessia käytetään myös sinisten LEDien valmistukseen , joista valmistetaan valkoista LED-valoa [6] [15] .
• Lisäaineella aktivoitu työneste solid-state lasereille.

Kuuluisat safiirit

• Suurin safiiri (paino 1404,49 karaattia), [16] nimeltään " Aadamin tähti ", louhittiin Sri Lankassa elokuussa 2015. [17]
• Black Star of Queensland (733 karaattia)
• Intian tähti (563 karaattia)
• Sapphire Logan (423 karaattia)
• Aasian tähti (330 karaattia)
• Pyhän Edwardin safiiri (167 karaattia)
• Raspoli (135 karaattia)
• Stuart safiiri (104 karaattia)

Galleria

• 423 karaatin (85 g.) Blue Sapphire Logan

• Leikkaamaton, karkea keltainen safiiri löydetty safiirikaivoksesta Spokanesta lähellä Helenaa, Montana

• Pisaransininen safiiri

• Tummansininen, luultavasti australialaista alkuperää oleva safiiri, jolla on loistava pintakiilto, joka on tyypillistä leikatuille korundi jalokiville.

• vaaleanpunainen safiiri

• Fasetoitu padparadscha

• Safiirin kiderakenne

• Safiirisormus valmistettu vuonna 1940

• Sapphire Yogo

• Safiiri Madagaskarilta

• Synteettinen safiiri

• Synteettinen tähtisafiiri

• Cermax xenon kaarilamppu synteettisellä safiirilähdöllä

• Kyropoulos-menetelmällä kasvatettu yksikiteinen safiiripala . Halkaisija noin 200 mm ja paino noin 30 kg. (Toinen tausta näkyy taustalla.)

Katso myös

• Luettelo mineraaleista

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 3 Sapphire / A. S. Marfunin  // Suuri Neuvostoliiton Encyclopedia  : [30 nidettä]  / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M .  : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.
2. ↑ Safir  // Elävän suuren venäjän kielen selittävä sanakirja  : 4 osassa  / toim. V. I. Dal . - 2. painos - Pietari. : M. O. Wolfin  kirjapaino , 1880-1882.
3. ↑ 1 2 Perelomova N. V. Sapphire // Fyysinen tietosanakirja / Ch. toim. A. M. Prokhorov . - M . : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1983. - S. 654. - 928 s. - 100 000 kappaletta.
4. ↑ 1 2 Sapphire - artikkeli tietosanakirjasta "Maailman ympäri"
5. ↑ 1 2 S. Akhmetov. Keskustelua gemologiasta. - M . : Nuori vartija, 1989. - 237 s. — ISBN 5-235-00499-X .
6. ↑ 1 2 LED-valaistus (pääsemätön linkki) . Haettu 19. helmikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 20. helmikuuta 2017. (määrätön) 
7. ↑ Menetelmä kiteen kasvattamiseksi Kyropoulos-menetelmällä . Haettu 19. helmikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 20. helmikuuta 2017. (määrätön)
8. ↑ Kyropoulos-menetelmä . Haettu 19. helmikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 20. helmikuuta 2017. (määrätön)
9. ↑ Stepanovin menetelmä . Haettu 19. helmikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 20. helmikuuta 2017. (määrätön)
10. ↑ 1 2 Venäläinen "Monocrystal" on maailman suurin safiirikiteiden valmistaja . Haettu 19. helmikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 20. helmikuuta 2017. (määrätön)
11. ↑ Scheel, Hans Jr̲g; Fukuda, Tsuguo. Kiteen kasvuteknologia  (neopr.) . - Chichester, West Sussex: J. Wiley , 2003. - ISBN 0-471-49059-8 . Arkistoitu 5. syyskuuta 2012 Wayback Machinessa
12. ↑ Elena R. Dobrovinskaya; Leonid A. Lytvynov; Valerian Pishchik. Sapphire : Materiaalit, valmistus, sovellukset  . - Springer, 2009. - S. 3. - ISBN 0-387-85694-3 .
13. ↑ Safiiriteollisuus: takaisin tulevaisuuteen . Haettu 20. helmikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 21. helmikuuta 2017. (määrätön)
14. ↑ "Galliumnitridikollektorin verkko aurinkokenno" (2002) US-patentti 6 447 938
15. ↑ Safiiriteollisuuden asema. . Haettu 20. helmikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 21. helmikuuta 2017. (määrätön)
16. ↑ Sri Lanka tuottaa maailman suurinta safiiria, joka painaa 1404,49 karaattia . Käyttöpäivä: 6. tammikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 6. tammikuuta 2016. (määrätön)
17. ↑ Suurin safiiri 175 miljoonalla dollarilla louhittiin Sri Lankassa . Käyttöpäivä: 6. tammikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 6. tammikuuta 2016. (määrätön)

Kirjallisuus

• Anderson B. Jalokivien määritelmä. - M .: Mir, 1983.
• Kievlenko E. Ya., Senkevich N. N., Gavrilov A. P. Jalokivien esiintymien geologia. - M .: Nedra, 1974.
• Pylyaev M. I. Jalokivet. - M . : Jousimies, 1990.
• Reid P. Gemmology. - M .: Mir, 2003.
• Fersman A. Tarinoita jalokivistä. - M .: Nauka, 1974.
• Rubiini ja safiiri. - M .: Nauka, 1974.

Linkit

• Rubiini ja safiiri - ominaisuudet, lajikkeet, käyttöhistoria
• Safiirien synty ja esiintymät
•  Sapphire osoitteessa Mindat.org
• Sapphire in the Atlas of Minerals  (englanti)  (saksa)  (espanja)
• Romanovien keisarillisen talon safiirit  (saksa)
• Safiiri korundin lajikkeena  (venäläinen) .

Sanakirjat ja tietosanakirjat	raamatullinen Suuri tanskalainen Suuri katalaani iso kiinalainen Hienoa norjalaista Iso venäläinen Brockhaus ja Efron maailman ympäri Pieni Brockhaus ja Efron V. Dahl kroatialainen Britannica (verkossa) Universalis
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 4179096-0 J9U : 987007555792505171 LCCN : sh85117457

Mineraaliluokka : Oksidit ( IMA-luokitus , Mills et al., 2009 )
Alaluokka yksinkertaiset oksidit	cuprite ryhmä Cuprite periklaasiryhmä Vistit periklaasi Rutiiliryhmä Brookite Kasiteriitti pyrolusiitti Rutiili Uraniniittiryhmä Uraniniitti Korundi-ilmeniitti perhe Corundum Group Hematiitti karjalainen Korundi Ilmeniittiryhmä Ilmeniitti Kvartsi perhe Aventuriini Ametisti Ametrine karvainen Heliotrooppi Tekojalokivi savukvartsi Kvartsi Coesite Kristobaliitti Leschatelieriitti Morion (mineraali) Opaali Karneoli Tridymiitti Kalsedoni Krysopraasi Sitriini Jaspis
Alaluokka kompleksioksidit	Gausmaniittiryhmä Gausmaniitti Perovskite ryhmä Lopariitti Perovskiitti Taaffeite ryhmä Taaffeite Tantaloniobaatit Kolumbiitti-tantaliittiryhmä Kolumbiitti-tantaliitti Manganotantaliitti Pyroklooriryhmä Mikroliitti Pyrokloori Plumbomikroliitti Samarskite ryhmä Samarskit Spinelliryhmä Magnetiitti frankliniitti Kromi Spinelli Jacobsite euxeniittiryhmä euxeniitti
Alaluokka Hydroksidit	Diaspora ryhmä Boehmit Goethite Diaspora
Luettelo mineraaleista Portaali "Mineralogia" Projekti "Geologia"