safir

safir
Corundum-244277.jpg
Safire brută de diferite culori din Ratnapura, Sri Lanka
Generalități și clasificare
alte nume

Safir

formula chimica Al 2 O 3
Clasa minerală
(și, eventual, departamentul) 		vezi corindonul
Minerale similare Cordierite , benitoite , cianit , indigolite (mineral al grupului turmalina ), spinel , tanzanite , topaz , zircon
Date cristalografice
Sistem de cristal trigonal
Clasa de cristal ; simbol ditrigonal-scalenoedric; 3  2 / m
Proprietăți fizice
Duritatea lui Mohs 9
Densitate (g / cm 3 ) 3,95 la 4,03
Clivaj Nu
Pauză ; Tenacitate asemănător cochiliei, sclipitoare, fragilă
culoare albastru; în sensul cel mai larg toate culorile, cu excepția roșu
Culoarea liniei alb
transparenţă transparent la opac
strălucire Luciu de sticlă
Optică de cristal
Indici de refracție n ω  = 1,767 până la 1,772
n ε  = 1,759 până la 1,763
Birirefringe δ = 0,008 până la 0,009
Caracter optic negativ uniaxial
Pleochroism numai safir de culoare portocalie puternic (galben-maro-portocaliu până la incolor), alte culori slabe până la clar
Alte proprietăți
Comportamentul chimic insolubil în acid

Safir (dezbatere [zaːfiɐ̯] sau [zafiːɐ̯] ) și Safir , o varietate de corindon mineral . Toate soiurile incolore și viu colorate sunt atribuite safirului, cu excepția rubinului roșu . Într-un sens mai restrâns, termenul de astăzi se referă la variantele de albastru, care variază de la albastru cer la albastru închis, care intră în negru și pot varia în culori în funcție de incidența luminii.

etimologie

Cuvântul safir (până la termenul din secolul al XIII-lea pentru pietre prețioase albastre , în special pentru lapis lazuli ) poate fi urmărit pe scară largă: safir latin târziu , sapir latin , grecesc antic σάπφειρος sappheiros , probabil din sampîr aramaic (Aramaic Saphira =, the Beautiful ') sau hebrea סַפִּיר sappir și cu arabă صفير, DMG ṣafīr este înrudit. Unii lingviști sugerează alte derivări: sani-prijam iranian vechi și sanscrită शनिप्रिय shanipriya - compusă din शनि Shani „ Saturn ” și प्रिय priya „iubit” - adică „iubit / adorat de Saturn”.

Următoarele denumiri comerciale sunt înșelătoare și depășite: acvamarin oriental (safir albastru verzui), zambilă orientală (safir roz), smarald oriental (safir verde) și topaz oriental (safir galben).

proprietăți

La fel ca tot corindonul, safirul cristalizează, de asemenea, în sistemul de cristal trigonal cu compoziția chimică Al 2 O 3 și dezvoltă predominant cristale piramidale și prismatice pe șase fețe, în formă de butoi, cu șase fețe . Rezistența chimică este, de asemenea, tipică corindonului. Printre altele, safirul este insolubil în acid și se topește doar la o temperatură de 2050 ° C.

La 25 ° C, conductivitatea termică este de 41,9 W / (m · K), iar capacitatea de căldură este de 754 J / (kg · K). Această conductivitate termică, care este relativ ridicată pentru materialele izolante , crește brusc la temperaturi mai scăzute și scade la temperaturi mai ridicate - la 1200 ° C până la o zecime din valoarea la temperatura camerei.

Efecte optice și de culoare

Safir stelar tăiat cabochon de 183 ct (Star of Bombay)

Ca substanțe care contribuie la colorare, safirele conțin mici amestecuri de Fe 2+ și Ti 4+ sau Co 2+ (albastru), Fe 3+ (galben și verde), Cr 3+ (în funcție de concentrația roșie (prin definiție a rubin) ) la roz), Ti 3+ (roz) și / sau V 4+ (violet, împreună cu crom și portocaliu de fier). Safirul leuco incolor , pe de altă parte, nu conține amestecuri.

Safirul clasic din piatră prețioasă este un albastru intens, dar nu prea închis („ safirul Kashmir ”). Safirele găsite în canionul Yogo Gulch din Montana sunt predominant albastre. O specialitate printre safirele de piatră prețioasă este așa-numita Padparadscha , care provine în principal din Asia , o variantă de culoare roz până la portocaliu, al cărei nume este derivat din cuvântul sinhalez pentru flori de lotus . Padparadschas provin inițial din Sri Lanka , dar sunt adesea tratate în culori și pot proveni apoi din întreaga lume.

The safire stele , care au obținut Asterismul efectul optic, sunt , de asemenea , în mare a cererii . Datorită acelor de rutil încorporate orientate , se poate observa o reflexie mai mult sau mai puțin perfectă, cu șase raze, în formă de stea .

Educație și locații

Safir tăiat strălucitor de la Yogo Gulch, Montana

Pentru condițiile educaționale, a se vedea Korund # Bildung und Fundorte .

Până de curând, cei mai importanți producători de safire erau Sri Lanka și India , astăzi pietrele prețioase provin și din SUA , în special din Montana, unde se găsesc safire în Yogo Gulch, Australia și Nigeria . Safirele din Madagascar , mai precis Ilakaka , sunt considerate a fi de foarte înaltă calitate, dar sunt de obicei declarate că provin din Sri Lanka deoarece ating prețuri mai mari. Producția în Australia a scăzut semnificativ în ultimii ani.

Cel mai mare safir din lume găsit până acum, așa-numita „Stea a lui Adam”, cântărește 1.404 de carate și a fost descoperit în Sri Lanka. Valoarea sa este estimată la aproximativ 90 de milioane de euro.

Producție sintetică și tratament chimico-tehnic

Încă din Evul Mediu au existat încercări de fabricare sau imitare artificială a „pietrei de safir”.

Safirele sintetice au fost fabricate din calitate perfectă, culori diferite și în dimensiuni aproape nelimitate din 1910. De exemplu, denumirea comercială învechită „Amaryl” denotă un safir sintetic, verde deschis. Safirele sintetice incolore sunt uneori comercializate sub denumirea comercială înșelătoare „Diamandite” sau „Diamondite” și servesc drept imitații de diamante .

Majoritatea safirelor disponibile în comerț ca „naturale” sunt tratate termic, tratamentul termic fiind utilizat atât pentru a schimba culoarea, cât și pentru a crește claritatea unui safir. Cu tratamentul termic ușor, structurile microscopice, cum ar fi acele rutile („mătase”), sunt păstrate; atunci când sunt încălzite la o temperatură ridicată (aprox. 1800 ° C) aceste microincluziuni naturale sunt dizolvate și safirul devine limpede. Dacă safirul este răcit din nou foarte încet, microincluziunile se pot forma din nou. În acest fel, un safir sintetic bogat în Ti poate fi transformat într-un safir stelar (sau rubin). Fisurile superficiale sau umflăturile mici sunt adesea acoperite de topirea boraxului și a sticlei de cristal de plumb sau prin tratarea lor cu ulei.

Safirele albastre, în special, pot fi realizate folosind un proces de difuzie , stratul albastru fiind foarte subțire și superficial. Din jurul anului 2000, safirele au fost adesea încălzite la 1800 ° C împreună cu pudră de beriliu pentru a suprima tonurile de albastru. Acest lucru creează safire galben intens până la portocaliu. Furnizorii cunoscuți folosesc, de asemenea, safire tratată, incluzând uneori tratamentul de difuzie controversat, dar fără declarații individuale (de exemplu, Tiffany & Co. ).

Safire sintetice, incolore

Cristalul de safir (sinonim cu fluxul de safir ) descrie plăci plate, mai ales incolore, realizate din corindon sintetic . Printre altele, acestea sunt folosite în ceasornicărie ca ochelari de ceas . Numele este înșelător, deoarece cristalul de safir nu este un pahar . Cristalul de safir are o structură cristalină și nu o structură asemănătoare sticlei ( amorfe ). Cu o duritate Mohs de 9, safirul este al patrulea cel mai dur dintre toate materialele transparente după moissanită , nitrură de siliciu cubică și diamant și, prin urmare, este deosebit de apreciat în această aplicație pentru rezistența la zgârieturi. Cristalul de safir este un safir sintetic de înaltă puritate (monocristalin), care este fabricat din oxid de aluminiu topit . Formula chimică este Al 2 O 3 .

Sticla safir este puțin mai puțin sensibilă la impact decât sticla convențională de cuarț sau sticla minerală și are un nivel foarte ridicat de transmitere și refracție a luminii . Cu toate acestea, chiar și cristalul de safir sparge obiectele ascuțite și dure sub o presiune puternică. Opinia populară conform căreia ochelarii de safir sunt absolut nediscriminabili este exagerată: dacă alte materiale foarte dure (de ex. Granit ) și o presiune puternică (de exemplu, impact) acționează asupra cristalului de safir, pot apărea și zgârieturi fine , dar foarte rar apar. Abraziunea aluminiului, denumită incorect „zgârieturi” și care poate apărea atunci când lovește suprafețele de aluminiu, poate fi adesea observată. Aceste abraziuni sunt o legătură materială durabilă, dar pot fi îndepărtate cu ușurință cu o radieră .

Proprietățile fizice ale cristalului de safir sintetic:

Cu ajutorul unui dispozitiv electronic de testare a diamantelor , deoarece este utilizat pentru determinarea fiabilă a diamantelor tăiate natural în industria bijuteriilor, puteți diferenția în mod fiabil sticla safir de sticla obișnuită datorită conductivității sale termice semnificativ mai mari.

Există diverse procese de fabricație din topitură (în plus față de alte procese nesemnificative din punct de vedere tehnic din flux (topire de sare de metal) sau hidrotermală):

În procesul Verneuil, pulberea de oxid de aluminiu este topită pe o mică bucată de safir într-o cameră la temperaturi peste 2050 ° C folosind o flacără oxidrogenă , astfel încât să crească într-o pere de cristal cu diametrul de 3 până la 4 cm și 11 până la 14 cm în lungime. Acest cristal de safir este tăiat în felii folosind discuri de tăiere cu diamant, care sunt apoi măcinate și lustruite până când sunt create discuri transparente de cristal de safir cu o suprafață strălucitoare. În funcție de specificațiile clientului, geamurilor li se oferă și o teșire lustruită . Cunoașterea producției eficiente a ochelarilor de safir de înaltă calitate și, în special, a producției de mașini și echipamente necesare în acest scop a fost mult timp un secret comercial atent păzit.

Deoarece cristalul de safir este extrem de rezistent la zgârieturi datorită durității sale ridicate, este adesea folosit la ceasurile de înaltă calitate, dar ceasurile cu ochelari de safir pot fi găsite și pe piață la mai puțin de 60 de euro. Pentru câteva mărci de ceasuri elvețiene deosebit de calitative , întreaga carcasă de ceas este fabricată din safir. În plus, există chiar mișcări mecanice produse în serie , ale căror plăci întregi sunt realizate din cristal de safir pentru a oferi o perspectivă asupra interiorului mecanicii. Un număr foarte mic de producători și procesoare de sticlă de safir sintetic domină piața globală, în special datorită procesării sale complexe în forme deosebit de complexe. Producătorii au sediul în Franța , Elveția, Polonia și China / Hong Kong , Mauritius și Japonia .

În mod constant sunt la înălțimi speciale Saphiruhrgläsern, cum ar fi. B. strat antireflex pentru a reduce reflexia luminii. În trecut, cu unii producători se putea observa un luciu albăstrui. Fabricate înainte de 2000, aceste acoperiri antireflexive nu sunt de obicei suficient de rezistente la zgârieturi. Totuși, în ultima perioadă, aceste acoperiri nu au mai putut fi îndepărtate sau îndepărtate, iar o astfel de acoperire poate fi recunoscută de obicei numai prin efectul că privitorul nu mai poate vedea niciun cristal. Această caracteristică este deosebit de pronunțată la ochelarii de safir cu un strat antireflex pe ambele părți; privitorul crede că privește un ceas fără pahar. Cu un test simplu, cristalul safir se poate distinge de alte ochelari de ceas. Datorită structurii cristaline, o picătură de perle de apă de pe suprafață foarte încet și fără a se stria atunci când cristalul de safir este ținut într-un unghi. Într-o comparație directă, picătura coboară vizibil mai repede pe sticla minerală sau sticla de plastic și lasă o dungă subțire.

Sticla de acoperire a telefoanelor mobile la prețuri ridicate de la unii producători este realizată din sticlă safir. Sticla de acoperire a afișajului cu cristale lichide constă de obicei din sticlă de acoperire specială pentru afișaje (de ex. Gorilla Glass ). Sticla safir poate fi folosită și ca afișaje rezistente la zgârieturi pe smartphone-uri .

Utilizați ca piatră prețioasă

Safir Logan de la Muzeul Național de Istorie Naturală din Washington DC

Safirele sunt prelucrate în principal în pietre prețioase . Pietrelor transparente de înaltă calitate (cât mai puține incluziuni posibile) li se oferă o tăietură fațetată , pietrele opace și mai ales cele cu asterism sunt transformate în cabochon pentru a sublinia efectul stea.

Cel mai mare safir tăiat vreodată este „Steaua Indiei” cu o greutate de 563,35  carate (112,67 grame). Piatră găsite în Sri Lanka , aproximativ în vârstă de 2 miliarde de ani, a fost donat la Muzeul American de Istorie Naturala din 1901 de John Pierpont Morgan și pot fi vizualizate aici.

  • Safir, Padparadscha, tăiat antic, 2,28 ct

  • Safir albastru, tăiat pernă, 2,08 ct

  • Safir albastru, tăiat radiant, 1,15 ct

  • Safir cu schimbare de culoare 1,40 ct

  • Safir galben-verde, netratat, 0,67 ct

  • Safir violet, 2,48 ct

  • Safir violet, tăiat cu pere, 3,20 ct

  • Safir roz, octogon, 1,17ct

  • Safir galben, navetă sau marchiză, 6,87 ct

Alte utilizări

În plus față de utilizarea sa ca piatră prețioasă , safirul a fost folosit în platourile din anii 1950 și 1960 ca material pentru stiloul de preluare și a dus la denumirea colocvială de safir pentru acest stylus.

Datorită durității sale ridicate și rezistenței la abraziune, safirul este, de asemenea, folosit ca ghid, printre altele. folosit pentru electroerosie și mașini textile. Comparativ cu diamantul mai solid , acesta oferă avantaje considerabile în ceea ce privește costurile, în ciuda duratei sale de viață mai scurte.

Discurile de safir monocristaline sintetice sunt cel mai important material de substrat pentru creșterea artificială ( heteroepitaxi ) a nitrurii de galiu monocristaline , materialul pentru diode emițătoare de lumină albastre, albe și verzi , precum și diode laser albastre .

Dopat cu titanul ca ion laser activ, safirul sintetic servește drept cristal gazdă pentru titan: laserul safir - un laser care funcționează în lungimea de undă de la 700 la aproximativ 1000 nanometri .

Safirele sintetice cu un diametru de până la 75 de centimetri sunt utilizate pentru ferestrele avioanelor de recunoaștere, rachetelor antiaeriene sau navelor spațiale care sunt expuse la sarcini extreme.

În cazuri speciale, safirul este folosit și în instrumentele științifice în călătoriile spațiale, de exemplu în misiunea Genesis .

Datorită conductivității sale termice ridicate de 40 W / (m · K) la o temperatură de 25 ° C în comparație cu alte materiale izolante, discurile din acest material sunt utilizate în experimente științifice, de exemplu atunci când este necesară o răcire eficientă sau un control precis al temperaturii observația trebuie făcută printr-un mediu transparent. Totuși, odată cu creșterea temperaturii, conductivitatea termică scade și este încă 12 W / (m · K) la 400 ° C și doar 4 W / (m · K) la 1200 ° C. O scădere a temperaturii, pe de altă parte, determină o creștere bruscă a conductivității termice, care atinge o valoare de 10.000 W / (m · K) la o temperatură de -200 ° C, făcând safirul foarte potrivit pentru experimentele la temperatură scăzută.

În așa-numita tehnologie siliciu-pe-safir , circuitele integrate sunt produse folosind straturi de siliciu produse heteroepitaxial pe safir .

Medicina ezoterică și monahală

Varianta albastru-cer este în mod obișnuit asociată cu calități precum calmul, puritatea și pacea. Nu există dovezi științifice pentru presupusele efecte fizice sau psihologice. Safirul a fost menționat și în lucrările de medicină medievală.

Vezi si

literatură

  • D. Schwarz, S. Greiff, R. Schlüssel, K. Schmetzer, A. Peretti, H.-J. Bernhardt, P. Rustenmeyer, RE Kane, A. Weerth, CP Smith, G. Bosshart, Ch. Bank, J. Kanis, BJ Neville, F. v. Gnielinski, R. Hochleitner, HH Hänni: rubin, safir, corindon. Frumos, dur, rar, prețios (= Christian Weise [Hrsg.]: ExtraLapis . Band 15 ). Weise, München 1998, ISBN 3-921656-45-1 .
  • Matthias Bodenhöfer: Ilakaka - capitala safirului. Un studiu politico-ecologic al mineritului safirului din Madagascar . Universitatea Albert Ludwig, Freiburg i. Fr. 2004 ( freidok.uni-freiburg.de [accesat la 3 octombrie 2020] Lucrare științifică).
  • Petr Korbel, Milan Novák: Enciclopedia mineralelor (=  Natura săteană ). Ediția Dörfler în Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8 , p. 82 .
  • Walter Schumann: Pietre prețioase și Pietre prețioase. Toate felurile și soiurile. 1900 de piese unice . Ediția a 16-a, revizuită. BLV Verlag, München 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5 , pp. 102-105 .

Link-uri web

Commons : Sapphire  - colecție de imagini, videoclipuri și fișiere audio

Dovezi individuale

  1. ^ Wilhelm Ganzenmüller : Contribuții la istoria tehnologiei și a alchimiei . Verlag Chemie, Weinheim an der Bergstrasse 1956, p.  169–176 , doi : 10.1002 / jpln.19560750107 ( disponibil online la publicationsserver.tu-braunschweig.de [accesat la 3 octombrie 2020]).
  2. ↑ safir. În: duden.de. Duden online , accesat pe 3 octombrie 2020 .
  3. ↑ Karl Lokotsch : Dicționar etimologic al cuvintelor europene (germanice, romanice și slave) de origine orientală (=  bibliotecă indo-germanică . Volum  2 ). Ediția a 2-a, neschimbată. Librăria Universității Carl Winters, Heidelberg 1927, p. 145 , 1830. Sskr. Saniprija ( disponibil online la archive.org  - Internet Archive ).
  4. ↑ safir . În: Kluge: Dicționar etimologic al limbii germane .
  5. ↑ Intrare pe oxid de aluminiu / corindon. În: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, accesat pe 21 mai 2016.
  6. ↑ Proprietățile materiale ale safirului sintetic la oskar-moser.de ( Memento din 4 martie 2016 în Arhiva Internet )
  7. ↑ Carl Arnold : Repetitorium der Chemie, având în vedere special compușii importanți pentru medicină, precum și „Farmacopeea pentru Imperiul German” și alte farmacopee . Ediția a VII-a. Leopold Voss, Hamburg și Leipzig 1896, p.  213 (prima ediție: 1884).
  8. ^ Daniel Lingenhöhl: Minerale: Până acum a fost excavat cel mai mare safir din lume. Spektrum.de , 8 ianuarie 2016, accesat la 3 octombrie 2020 .
  9. ^ Anton Trutmann: Farmacopeea. (Hs. XI. 61 al Burgerbibliothek Bern). Ediție de Rainer Sutterer: „Farmacopeea” lui Anton Trutmann, Partea I: Text. Disertație medicală Bonn 1976, foaia 56 („Nim urinam [...] în el solvier alun și leig christallum purum în el timp de 7 zile, Darnoch [...] sud în lasûr, așa că găzduiește un safir”).
  10. ↑ Marele lexicon de artă de PW Hartmann - Amaryl. În: beyars.com. Adus pe 3 octombrie 2020 .
  11. ↑ Pietre prețioase - sinteze, imitații și nume comerciale false. În: carat-online.at. 18 martie 2020, accesat la 3 octombrie 2020 .
  12. ↑ John L. Emmett, Kenneth Scarratt, Shane F. McClure, Thomas Moses, Troy R. Douthit, Richard Hughes, Steven Novak, James E. Shigley, Wuyi Wang, Owen Bordelon, Robert E. Kane: Beryllium Diffusion of Ruby and Sapphire . În: Gems & Gemology . bandă 39 , nr. 2 , 2003, p. 84–135 (engleză, gia.edu [PDF; 3.9 MB ; accesat la 3 octombrie 2020]).
  13. ^ Johann Georg Krünitz , Friedrich Jakob Floerken , Heinrich Gustav Flörke , Johann Wilhelm David Korth : Enciclopedia economică . bandă  136 , 1824, pp. 431 ( previzualizare limitată în Căutare de cărți Google [accesat la 3 octombrie 2020]).
  14. ↑ DESY News: Ferestre super dure din ceramică transparentă. 17 martie 2017, accesat la 3 septembrie 2020 .
  15. ↑ Cristale artificiale. În: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn și colab., Accesat la 3 octombrie 2020 .
  16. ↑ Oxid de aluminiu pentru safir la finepowder.de ( Memento din 28 august 2013 în Arhiva Internet )
  17. ↑ Lucrul special despre cristalul de safir - verificați: cum recunosc cristalul de safir? Vild, 24 septembrie 2018, accesat 3 octombrie 2020 .
  18. ↑ Andreas Müller: Smartphone-uri: sticlă safir în laborator. În: notebookcheck.com. 11 iulie 2014, accesat la 3 octombrie 2020 .
  19. ↑ Steaua Indiei. În: amnh.org. Muzeul American de Istorie Naturală , accesat la 3 octombrie 2020 .
  20. ↑ Fișă tehnică pentru safir monocristalin. (PDF 82 KB) În: sappro.de. GWI Sapphire, 2 mai 2019, accesat 3 octombrie 2020 .
  21. ^ Raimund Struck: Hildegardis De lapidibus ex libro simplicis medicinae: Critical edition comparing other lapidaries . Universitatea din Heidelberg, Marburg 1985, p. 24-29, 100 (disertație medicală).
  22. ^ Marie-Louise Portmann: Hildegard von Bingen - Puterea vindecătoare a naturii "Physica" . Pattloch Verlag, Augsburg 1991, ISBN 3-629-00567-5 , p. 306-309 .