Zafír

A zafír ( más görög σάπφειρος (sappheiros) szóból - kék kő, esetleg a héber ספּיר ‏‎ ( szapir ) vagy perzsa név azonos jelentésű) egy drágakő a különböző árnyalatok közül a corundum egyik fajtájából . Az ásványtanban a zafír kizárólag kék korund , az ékszeriparban - bármilyen szín, kivéve a lila -vörös (az ilyen köveket rubinnak nevezik ). A zafír kék színe a titán (Ti) és vas (Fe) szennyeződéseinek köszönhető . A régi időkben Oroszországban a zafírt (vagy szafirt [2] ), más értékes kék színű ásványokhoz hasonlóan bausnak hívták .

Vannak szintetikus zafírok, amelyeket széles körben használnak a mérnöki és ékszeriparban. Optikailag átlátszó színtelen, kémiailag tiszta zafírokat (leukozafírokat) és különféle szennyeződésekkel színezett zafírokat egyaránt szintetizálnak [3] . A mesterséges zafírt először 1904-ben, Auguste Verneuil francia kémikus szintetizálta.[4] .

A zafír alumínium-oxid (kémiai képlete Al 2 O 3 ) [1] .

Tulajdonságok és fajták

A zafírt nagy keménység (9 Mohs ) és erős ragyogás jellemzi . A fény törésmutatója 1,762-1,778 . Olvadáspont: 2040 °C. Sűrűsége 3,93 g/cm 3 . Átlátszó az infravörös tartományban 6500 nm hullámhosszig . Optikailag anizotróp . Dielektromos [3] .

Ékszer zafír

A zafírok gazdag színválasztékkal rendelkeznek: a klasszikus kék kövek mellett színes (az úgynevezett "fantasy") zafírok is megtalálhatók - drágakő minőségű korund narancs, rózsaszín-narancs (lótusz színű, ún. " padparadscha ") "), gránátvörös ( pleokroizmus ), sárga, zöld és rózsaszín színek, valamint színtelen kövek (leukozafírok). A " csillagzafír " nagyra értékelt - kőfajták, amelyek jól kifejezett csillaghatásúak . A közepes intenzitású búzavirágkék bársonyos színt azonban leginkább a zafírban értékelik. A sötét színű zafír, ellentétben a mély színű smaragddal , kevésbé értékes.

A zafír kék színe az Al 2 O 3 mátrixban lévő titán- és vasszennyeződéseknek köszönhető [1] . A króm keveréke rózsaszín színt ad, az ilyen korundot gyakran rubinnak nevezik . A vanádium színe a zafír lila. Titán adalékanyag nélküli vas - sárga és zöldes tónusokban.

A zafírhoz hasonló színben a kordierit ásványi anyagot néha "vízzafírnak" nevezik (elavult kifejezés).

Betétek

A leghíresebb zafírlelőhelyek a pegmatitokra vagy a helyekre korlátozódnak , és az Egyesült Államokban , Ausztráliában , Madagaszkáron , Indiában , Srí Lankán , Vietnamban , Burmában , Thaiföldön és Kínában találhatók . Oroszországban nincsenek nagy lelőhelyek, amelyekben ipari méretekben lehetne zafírt bányászni: leletanyaga a kék korund megnyilvánulásaira korlátozódik, amelyekben vágásra alkalmas átlátszó kövek is találhatók. A kék zafír az Urálban és a Kóla-félszigeten ( Khibiny ) található. Az uráli zafírok általában szürkés árnyalatúak, a Kola zafírok sajátos zöldes árnyalatúak, mély búzavirágkék színűek.

Valószínűleg a természetben talált legnagyobb kék zafír egy kő volt, amelyet Steve Meyer radiológus véletlenül talált meg az USA-ban az 1960-as évek közepén [5] :102 . Miközben egy barátjával Canton (Észak-Karolina) város közelében elhagyott kőbányákat kutatott, felfedezett egy nagy kékes hegyikristály töredéket . Mayer munkába hozta a követ, ahol elkezdte papírnehezékként használni . Néhány hónappal később az egyik páciens észrevette a követ, és azt tanácsolta Mayernek, hogy mutassa meg egy gemológusnak vagy ékszerésznek. A radiológus meglepetésére a szakértők megállapították, hogy egy egyszerű "kristálydarab" egy hatalmas kék zafír kristály, amely valamivel több mint 3500 karátot nyom .

A szó és a kő története

Még az ősi tamilok , Délkelet-Ázsia lakói is gyakran találtak szürkés átlátszatlan köveket, amelyeket kivételes keménység jellemez. Ezeket a köveket korundnak nevezték. Innen származott az indiai "kauruntaki" és a szanszkrit "kuruvind" hangzása - később (a latinon keresztül ) a modern ásványtanba , a jól ismert " korund " formában került át. Az átlátszó vörös köveket "rubinnak" nevezik (a latin "rubens" - vörösödés), az átlátszó kéket pedig zafírnak. Az ókori zsidók és görögök (és utánuk a rómaiak) azonban nem így hívták a modern zafírt (kék korund), hanem lapis lazulit (lapis lazuli) [5] :11 .

A középkori Oroszországban a rubinokat és a zafírokat összefoglaló néven " yahonts " néven ismerték. Ez a szó az orosz nyelvhez való bonyolult fonetikai adaptáció rendszeréből alakult ki . Egy hozzávetőleges út nyomon követhető valami ilyesmi: perzsa "yakund" - arab "yakut" - szláv "yahont". Ugyanakkor a rubint „skarlát yahontnak”, a zafírt pedig leggyakrabban „azúrnak” nevezték.

Alkalmazás

• A kék átlátszó zafírokat az ékszerekben vágások formájában használják. A csillagzafírokat általában cabochon vágják .
• A szintetikus leukozafírokat nyersanyagként használják szemészeti szikék és szemlencsék gyártásához ; nagy szilárdságú optikailag átlátszó elemek gyártásához ( űrállomások ablakai , védőüvegek rakéták és repülőgépek optikai eszközeihez, védőüvegek mobiltelefonok képernyőjéhez, a legmagasabb árkategóriájú órákhoz és kamerákhoz), páncélüvegek gyártásában ; hordozóként mikroáramkörökben ; a fogászatban - esztétikai konzolok gyártásához , az iparban - vízsugaras gépekhez való fúvókák gyártásához.
• A kvarctól eltérően a leukozafír nem lép reakcióba az alkálifém gőzeivel a legmagasabb hőmérsékletig, ezért a nagynyomású nátriumlámpák égőit tömegesen gyártják mesterséges leukozappírból . A leukozafírokat a lézertechnológia különböző területein is alkalmazzák.
• A Ti 3+ ionokkal aktivált szintetikus zafírt aktív elemként használják a titán-zafír lézerekben .

Szintetikus zafírok

Manapság a zafír igényes a technológia és az ékszerek terén. Mindenekelőtt ez az optikailag átlátszó zafírra - leukozappírra vonatkozik. Kiemelkedő keménysége és hőállósága miatt széles körben használják kopás- és hőálló ablakként, például különféle mobil kütyükben: órákban, mobiltelefonokban. A zafír szubsztrátumokat a félvezetőiparban is használják félvezető mikroáramkörök és LED -ek gyártásához, szilícium-szigetelő technológiával ( en: Silicon on sapphire ). Sokféle LED -et zafír hordozóra gyártanak [6] .

A mesterséges zafírt először 1904-ben, Auguste Verneuil francia kémikus szintetizálta.(vagy Verneuil , ahogy a régi módon szokták nevezni) [4] . Az általa alkalmazott szintézismódszert - az oxigén-hidrogén lángban történő cseppleválasztást - ma Verneuil-módszernek nevezik . Ma már zafírok ipari szintézisére is alkalmazzák ezt a módszert.

Később feltalálták a Czochralski-módszert és annak változatait (Kyropoulos-módszer [7] [8] , Stepanov-módszer [9] ) - kristály kihúzása olvadékból magkristály segítségével. Ma ezt a módszert alkalmazzák akár 300 kilogramm tömegű zafírok előállítására [10] .

A világon évente több száz tonna szintetikus zafírt állítanak elő, főként Kínában, Japánban, az USA-ban és Oroszországban [11] [12] . A világ egyik legnagyobb zafír szintézisével foglalkozó vállalkozása Oroszországban működik [10] [13] .

Az így kapott zafírokat gyémántszerszámokkal a megrendelő méretére vágják és polírozzák.

A mesterséges zafír főbb alkalmazásai:

• Ékszer üzlet.
• Ellenáll az ütésnek, kopásnak, hőmérsékletnek, ionizáló és ultraibolya sugárzásnak. Beleértve az üveget a kütyükhöz, a golyóálló üveget a katonai felszerelésekhez.
• Szilícium szigetelő technológián alapuló félvezető mikroáramkörök hordozói ( en: Silicon on sapphire ).
• Gallium-nitrid (GaN) alapú optoelektronikai eszközök szubsztrátumai . [14] Ezt az eljárást használják kék LED -ek előállítására is , amelyekből fehér LED-es világítást készítenek [6] [15] .
• Adalékkal aktivált munkafolyadék szilárdtestlézerekhez.

Híres zafírok

• A legnagyobb zafírt (1404,49 karátos), [16] „ Ádámcsillagnak ” nevezték , Srí Lankán 2015 augusztusában bányászták. [17]
• Queensland fekete csillaga (733 karát)
• India csillaga (563 karát)
• Sapphire Logan (423 karát)
• Ázsia csillaga (330 karát)
• Szent Edward zafírja (167 karát)
• Raspoli (135 karát)
• Stuart zafír (104 karát)

Galéria

• 423 karátos (85 g.) Kék zafír Logan

• Egy vágatlan, durva sárga zafírt találtak a spokane-i zafírbányában, Helena közelében, Montana államban

• Könnyes kék zafír

• Sötétkék zafír, valószínűleg ausztrál eredetű, amely a csiszolt korund drágakövekre jellemző ragyogó felületi fényt mutat.

• rózsaszín zafír

• Csiszolt padparadscha

• A zafír kristályszerkezete

• 1940-ben készült zafír gyűrű

• Zafír Yogo

• Zafír Madagaszkárról

• Szintetikus zafír

• Szintetikus csillag zafír

• Cermax xenon ívlámpa szintetikus zafír kilépő ablakkal

• Kyropoulos módszerrel termesztett egykristályos zafírdarab . Körülbelül 200 mm átmérőjű és körülbelül 30 kg. (A második háttér látható a háttérben.)

Lásd még

• Ásványi anyagok listája

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 Zafír / A. S. Marfunin  // Nagy Szovjet Enciklopédia  : [30 kötetben]  / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M .  : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978.
2. ↑ Szafir  // Az élő nagy orosz nyelv magyarázó szótára  : 4 kötetben  / szerk. V. I. Dal . - 2. kiadás - Szentpétervár.  : M. O. Wolf nyomdája , 1880-1882.
3. ↑ 1 2 Perelomova N. V. Sapphire // Fizikai enciklopédikus szótár / Ch. szerk. A. M. Prohorov . - M . : Szovjet Enciklopédia, 1983. - S. 654. - 928 p. — 100.000 példány.
4. ↑ 1 2 Sapphire - egy cikk a "Körül a világ" enciklopédiából
5. ↑ 1 2 S. Akhmetov. Beszélgetések a gemológiáról. - M . : Fiatal gárda, 1989. - 237 p. — ISBN 5-235-00499-X .
6. ↑ 1 2 LED világítás (elérhetetlen link) . Letöltve: 2017. február 19. Az eredetiből archiválva : 2017. február 20.. (határozatlan) 
7. ↑ Kristálytermesztés módszere Kyropoulos módszerrel . Letöltve: 2017. február 19. Az eredetiből archiválva : 2017. február 20.. (határozatlan)
8. ↑ Kyropoulos módszer . Letöltve: 2017. február 19. Az eredetiből archiválva : 2017. február 20.. (határozatlan)
9. ↑ Sztyepanov módszere . Letöltve: 2017. február 19. Az eredetiből archiválva : 2017. február 20.. (határozatlan)
10. ↑ 1 2 Az orosz "Monocrystal" a világ legnagyobb zafírkristálygyártója . Letöltve: 2017. február 19. Az eredetiből archiválva : 2017. február 20.. (határozatlan)
11. ↑ Scheel, Hans Jr̲g; Fukuda, Tsuguo. Kristálynövekedési technológia  (neopr.) . - Chichester, West Sussex: J. Wiley , 2003. - ISBN 0-471-49059-8 . Archivált : 2012. szeptember 5. a Wayback Machine -nél
12. ↑ Elena R. Dobrovinskaya; Leonyid A. Lytvynov; Valerian Pishchik. Zafír : Anyagok, gyártás, alkalmazások  . - Springer, 2009. - P. 3. - ISBN 0-387-85694-3 .
13. ↑ A zafíripar: vissza a jövőbe . Letöltve: 2017. február 20. Az eredetiből archiválva : 2017. február 21.. (határozatlan)
14. ↑ "Gallium-nitrid kollektor rácsos napelem" (2002) US 6,447,938 szabadalom
15. ↑ A zafíripar állapota. . Letöltve: 2017. február 20. Az eredetiből archiválva : 2017. február 21.. (határozatlan)
16. ↑ Srí Lankán termelik a világ legnagyobb zafírját, amelynek tömege 1404,49 karát . Hozzáférés dátuma: 2016. január 6. Az eredetiből archiválva : 2016. január 6. (határozatlan)
17. ↑ A legnagyobb zafírt 175 millió dollárért Srí Lankán bányászták . Hozzáférés dátuma: 2016. január 6. Az eredetiből archiválva : 2016. január 6. (határozatlan)

Irodalom

• Anderson B. A drágakövek meghatározása. - M .: Mir, 1983.
• Kievlenko E. Ya., Senkevich N. N., Gavrilov A. P. A drágakövek lerakódásainak geológiája. - M .: Nedra, 1974.
• Pylyaev M. I. Drágakövek. - M . : Nyilas, 1990.
• Reid P. Gemmology. - M .: Mir, 2003.
• Fersman A. Történetek drágakövekről. - M .: Nauka, 1974.
• Rubin és zafír. - M .: Nauka, 1974.

Linkek

• Rubin és zafír - tulajdonságai, fajtái, felhasználási története
• A zafír keletkezése és lerakódásai
•  Sapphire a Mindat.org oldalon
• Zafír az ásványi atlaszban  (angol)  (német)  (spanyol)
• A Romanovok császári házának zafírjai  (német)
• A zafír, mint a korund fajtája  (orosz) .

Szótárak és enciklopédiák	bibliai Nagy dán Nagy katalán nagy kínai Nagy norvég Nagy orosz Brockhaus és Efron a világ körül Kis Brockhaus és Efron V. Dahl horvát Britannica (online) Universalis
Bibliográfiai katalógusokban	GND : 4179096-0 J9U : 987007555792505171 LCCN : sh85117457

Ásványi osztály : Oxidok ( IMA osztályozás , Mills et al., 2009 )
Egyszerű oxidok alosztálya	kuprit csoport Kuprit periklász csoport Vustit periklász Rutil csoport Brookite Cassiterite piroluzit Rutil Uraninit csoport Uraninit Korund-ilmenite család Korund csoport Vörösvasérc karjalai Korund Ilmenita csoport Ilmenit Kvarc család Aventurin Ametiszt Ametrine szőrös Napraforgó Hegyikristály füstkvarc Kvarc Coesite krisztobalit Leschatelierit Morion (ásvány) Opál Cornelian Tridimit Kalcedon Krizopráz Citromsárga Jáspis
Komplex oxidok alosztálya	Gausmanita csoport Gausmanit Perovszkit csoport Loparite Perovskit Taaffeite csoport Taaffeite Tantaloniobátok Kolumbita-tantalita csoport Kolumbita-tantalit Manganotantalit Piroklór csoport Microlit Pyrochlor Plumbomikrolit Samarskite csoport Samarskit Spinell csoport Magnetit franklinit Króm Spinell jakobszita euxenit csoport euxenit
Hidroxidok alosztály	Diaszpóra csoport Boehmit Goethit Diaszpóra
Ásványi anyagok listája "Ásványtan" portál "Geológia" projekt