Химическая формула сапфира и его физические свойства

Камень в сережке

Синий сапфир с формулой, которая в химии обозначает любые корунды, обладает всеми характеристиками этих минералов. История хранит легенды и сказы о лазоревом яхонте. Современный ювелирный мир демонстрирует крупнейшие образцы, которые выставлены в музеях. Стоимость драгоценного камня велика, но что стоит за ней, узнаете из статьи. Открытые учеными физические характеристики объясняют истинную ценность самоцвета.

Версии названия

В истории сапфира важное место занимает происхождение названия. По одной из версий жители древнего Вавилона называли твердые синие камни «спиру», что созвучно современному наименованию. Это слово означает «царапающий» и подчеркивает природную твердость минерала, который уступает в этом одному только алмазу.

Жители Эллады все камни подобного цвета называли «сапфайрос», а древние индусы говорили, что это «caniprya» — любимый Сатурном. Тамилы, живущие в Индостане, Бирме, Малайзии, не сразу выделили его из группы корундов. Непрозрачные серые камни становились истинной драгоценностью только после обработки. Евреи же долгое время путали минерал с лазуритом.

Сложный путь проделан к славянскому названию сапфира. Тут прослеживается фонетика греческого, персидского и арабского языков. Тысячелетняя словарная адаптация превратила минерал в яхонт.

На Руси сапфир называли яхонтом

Знаменитые находки

Удивительны судьбы некоторых знаменитых на весь мир сапфиров. Так, «Черная звезда Квинсленда» десять лет, как обычный тяжелый материал, подпирал дверь дома, чтобы она не закрывалась от ветра. В 1947 году в подпорке весом 733 карата признали драгоценность. Начались смены владельцев, заработавших и потративших на этом миллионы долларов.

Национальный музей естественной истории (Вашингтон) обладает уникальной брошью. Сапфир-«подушка» (423 карата), которую обрамляют 20 бриллиантов, назван в честь пожертвовавшей его владелицы миссис Логан.

Королевские династии многих стран Востока и Запада украшали себя сапфирами. Голубая «роза» весом в 167 карат венчает корону Британской империи, а в основание ее вставлен знаменитый сапфир Стюардов.

Этот камень стал любимым украшением принцессы Дианы. В ее коллекции – помолвочное кольцо с синим цейлонским корундом овальной формы. Но современные правители не являются первооткрывателями. По легенде корону Клеопатры сапфиры украшали уже в I веке до нашей эры.

Были популярны еще в Древнем Египте

Химический состав и формула

Примечательно, что сегодня сапфирами ювелиры называют все корунды, кроме красных. За ними закрепилось название рубинов. Остальные же камни составляют сапфировую группу с химической формулой Al2O3. Эти символы обозначают оксид алюминия.

Фантазийные цвета сапфиров создают примеси — титан, ванадий и железо. Палитра выглядит следующим образом:

  • оранжевый;
  • розово-оранжевый (падпараджа);
  • розовый;
  • желтый;
  • голубой;
  • зеленый;
  • фиолетовый;
  • черный.

Бесцветные экземпляры называют лейкосапфирами. Но среди всех разновидностей самыми ценными считаются камни насыщенного василькового цвета. Его образуют титан и железо, которые составляют определенные пропорции в кристалле.

Если титан отсутствует, то железо окрашивает минерал в желтый или зеленый тон. Ванадий дает фиолетовые оттенки. Химический состав и пропорции присутствующих в камне примесей регулируют цветовую палитру.

Хорошо сочетается с серебром и белым золотом

Прочный и твердый

Теперь рассмотрим физические свойства. Для сапфира характерен стеклянный глянец, что обусловлено зеркальным отражением света от граненой поверхности. В частности, есть зависимость и от коэффициента преломления, у лазоревого яхонта он колеблется в пределах от 1,762 до 1,778.

В природе встречаются прозрачные и непрозрачные камни. О знаменитой твердости сапфира мы упомянули выше. Осталось назвать точный показатель – это 9 единиц по шкале Мооса. Подобная величина не позволяет каким-либо другим материалам внедриться в сапфир.

Плотность камня в 4 г на куб. см говорит о высокой прочности сапфира, ведь эти понятия взаимосвязаны. Плавиться минерал начинает при температуре в 2040 градусов Цельсия. В обычных условиях такой жар встретить невозможно.

Стачивания о «бисквит» кристалла, который тверже минералогического инструмента, не происходит. Поэтому считается, что цвета черты у сапфира нет, или называют его белым.

Дополнительную информацию по теме читайте в статье «Свойства камня сапфир и кому он подходит».

Распространение кристаллов

Минерал сапфир добывают в США и Австралии, в Бирме и Китае, в Индии и Таиланде. Обычно кристаллы соседствуют с пегматитовыми образованиями или находятся среди россыпей (сцементированный обломочный материал). Самый крупный природный минерал, который знает мир, весит 3500 карат. В одном из карьеров штата Северной Каролины (США) его нашел местный рентгенолог. На несколько месяцев драгоценная находка превратилась в пресс-папье.

Россия не славится обширными участками залегания истинно синих сапфиров, но на Урале есть шахты, где ведется разработка камней с серым оттенком. Для добытых на Кольском полуострове минералов типичен зеленоватый отлив.

Кристаллография относит сапфир к тригональной сингонии, кристаллическая решетка с одной осью третьего порядка. По строению сам кристалл принадлежит к планаксиальной точечной группе. Элементарная ячейка состоит из трех равных по длине векторов. Углы между ними также равны, но ни в коем случае не являются прямыми.

Имеет кристаллическое строение

Описание кристаллической решетки

Чаще всего в природе создаются кристаллы сапфира в форме призмы или соединенных зеркально двух пирамид (дипирамида). Также бывают ромбоэдры (куб с гранями в форме ромбов) и пинакоиды (грани пирамид симметричны центру симметрии). Отмечено, что поверхность минерала часто покрыта штриховкой из косых линий, бороздящих поверхность.

Структура кристалла из нескольких ромбоэдров составляет элементарную ячейку. Схема считается простой. Ионы кислорода располагаются листами под углом 90 градусов к тройной оси и наложены друг на друга. Катионы алюминия находятся между этими пластинами и заполняют на две трети пустоты. Их образуют три аниона кислорода одного листа и три другого, развернутого на 180 градусов. Каждая тройка лежит на общей грани смежных октаэдров.

Чередование октаэдров совершенно, на каждый незаселенный – два заселенных. В колонке это достигнуто строгим соответствием наложенных друг на друга кислородных листов.

В круглой огранке

Ошибки огранщиков и чудеса рутила

Натуральные ювелирные сапфиры применяют для изготовления украшений и ценятся дорого. При огранке важно сохранение симметрии и пропорций. Опытный мастер старается всегда «загнать» ямки, царапины и сколы на нижнюю часть камня (павильон), которая не будет бросаться в глаза или закроется оправой.

Не считается правильным «тянуть» павильон, тогда форма камня становится похожа на желудь, а лицевая часть драгоценности выглядит маленькой. Если сделать пропорции наоборот, то ничего хорошего тоже не получится. Появится «окошко» на «лице» камня. Пятно выделяется в центре, и ограничивающая его область совершенно не сияет (свет не возвращается в глаз смотрящего).

Для синих корундов допустимы любые формы при обработке – овал, круг, треугольник, капля, сердце, маркиз, четырехугольная «подушка». Но если в кристалле формируются включения рутила (окись титана) в форме иголочек, то сапфир демонстрирует звезду. Сияние ее усиливается при обработке камня кабошоном.

Двенадцатилучевая звезда получается, когда в камне соединяются два рутиловых формирования в виде иголок. Подобные свойства сапфира отмечены особым названием – астеризм. Звездчатые драгоценности стоят дороже обычных минералов.

Распространены по всему миру

Сонгеа и падпараджа

Единственный материк, где никогда не находили сапфиров, — Антарктида. Среди разновидностей отметим сонгеа, которые отличаются зелеными или красноватыми отливами. Не редки среди находок явления астеризма.

Отличительной чертой сонгеа является богатейшая палитра цветов. Несмотря на маленькие размеры кристаллов, редкостью считаются камни даже в 2 карата весом, чистота их совершенна. Это качество мы подробно раскрываем в статье «Классификация чистоты сапфира».

Добыча сонгеа налажена в Танзании, а наименование виду дала территория распространения минералов. Синие самоцветы тоже добывают в этой стране, но на рудниках Тундуру. Это же имя носит и добываемый здесь корунд.

Розово-оранжевые падпараджи сосредоточены на острове Цейлон. Камни цвета лотоса также не бывают слишком крупными. Любой сапфир массой в 5 карат становится коллекционным. В нью-йоркском музее истории хранится знаменитый минерал весом в 100 карат.

Много коллекционных экземпляров

Применение искусственных сапфиров

Синтетические сапфиры внешне вполне заменяют природные. Обладают такими же физическими и химическими свойствами. Это не подделка, а настоящий минерал, выращенный по современным технологиям с участием человека. Но из-за того, что количество их в мире огромно, камни теряют ценность в глазах покупателя. Поэтому несмотря на великолепные фантазийные цвета, высокую прозрачность и чистоту, подобные камни стоят в десятки раз дешевле натуральных.

Чтобы сделать правильный выбор, обратитесь к статье «Отличие синтетических искусственных сапфиров от природных».

Благодаря уникальным физическим и химическим свойствам, сапфиры применяют в офтальмологии для изготовления хрусталиков глаза. В ортопедии из них делают искусственные суставы-имплантаты. На основе минерала производят особые стекла, которые вставляют в иллюминаторы ракет и самолетов.

Поставьте, пожалуйста, лайк, если статья была полезна. Отправьте ссылку в соцсети для друзей.

Ждем ваш комментарий о свойствах сапфира.

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Пульс камня
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector