Тайны драгоценных камней: почему рубин является сапфиром
Красота драгоценных камней пленяет. Особенно ценятся экземпляры, обладающие наиболее чистым и ярким цветом. В частности, изумруд должен быть зеленым, сапфир — пронзительно-синим, а рубин — насыщенно-красным. Но цвет драгоценностей обусловлен чаще всего не их собственной кристаллической решеткой, а наличием примесей. Они могут придать сапфиру зеленый цвет, а изумруду — синеватый или желтоватый.
Химическая формула сапфира очень проста: Al2O3 (оксид алюминия). Данный минерал используется в электронной промышленности благодаря особым полупроводниковым свойствам. В чистом виде он бесцветный и полупрозрачный и носит название "лейкосапфир", так как с греческого слово "leukos" переводится как "белый". Его выращивают искусственно в промышленных целях, поскольку в природе эти кристаллы почти всегда имеют примеси. Их содержание в драгоценных камнях измеряется в массовых процентах, отражающих соотношение примеси к массе "чистого" камня.
Синий цвет придают железо и титан, а ванадий вносит фиолетовый оттенок. Больше всего ценятся и довольно редко встречаются камни ярко-синего, василькового цвета. Их месторождения расположены в основном на Шри-Ланке. Большое количество железа придает сапфиру зеленоватый цвет. Корунды, содержащие много оксида железа, становятся желтоватыми.
Удивительно, но кристаллическое строение рубинов такое же, как и у сапфиров! То есть это два разных названия для одного и того же камня. Различаются они лишь цветом. Принято считать рубинами только красные камни с пурпурным оттенком (его обеспечивает примесь хрома), но в ювелирных магазинах нередко можно встретить бирку с подписью "рубин", прикрепленный к изделию с розовым камнем. На самом деле правильно было бы писать "розовый сапфир", но не все ювелирные магазины так поступают. Серьезные компании используют цветовые координаты, с помощью которых можно описывать цвет камней. Именно координаты указывают на то, что называется сапфиром, а что рубином. В некоторых системах оценки цвета существуют свои эталоны.
Изумруд — зеленая разновидность берилла, содержащая хром. Сам берилл, так же, как и лейкосапфир, бесцветный. Но примесные элементы могут окрашивать его в различные цвета. Так, железо может окрашивать берилл в голубой или желтый, ванадий — в зеленый, марганец — в розовый. В изумруде содержание двуокиси хрома может доходить до 2-2,5%. Наличие других примесей в изумруде (железо, ванадий) может немного менять оттенок камня, а также указывать на его месторождение. Например, для уральских изумрудов характерно высокое содержание железа, а для колумбийских — примесь ванадия.
Царем драгоценных камней считается алмаз. Это не только ценнейший и красивейший драгоценный камень, но и сверхтвердый технический минерал, химически стойкий к агрессивным средам, это эталонный полупроводник для электроники, модельный объект для физики твердого тела, а также индикатор высоких давлений и температур в науках о Земле.
"Окраска алмаза чаще всего связана с примесями и дефектами структуры, возникающими в результате вхождения примесей. Самой главной примесью в алмазе является азот, придающий алмазу желтый оттенок. Этот элемент может входить в структуру драгоценного камня в виде одиночных атомов или их группировок. Алмазы, содержащие азот в форме группировок, составляют около 98% от всего алмазного сырья. Количество азота в таких камнях может доходить до 0,3% от атомов углерода, а в среднем оно составляет сотые доли атомных процентов. А вот в виде одиночных атомов в алмазах азот встречается редко. Зато такая форма азота придает камню яркий желтый, так называемый "фантазийный" цвет. Объемные дефекты в виде плоскостей вызывают коричневую окраску, а в ряде случаев — редкую розовую. Крайне дорогие и редкие голубые алмазы получаются благодаря примеси бора," — поясняет Ирина Екименкова, научный сотрудник кафедры минералогии геологического факультета МГУ.
Алмаз, найденный в Сьерра-Леоне
Алмазы, не содержащие примесей, раньше называли камнями "чистой воды". Считалось, что если положить алмаз в воду, то он будет незаметен. На самом деле показатели преломления света у воды и этого прекрасного минерала отличаются колоссально, и алмаз будет прекрасно виден.
Бриллиант чистотой VS2 продан на аукционе Christie's за $4,9 млн
История многих драгоценностей с алмазами, изумрудами и корундами насчитывает века. Менялись эпохи, общество, мировоззрение, но эти камни неизменно притягивали людей своей древней и загадочной красотой.
Ответить с цитированием