zafír-

zafír-
Korund-244277.jpg
Különböző színű nyers zafír a Srí Lanka-i Ratnapurától
Általános és osztályozás
más nevek

Safir

kémiai formula Al 2 O 3
Ásványi osztály
(és esetleg tanszék) 		lásd a korundot
Hasonló ásványi anyagok Kordierit , Benitoite , kianit , indigolite (ásványi a turmalin csoport ), spinell , Tanzanite , topáz , cirkon
Kristálytani adatok
Kristály rendszer trigonális
Kristály osztály ; szimbólum ditrigonal-scalenohedral; 3  2 / m
Fizikai tulajdonságok
Mohs keménység 9.
Sűrűség (g / cm 3 ) 3,95 - 4,03
Hasítás nem
Szünet ; Kitartás héjszerű, szilánkos, törékeny
szín kék; a legtágabb értelemben a vörös kivételével minden szín
Vonal színe fehér
átláthatóság átlátszó és átlátszatlan
ragyog Üvegfény
Kristályoptika
Törésmutatók n ω  = 1,767-1,772
n ε  = 1,759-1,763
Birefringence 5 = 0,008 - 0,009
Optikai karakter egytengelyű negatív
Pleokroizmus csak narancssárga színű zafír erős (sárga-barna-narancssárga vagy színtelen), más színek gyengék vagy tisztaak
Egyéb tulajdonságok
Kémiai viselkedés savban oldhatatlan

Zafír (vita [zaːfiɐ̯] vagy [zafiːɐ̯] ) és Safir , az ásványi korund fajtája . Minden színtelen és élénk színű fajtát a zafírhoz rendelnek, kivéve a vörös rubint . Szűkebb értelemben a kifejezés manapság a kék változatokra utal, amelyek az égkéktől a sötétkékig terjednek, és fekete színűvé válnak, és színük a fény előfordulásától függően változhat.

etimológia

A zafír (a 13. századi kifejezés a kék drágakövek , különösen a lapis lazuli esetében ) széles körben nyomon követhető: késői latin zafír , latin sappirus , ókori görög σάπφειρος sappheiros , valószínűleg arámi sampîr (arámi Saphira =, a gyönyörű) vagy héber סַפִּיר zappir és arab صفير, DMG ṣafīr rokon. Egyes nyelvészek további levezetéseket javasolnak: a régi iráni szani-prijam és a szanszkrit शनिप्रिय shanipriya - amelyek composed Shani „ Saturn ” -ból és िय्रिय priya „szeretett” -ből állnak - jelentése „a Szaturnusz által szeretett / imádott”.

A következő kereskedelmi nevek félrevezetőek és elavultak: keleti akvamarin (zöldeskék zafír), keleti jácint (rózsaszín zafír), keleti smaragd (zöld zafír) és keleti topáz (sárga zafír).

tulajdonságait

Mint minden korund, a zafír is kristályosodik a trigonális kristályrendszerben , az Al 2 O 3 kémiai összetételével, és túlnyomórészt kétoldalas, hordó alakú, hatoldalú piramis és prizmatikus kristályokat fejleszt ki . A kémiai ellenálló képesség szintén jellemző a korundra. A zafír többek között savban oldhatatlan, és csak 2050 ° C hőmérsékleten olvad.

25 ° C-on a hővezetőképesség 41,9 W / (m · K), a hőkapacitás 754 J / (kg · K). Ez a hőszigetelő anyag , amely viszonylag magas a szigetelőanyagoknál , alacsony hőmérsékleten élesen növekszik, és magasabb hőmérsékleten csökken - 1200 ° C-on szobahőmérsékleten az érték tizedére.

Színes és optikai effektusok

183 ct cabochon vágott csillag zafír (Bombayi csillag)

A színezéshez hozzájáruló anyagként a zafírok Fe 2+ és Ti 4+ vagy Co 2+ (kék), Fe 3+ (sárga és zöld), Cr 3+ (a vörös (a definíció szerint a rubin) ) rózsaszínig), Ti 3+ (rózsaszín) és / vagy V 4+ (ibolya, króm és vas narancs együtt). A színtelen leuco zafír viszont nem tartalmaz adalékokat.

A klasszikus drágakő zafír intenzív, de nem túl sötétkék (" kasmíri zafír "). A montanai Yogo Gulch kanyonban található zafírok túlnyomórészt mélykék színűek. A drágakő-zafírok különlegessége az úgynevezett Padparadscha , amely főleg Ázsiából származik , rózsaszínű vagy narancssárga színű változat, amelynek neve a szingaléz lótuszvirág szóból származik . A padparadschák eredetileg Srí Lankáról származnak , de ma már gyakran színkezeltek, és ezután a világ minden tájáról származhatnak.

A csillag zafír , amely már elnyerte a asterism optikai hatást, szintén a nagy kereslet . Az orientált beágyazott rutil tűk miatt többé-kevésbé tökéletes, hatsugaras, csillag alakú visszaverődés látható .

Oktatás és helyszínek

Brilliant cut zafír Yogo Gulch-tól, Montana

Az oktatási feltételeket lásd: Korund # Bildung und Fundorte .

Egészen a közelmúltig a legfontosabb zafírgyártók Srí Lanka és India voltak , ma a drágakövek szintén az USA-ból származnak , különösen Montanából, ahol a zafírok találhatók Yogo Gulch-ban, Ausztráliában és Nigériában . A madagaszkári zafírokat , pontosabban Ilakakát nagyon jó minőségűnek tartják, de általában Srí Lankáról származnak, mert magasabb árakat érnek el. Az ausztráliai termelés az utóbbi években jelentősen csökkent.

A világ eddigi legnagyobb zafírja, az úgynevezett „Ádám csillag”, súlya 1404 karát, és Srí Lankán fedezték fel. Értékét körülbelül 90 millió euróra becsülik.

Szintetikus gyártás és vegyi-technikai kezelés

Már a középkorban megpróbálták mesterségesen előállítani vagy utánozni a „zafír követ”.

A szintetikus zafírokat tökéletes minőségben, különböző színekben és szinte korlátlan méretben gyártják 1910 óta. Például a már elavult „Amaryl” kereskedelmi név egy szintetikus, világoszöld zafírt jelöl. Színtelen, szintetikus zafír néha alatt forgalmazott megtévesztő kereskedelmi név „Diamandite” vagy „Diamondite”, és szolgálni gyémánt utánzatok.

A legtöbb „természetesként” kapható zafír hőkezelt, a hőkezelést mind a szín megváltoztatására, mind a zafír átlátszóságának növelésére használják. Könnyű hőkezeléssel megmaradnak a mikroszkopikus szerkezetek, például a rutil tűk („selyem”); magas hőmérsékletre (kb. 1800 ° C) melegítve ezek a természetes mikroinklúziók feloldódnak, és a zafír átlátszóvá válik. Ha a zafírt nagyon lassan lehűtik, a mikroinklúziók újra kialakulhatnak. Ily módon egy Ti-tartalmú, szintetikus zafírból csillagzafír (vagy rubin) készülhet. A felületes repedéseket vagy apró dudorokat gyakran borítja a bórax és az ólomkristályüveg megolvasztása vagy olajjal történő kezelés.

Különösen a kék zafírokat lehet diffúziós eljárással is előállítani, a kék réteg csak nagyon vékony és felületes. 2000 óta a zafírokat gyakran berilliumporral együtt 1800 ° C-ra melegítették a kék tónusok elnyomása érdekében. Ez intenzív sárga vagy narancssárga zafírokat hoz létre. A jól ismert beszállítók kezelt zafírt is használnak, néha a vitatott diffúziós kezelést is beleértve, de egyedi nyilatkozatok nélkül ( pl. Tiffany & Co. ).

Szintetikus, színtelen zafír

A zafírkristály (a zafíráramlás szinonimája ) szintetikus korundból készült lapos, többnyire színtelen lemezeket ír le . Többek között ezeket használják óraiparban mint nézni szemüveget. A név félrevezető, mivel a zafírkristály nem üveg . A zafírkristály kristályos és nem üvegszerű ( amorf ) szerkezetű. 9-es Mohs-keménységgel a zafír az összes átlátszó anyag közül a negyedik keményebb a moissanit , a köbös szilícium-nitrid és a gyémánt után , ezért ebben az alkalmazásban különösen nagy a karcállósága miatt. A zafírkristály nagy tisztaságú, szintetikus zafír (monokristályos), amely olvadt alumínium- oxidból készül. A kémiai képlet: Al 2 O 3 .

A zafírüveg kissé kevésbé érzékeny az ütésekre, mint a hagyományos kvarcüveg vagy az ásványi üveg, és nagyon magas a fényáteresztése és fénytörése . Ennek ellenére még a zafírkristály is éles, kemény tárgyakat tör meg erős nyomás alatt. Túlzott az a közvélemény, miszerint a zafírüvegek abszolút karcolhatatlanok: Ha más nagyon kemény anyagok (pl. Gránit ) és erős nyomás (pl. Ütés) hatnak a zafírkristályra, itt finom karcolások is előfordulhatnak , de nagyon ritkán fordulnak elő. Gyakran megfigyelhető az alumínium kopása, amelyet helytelenül „karcolásoknak” neveznek, és amely akkor fordulhat elő, amikor az alumínium felületekbe ütközik. Ezek a horzsolások tartós anyagkötést jelentenek, de radírral könnyen eltávolíthatók.

A szintetikus zafírkristály fizikai tulajdonságai:

Egy elektronikus gyémántvizsgáló eszköz segítségével , mivel az ékszeriparban a természetes módon vágott gyémántok megbízható meghatározására használják, megbízhatóan megkülönböztethető a zafírüveg és a közönséges üveg, jelentősen magasabb hővezető képessége miatt.

Különböző gyártási folyamatok léteznek az olvadéktól (a fluxus (fémsóolvadék) vagy hidrotermális egyéb, technikailag jelentéktelen eljárások mellett):

A Verneuil folyamat, alumínium-oxid-port megolvasztjuk rá egy kis darab Sapphire egy kamrában hőmérsékleten feletti 2050 ° C értékre állítjuk be lángja , úgy, hogy növekszik egy kristály körte 3-4 cm átmérőjű , és 11 és 14 cm hossz. Ezt a zafírkristályt gyémánt vágókorongokkal vágják szeletekre, amelyeket ezután darálnak és csiszolnak, amíg fényes felületű átlátszó zafírkristály korongok nem jönnek létre. A vevő specifikációjától függően az üvegek csiszolt ferdét is kapnak . A kiváló minőségű zafírüvegek hatékony gyártásának ismerete, különös tekintettel az e célból szükséges gépek és berendezések gyártására, régóta szorosan őrzött üzleti titok.

Mivel a zafírkristály magas keménysége miatt rendkívül karcálló, gyakran használják kiváló minőségű órákban, de a zafír szemüvegű órák a piacon is megtalálhatók 60 euró alatt. Néhány különösen jó minőségű svájci óramárka esetében az egész óratartó zafírból készült . Továbbá vannak még sorozatgyártású mechanikai mozgások is , amelyek teljes lemezei zafírkristályból készülnek, hogy betekintést nyújtsanak a mechanika belsejébe. Nagyon kevés szintetikus zafírüveg gyártója és feldolgozója uralja a globális piacot, különösen a különösen összetett formákban végzett bonyolult feldolgozása miatt. A gyártók székhelye Franciaországban , Svájcban, Lengyelországban és Kínában / Hong Kongban , Mauritiuson és Japánban található .

Állandóan magasan vannak a Saphiruhrgläsern speciális bevonatai, mint például. B. fényvisszaverő bevonat a fényvisszaverődés csökkentésére. Korábban kékes fényt lehetett tapasztalni egyes gyártóknál. A 2000 előtt gyártott tükröződésgátló bevonatok általában nem elég karcállóak. Az utóbbi időben azonban ezek a bevonatok többnyire már nem voltak eltávolíthatók és nem dörzsölődtek le, és egy ilyen bevonatot általában csak az a hatás ismerhet fel, hogy a néző már nem lát semmilyen kristályt. Ez a tulajdonság különösen hangsúlyos a mindkét oldalon fényvisszaverő bevonattal ellátott zafír szemüvegben; a néző azt hiszi, hogy üveg nélkül néz egy órát. Egy egyszerű teszttel a zafírkristály megkülönböztethető a többi óraüvegtől. A kristályszerkezetnek köszönhetően egy csepp víz nagyon lassan és csíkozás nélkül gyöngyözik le a felszínről, ha a zafírkristályt szögben tartják. Közvetlen összehasonlításként a csepp láthatóan gyorsabban fogy le az ásványi üvegen vagy műanyag üvegen, és vékony csíkot hagy maga után.

Egyes gyártók magas árú mobiltelefonjainak fedőlapja zafírüvegből készül. A folyadékkristályos kijelző fedőüvege általában a kijelzők speciális fedőüvegéből áll (pl. Gorilla Glass ). A zafírüveg karcálló kijelzőként is használható okostelefonokban .

Használja drágakőnek

Logan zafír a washingtoni Nemzeti Természettudományi Múzeumból

A zafírokat főleg drágakövekké dolgozzák fel . A kiváló minőségű átlátszó köveknek (a lehető legkevesebb zárványnak) fasírt vágást kapnak , az átlátszatlan kövekből , és különösen a csillagképűekből , a csillaghatás hangsúlyozása érdekében kabochonokat készítenek .

Az eddigi legnagyobb zafír az „India csillag”, amelynek súlya 563,35 karát ( 112,67  gramm). A mintegy 2 milliárd éves Srí Lankán talált követ 1901-ben John Pierpont Morgan adományozta az Amerikai Természettudományi Múzeumnak , és ott megtekinthető.

  • Zafír, Padparadscha, antik szabás, 2,28 ct

  • Kék zafír, párnavágás, 2,08 ct

  • Kék zafír, ragyogó szabás, 1,15 ct

  • Zafír színváltással 1,40 ct

  • Sárgászöld zafír, kezeletlen, 0,67 ct

  • Ibolya zafír, 2,48 ct

  • Lila zafír, körte vágott, 3,20 ct

  • Rózsaszín zafír, nyolcszög, 1,17 kt

  • Sárga zafír, navett vagy márkinéz, 6,87 ct

Egyéb felhasználások

Drágakőként való felhasználása mellett a zafírt az 1950-es és 1960-as évekbeli lemezjátszókban használták fel a tapintó anyagaként, és ennek a tollnak a közönséges zafír nevéhez vezetett .

Magas keménysége és kopásállósága miatt a zafírt többek között útmutatóként is használják. használt drót EDM és textil gépek. A szilárdabb gyémánthoz képest jelentős költségelőnyöket kínál rövidebb élettartama ellenére.

A szintetikus monokristályos zafírkorongok a legfontosabb szubsztrátanyaga a monokristályos gallium-nitrid mesterséges növekedésének ( heteroepitaxi ) , a kék, fehér és zöld fénykibocsátó diódák , valamint a kék lézerdiódák anyaga .

Adalékolt a titán , mint egy aktív lézeres ion, szintetikus zafír szolgál, mint a fogadó kristály titán-zafír lézer - egy lézer, hogy a művek a hullámhossz-tartományban 700 és mintegy 1000 nm .

Legfeljebb 75 centiméter átmérőjű szintetikus zafírokat használnak felderítő repülőgépek, légvédelmi rakéták vagy űrhajók ablakaihoz, amelyek extrém terhelésnek vannak kitéve.

Különleges esetekben a zafírt az űrutazás tudományos műszereiben is használják, például a Genezis küldetés során .

Mivel más hőszigetelő anyagokkal szemben 25 ° C hőmérsékleten magas a hővezető képessége , 40 W / (m · K), 25 ° C hőmérsékleten, az ilyen anyagból készült korongokat tudományos kísérletek során használják, például ha hatékony hűtésre vagy pontos hőmérséklet-szabályozásra van szükség a megfigyelést átlátszó közegen keresztül kell végrehajtani. A hőmérséklet emelkedésével azonban a hővezetőképesség csökken és 400 ° C-on még mindig 12 W / (m · K), 1200 ° C-on pedig csak 4 W / (m · K). A hőmérséklet csökkenése viszont a hővezetőképesség hirtelen növekedését okozza, amely −200 ° C hőmérsékleten eléri a 10 000 W / (m · K) értéket, így a zafír nagyon alkalmas alacsony hőmérsékletű kísérletekhez.

Az úgynevezett szilícium-zafír technológiában az integrált áramkörök heteroepitaxiálisan előállított szilíciumrétegek felhasználásával készülnek zafíron .

Ezoterikus és szerzetesi orvoslás

Az égkék változat általában olyan tulajdonságokkal társul, mint a nyugalom, a tisztaság és a béke. Az állítólagos fizikai vagy pszichológiai hatásokra nincs tudományos bizonyíték. A zafírt a középkori orvoslás műveiben is megemlítették.

Lásd még

irodalom

  • 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, zafír, korund. Gyönyörű, kemény, ritka, értékes (= Christian Weise [Hrsg.]: ExtraLapis . Band 15. ) Weise, München 1998, ISBN 3-921656-45-1 .
  • Matthias Bodenhöfer: Ilakaka - a zafír fővárosa. A madagaszkári zafírbányászat politikai-ökológiai vizsgálata . Albert Ludwig Egyetem, Freiburg i. Br. 2004 ( freidok.uni-freiburg.de [Hozzáférés ideje: 2020. október 3.] Tudományos munka).
  • Petr Korbel, Novák Milánó: Ásványi enciklopédia (=  Falusi természet ). Dörfler kiadás, Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8 , p. 82 .
  • Walter Schumann: Drágakövek és drágakövek. Mindenféle és fajtájú. 1900 egyedi darab . 16., átdolgozott kiadás. BLV Verlag, München 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5 , pp. 102-105 .

web Linkek

Commons : Sapphire  - képek, videók és hangfájlok gyűjteménye

Egyéni bizonyíték

  1. ^ Wilhelm Ganzenmüller : Hozzájárulások a technika és az alkímia történetéhez . Verlag Chemie, Weinheim an der Bergstrasse 1956, p.  169–176 , doi : 10.1002 / jpln.19560750107 ( online elérhető a publikationsserver.tu-braunschweig.de címen [hozzáférés: 2020. október 3.]).
  2. ↑ zafír. In: duden.de. Duden online , hozzáférés: 2020. október 3 .
  3. ↑ Karl Lokotsch : Keleti eredetű európai (germán, román és szláv) szavak etimológiai szótára (=  indogermán könyvtár . Kötet  2 ). 2., változatlan kiadás. Carl Winters Egyetem könyvesboltja, Heidelberg 1927, p. 145 , 1830. Sskr. Saniprija ( online elérhető archive.org  - Internet Archive ).
  4. ↑ zafír . In: Kluge: A német nyelv etimológiai szótára .
  5. ↑ bevitel alumínium-oxid / korund. In: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, hozzáférés: 2016. május 21.
  6. ↑ A szintetikus zafír anyagi tulajdonságai az oskar-moser.de címen ( Memento 2016. március 4-től az Internet Archívumban )
  7. ↑ Carl Arnold : Repetitorium der Chemie, különös tekintettel az orvostudomány szempontjából fontos vegyületekre, valamint a „Gyógyszerkönyv a Német Birodalomhoz” és más gyógyszerkönyvekre . 7. kiadás. Leopold Voss, Hamburg és Lipcse 1896, p.  213. (első kiadás: 1884).
  8. ^ Daniel Lingenhöhl: Ásványok: Eddig a világ legnagyobb zafírja került elő. Spektrum.de , 2016. január 8., hozzáférés: 2020. október 3 ..
  9. ^ Anton Trutmann: Gyógyszerkönyv. (Hs. XI. 61. a Burgerbibliothek Bern). Rainer Sutterer kiadása: Anton Trutmann „Gyógyszerkönyv”, I. rész: Szöveg. Orvosi értekezés Bonn 1976., 56. lap ("Nim urinam [...] benne oldószeres alun és leig christallum purum benne 7 napig, Darnoch [...] délre lasûrban, tehát zafír ad otthont").
  10. ↑ PW Hartmann - Amaryl nagy művészeti lexikona. In: beyars.com. Letöltve: 2020. október 3 .
  11. ↑ Drágakövek - szintézisek, utánzatok és hamis kereskedelmi nevek. In: carat-online.at. 2020. március 18., hozzáférés: 2020. október 3 .
  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: Berilium diffúziója a rubinból és a zafírból . In: Drágakövek és gemológia . szalag 39 , no. 2003., 2. o. 84–135 (angol, gia.edu [PDF; 3.9 MB ; megtekintve 2020. október 3-án]).
  13. ^ Johann Georg Krünitz , Friedrich Jakob Floerken , Heinrich Gustav Flörke , Johann Wilhelm David Korth : Közgazdasági enciklopédia . szalag  136 , 1824, pp. 431 ( korlátozott előnézet a Google Könyvkeresőben [hozzáférés: 2020. október 3.]).
  14. ↑ DESY Hírek: Szuper kemény ablakok átlátszó kerámiából. 2017. március 17, megtekintve 2020. szeptember 3-án .
  15. ↑ Mesterséges kristályok. In: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn et al., Hozzáférés: 2020. október 3 .
  16. ↑ Alumínium- oxid zafírhoz a finepowder.de webhelyen ( Memento 2013. augusztus 28-tól az Internetes Archívumban )
  17. ↑ A zafírkristály különlegessége - ellenőrizze: hogyan ismerhetem fel a zafírkristályt? Vild, 2018. szeptember 24., hozzáférés: 2020. október 3 .
  18. ↑ Andreas Müller: Okostelefonok: zafírüveg a laboratóriumban. In: notebookcheck.com. 2014. július 11, hozzáférés: 2020. október 3 .
  19. ↑ India csillag. In: amnh.org. Amerikai Természettudományi Múzeum , hozzáférés 2020. október 3 .
  20. ↑ Műszaki adatlap monokristályos zafírhoz. (PDF 82 KB) In: sappro.de. GWI Sapphire, 2019. május 2., hozzáférés: 2020. október 3 ..
  21. ^ Struck Raimund: Hildegardis De lapidibus ex libro simplicis medicinae: Kritikus kiadás összehasonlítva más lapidárisokat . Heidelbergi Egyetem, Marburg, 1985, p. 24-29, 100 (orvosi értekezés).
  22. ^ Marie-Louise Portmann: Hildegard von Bingen - A természet gyógyító ereje "Physica" . Pattloch Verlag, Augsburg 1991, ISBN 3-629-00567-5 , p. 306-309 .