stringtranslate.com

Рубин

Основные страны-производители рубина

Рубин — это драгоценный камень от розовато-красного до кроваво-красного цвета , разновидность минерала корунда ( оксида алюминия ). Рубин – один из самых популярных традиционных ювелирных камней, он очень прочный. Другие разновидности корунда ювелирного качества называются сапфирами . Рубин – один из традиционных драгоценных камней , наряду с аметистом , сапфиром , изумрудом и бриллиантом . [3] Слово «рубин» происходит от латинского слова «ruber» , что означает «красный». Цвет рубина обусловлен элементом хромом .

Некоторые драгоценные камни, которые в народе или исторически назывались рубинами, такие как Рубин Черного принца в Британской императорской государственной короне , на самом деле являются шпинелями . Когда-то они были известны как «рубины Балас».

Качество рубина определяется его цветом, огранкой и чистотой, которые, наряду с весом в каратах , влияют на его стоимость. Самый яркий и ценный оттенок красного, называемый кроваво-красным или голубиной кровью, имеет большую цену по сравнению с другими рубинами аналогичного качества. За цветом следует прозрачность: подобно бриллиантам, чистый камень будет стоить дороже, но рубин без каких-либо игольчатых включений рутила может указывать на то, что камень был обработан. Рубин является традиционным камнем июля и обычно розовее граната , хотя некоторые родолиты имеют розоватый оттенок , аналогичный большинству рубинов. Самый ценный рубин в мире, проданный на аукционе, — это рубин «Восход» . [4]

Физические свойства

Кристаллическая структура рубинов

Рубины имеют твердость 9,0 по шкале твердости минералов Мооса . Среди природных драгоценных камней только муассанит и алмаз тверже: алмаз имеет твердость по шкале Мооса 10,0, а муассанит по твердости находится где-то между корундом (рубином) и алмазом. Сапфир, рубин и чистый корунд представляют собой α-оксид алюминия, наиболее стабильную форму Al 2 O 3 , в которой от каждого иона алюминия покидают 3 электрона , чтобы присоединиться к правильной октаэдрической группе из шести близлежащих ионов O 2- ; в чистом корунде все ионы алюминия имеют очень стабильную конфигурацию, в которой отсутствуют неспаренные электроны или незаполненные энергетические уровни, а кристалл совершенно бесцветен и прозрачен, за исключением дефектов.

Кристаллическая структура рубина демонстрирует замещение ионов Al 3+ (синий) на Cr 3+ (красный). Плотность замещения ионов Cr 3+ в этой модели составляет примерно 2%, что соответствует обычно встречающемуся максимальному легированию. [5]

Когда атом хрома заменяет случайный атом алюминия, он тоже теряет 3 электрона и становится ионом хрома 3+ для поддержания баланса зарядов кристалла Al 2 O 3 . Однако ионы Cr 3+ крупнее и имеют электронные орбитали в других направлениях, чем у алюминия. Октаэдрическое расположение ионов O 2− искажено, а энергетические уровни различных орбиталей этих ионов Cr 3+ слегка изменены из-за направлений на ионы O 2− . [6] Эти различия в энергии соответствуют поглощению в ультрафиолетовой, фиолетовой и желто-зеленой областях спектра.

Пропускание рубина в оптическом и ближнем ИК спектрах. Обратите внимание на две широкие фиолетовую и желто-зеленую полосы поглощения и одну узкую полосу поглощения на длине волны 694 нм, которая является длиной волны рубинового лазера.

Если один процент ионов алюминия заменяется в рубине хромом, желто-зеленое поглощение приводит к красному цвету драгоценного камня. [6] Кроме того, поглощение на любой из вышеперечисленных длин волн стимулирует флуоресцентное излучение красного света с длиной волны 694 нанометра, что добавляет ему красного цвета и воспринимаемого блеска . [7] Концентрацию хрома в искусственных рубинах можно регулировать (в процессе выращивания кристаллов) так, чтобы она была в десять-двадцать раз меньше, чем в натуральных драгоценных камнях. Теодор Мейман говорит, что «из-за низкого уровня хрома в этих кристаллах они имеют более светлый красный цвет, чем рубин драгоценного камня, и называются розовыми рубинами ». [8]

После поглощения коротковолнового света существует небольшой промежуток времени, когда кристаллическая решетка рубина находится в возбужденном состоянии, прежде чем возникает флуоресценция. Если фотоны с длиной волны 694 нанометра пройдут через кристалл за это время, они смогут стимулировать большее количество флуоресцентных фотонов, которые будут излучаться синфазно с ними, тем самым усиливая интенсивность этого красного света. Путем размещения зеркал или других средств для многократного пропускания излучаемого света через кристалл рубиновый лазер таким образом производит когерентный красный свет очень высокой интенсивности.

Все природные рубины имеют в себе дефекты, включая цветные примеси и включения рутиловых игл, известных как «шелк». Геммологи используют эти игольчатые включения, обнаруженные в природных рубинах, чтобы отличить их от синтетических, имитаций или заменителей. Обычно необработанный камень перед резкой нагревают. В наши дни почти все рубины подвергаются той или иной обработке, причем наиболее распространенной практикой является термическая обработка. Необработанные рубины высокого качества требуют большой премии.

Некоторые рубины имеют трехконечный или шестиконечный астеризм или «звезду». Эти рубины огранены в кабошоны , чтобы правильно передать эффект. Астеризмы лучше всего видны при одном источнике света и движутся по камню при движении света или вращении камня. Такие эффекты возникают, когда свет определенным образом отражается от «шелка» (структурно ориентированных игольчатых включений рутила ). Это один из примеров, когда включения повышают ценность драгоценного камня. Кроме того, рубины могут менять цвет (хотя это происходит очень редко), а также переливать или иметь эффект «кошачьего глаза».

В сравнении с розовым сапфиром

Обычно корунды драгоценного качества всех оттенков красного, включая розовый, называются рубинами. [9] [10] Однако в Соединенных Штатах необходимо соответствие минимальной насыщенности цвета, чтобы называться рубином; в противном случае камень будет называться розовым сапфиром . [9] Различие между рубинами и розовыми сапфирами является относительно новым явлением, возникшим где-то в 20 веке. Часто различие между рубином и розовым сапфиром неясно и может быть спорным. В результате сложности и субъективности таких различий торговые организации, такие как Международная ассоциация цветных драгоценных камней (ICGA), приняли более широкое определение рубина, которое включает его более светлые оттенки, включая розовый.

Встречаемость и добыча

Исторически рубины добывались в Таиланде, в районе Пайлин и Самлут в Камбодже , а также в Афганистане , Австралии , Бразилии , Колумбии , Индии , Намибии , Японии и Шотландии. После Второй мировой войны месторождения рубина были обнаружены на Мадагаскаре , Мозамбике , Непале, Пакистане, Таджикистане , Танзании , Вьетнаме . [11]

Республика Северная Македония — единственная страна в континентальной Европе, где есть природные рубины. В основном их можно найти в районе города Прилеп . Македонские рубины имеют уникальный малиновый цвет. [ нужна цитата ]

Несколько рубинов были найдены в американских штатах Монтана , Северная Каролина , Южная Каролина и Вайоминг . [ нужна цитата ]

Шпинель , еще один красный драгоценный камень, иногда встречается вместе с рубинами в том же гравии или мраморе. Красные шпинели могут быть ошибочно приняты за рубины теми, у кого нет опыта работы с драгоценными камнями. Однако лучшие красные шпинели, которые в настоящее время пользуются большим спросом, могут иметь ценность, приближающуюся ко всем образцам рубина, кроме лучших. [12] [13] Долина Могок в Верхней Мьянме (Бирма) на протяжении веков была основным мировым источником рубинов. В этом регионе добывают исключительные рубины; однако в последние годы было найдено мало хороших рубинов. В центральной Мьянме район Монг Сюй начал добычу рубинов в 1990-х годах и быстро стал основным районом добычи рубинов в мире. Последнее обнаруженное месторождение рубина в Мьянме находится в Намье (Намьязейк), расположенном в северном штате Качин . [14]

В пакистанском Кашмире имеются огромные доказанные запасы миллионов рубинов стоимостью до полумиллиарда долларов. [15] Однако по состоянию на 2017 год из-за отсутствия инвестиций существовала только одна шахта (в Читта Катхе). [16] В Афганистане рубины добывают в Джегдалеке. [17] В 2017 году начал работу рудник Ааппалутток в Гренландии. [18]

Говорят, что рубины в Гренландии являются одними из старейших в мире, их возраст составляет около 3 миллиардов лет. Рудник Ааппалутток в Гренландии расположен в 160 километрах к югу от Нуука, столицы Гренландии. Рубины прослеживаются от шахты до рынка. [ нужна цитата ]

Рубиновый рудник Монтепуэс на северо-востоке Мозамбика расположен на одном из самых значительных месторождений рубинов в мире, [19] хотя рубины были обнаружены здесь впервые только в 2009 году. Менее чем за десять лет Мозамбик стал самым крупным в мире месторождением рубинов. продуктивный источник рубина ювелирного качества. [ нужна цитата ]

Факторы, влияющие на стоимость

Рубины, как и другие драгоценные камни, оцениваются по критериям, известным как четыре C, а именно цвет, огранка, чистота и вес в каратах. Рубины также оцениваются на основе их географического происхождения.

Цвет

При оценке цветных драгоценных камней цвет является наиболее важным фактором. Цвет делится на три компонента: оттенок , насыщенность и тон . Оттенок относится к цвету, как мы обычно используем этот термин. Прозрачные драгоценные камни встречаются в чистых спектральных оттенках красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего и фиолетового. [20] В природе редко встречаются чистые оттенки, поэтому, говоря об оттенке драгоценного камня, мы говорим о первичных и вторичных, а иногда и о третичных оттенках. Рубин определяется как красный. Все остальные оттенки драгоценного камня корунда называются сапфиром. Рубин может иметь ряд вторичных оттенков, включая оранжевый, фиолетовый, фиолетовый и розовый.

Ясность

Поскольку рубины содержат много включений, их чистота оценивается по размеру, количеству, расположению и видимости включений. Рубины с наивысшей степенью чистоты известны как «чистые для глаз», поскольку их включения наименее заметны невооруженным человеческим глазом. [21] Рубины также могут иметь тонкие пересекающиеся включения, называемые шелком. Шелк может рассеивать свет, делая внешний вид драгоценного камня ярче, а наличие шелка также может показать, подвергался ли рубин ранее термической обработке, поскольку сильное тепло разрушает шелк рубина.

Лечение и улучшения

Улучшение качества драгоценных камней путем их обработки – обычная практика. Некоторые методы лечения используются почти во всех случаях и поэтому считаются приемлемыми. В конце 1990-х годов большие поставки недорогих материалов вызвали внезапный всплеск предложения термообработанных рубинов, что привело к снижению цен на рубины.

Используемые улучшения включают изменение цвета, улучшение прозрачности за счет растворения включений рутила, заживление изломов (трещин) или даже полное их заполнение.

Наиболее распространенным лечением является применение тепла. Большинство рубинов, представленных в нижней части рынка, подвергаются термической обработке для улучшения цвета, удаления фиолетового оттенка , синих пятен и шелковистости. Эта термообработка обычно происходит при температуре около 1800 ° C (3300 ° F). [22] Некоторые рубины подвергаются процессу низкой температуры в трубке, когда камень нагревается над древесным углем при температуре около 1300 °C (2400 °F) в течение 20–30 минут. Шелк частично порвался, а цвет улучшился.

Другой метод лечения, который стал более распространенным в последние годы, — это пломбирование свинцовым стеклом . Заполнение трещин внутри рубина свинцовым стеклом (или подобным материалом) резко улучшает прозрачность камня, делая ранее непригодные рубины пригодными для применения в ювелирных изделиях. [23] Этот процесс осуществляется в четыре этапа:

  1. Необработанные камни предварительно полируются, чтобы удалить все поверхностные загрязнения, которые могут повлиять на процесс.
  2. Шероховатость очищается фтористым водородом.
  3. Первый процесс нагрева, при котором не добавляются наполнители. Процесс нагрева удаляет загрязнения внутри трещин. Хотя это можно сделать при температуре до 1400 °C (2500 °F), скорее всего, это произойдет при температуре около 900 °C (1600 °F), поскольку рутиловый шелк все еще не поврежден.
  4. Второй процесс нагрева в электрической печи с различными химическими добавками. Различные решения и сочетания доказали свою эффективность; однако в настоящее время в основном используется стекольный порошок, содержащий свинец. Рубин погружают в масло, затем покрывают порошком, наклеивают на плитку и помещают в духовку, где его нагревают при температуре около 900 °C (1600 °F) на один час в окислительной атмосфере. Порошок оранжевого цвета при нагревании превращается в пасту от прозрачного до желтого цвета, которая заполняет все трещины. После охлаждения цвет пасты становится полностью прозрачным и значительно улучшает общую прозрачность рубина. [24]

Если необходимо добавить цвет, стеклянный порошок можно «улучшить» оксидами меди или других металлов, а также такими элементами, как натрий, кальций, калий и т. д.

Второй процесс нагревания можно повторить три-четыре раза, даже применяя разные смеси. [25] При нагревании ювелирных изделий, содержащих рубины (при ремонте), их нельзя покрывать борной кислотой или каким-либо другим веществом, так как это может привести к травлению поверхности; его не нужно «защищать», как бриллиант.

Обработку можно определить по наличию пузырьков в полостях и трещинах с помощью лупы с увеличением 10×. [26]

Синтез и имитация

В 1837 году Годен изготовил первые синтетические рубины, сплавив при высокой температуре калийные квасцы с небольшим количеством хрома в качестве пигмента. В 1847 году Эбельмен получил белый сапфир путем плавления глинозема в борной кислоте. В 1877 году Эдмон Фреми и промышленный мастер по стеклу Шарль Фейл изготовили кристаллический корунд , из которого можно было вырезать небольшие камни. В 1887 году Фреми и Огюст Верней изготовили искусственный рубин, сплавив BaF 2 и Al 2 O 3 с небольшим количеством хрома при красном калении .

В 1903 году Верней объявил, что он может производить синтетические рубины в промышленных масштабах, используя этот процесс пламенного синтеза, позже также известный как процесс Вернейля . [27] К 1910 году лаборатория Вернейля расширилась до 30-печных производств, а годовое производство драгоценных камней достигло 1000 килограммов (2000 фунтов) в 1907 году.

Другие процессы, с помощью которых можно производить синтетические рубины, — это процесс вытягивания Чохральского , флюсовый процесс и гидротермальный процесс . Большинство синтетических рубинов получают методом плавления в пламени из-за низких затрат. Синтетические рубины могут не иметь дефектов, видимых невооруженным глазом, но при увеличении можно обнаружить изогнутые полосы и пузырьки газа. Чем меньше их количество и чем менее очевидны недостатки, тем ценнее рубин; если только нет никаких дефектов (т. е. идеальный рубин), и в этом случае его можно будет заподозрить в искусственности. В некоторые произведенные рубины добавляют легирующие примеси , чтобы их можно было идентифицировать как синтетические, но для определения происхождения большинства из них требуется геммологическое тестирование.

Синтетические рубины имеют как технологическое, так и геммологическое применение. Стержни синтетического рубина используются для изготовления рубиновых лазеров и мазеров . Первый работающий лазер был создан Теодором Х. Мейманом в 1960 году. [28] Мейман использовал твердотельный синтетический рубин со световой накачкой для производства красного лазерного света с длиной волны 694 нанометров (нм). Рубиновые лазеры используются до сих пор.

Рубины также используются в тех случаях, когда требуется высокая твердость, например, в местах, подверженных износу, в механических часовых механизмах или в качестве наконечников сканирующих датчиков в координатно-измерительных машинах . [ нужна цитата ]

Также продаются имитации рубинов. Красные шпинели , красные гранаты и цветное стекло ошибочно считались рубинами. Имитация восходит к римским временам, и уже в 17 веке была разработана технология окрашивания фольги в красный цвет путем обжига алой шерсти в нижней части печи, которую затем помещали под искусственный камень. [29] Торговые термины, такие как «балас-рубин» для красной шпинели и «рубеллит» для красного турмалина , могут ввести в заблуждение ничего не подозревающих покупателей. Поэтому многие геммологические ассоциации, такие как Комитет по гармонизации лабораторных руководств (LMHC), не рекомендуют использовать такие термины.

Рекорды и известные примеры

Рубины в Национальном музее естественной истории , Вашингтон, округ Колумбия , США.

Концепция усиления электромагнитного излучения посредством механизма вынужденного излучения уже была успешно продемонстрирована в лаборатории с помощью мазера с использованием других материалов, таких как аммиак, а позже и рубин, но рубиновый лазер был первым устройством, работавшим в оптическом диапазоне. (694,3 нм) длины волны. Прототип лазера Меймана все еще находится в рабочем состоянии.

Амулет с рубиновым глазом из Месопотамии, коллекция Адилнор, Швеция.

Исторические и культурные ссылки

Смотрите также

Рекомендации

рубиновый камень

  1. ^ Данные корунда на Webmineral. Архивировано 1 октября 2007 г., в Wayback Machine.
  2. Ruby на Gemdat.org. Архивировано 3 сентября 2021 г. в Wayback Machine.
  3. Драгоценные камни. Архивировано 18 декабря 2017 г. в Wayback Machine , Макс Бауэр, с. 2
  4. Голландия, Оскар (8 июня 2023 г.). «Самый крупный рубин, когда-либо выставленный на аукционе, продан за рекордные 34,8 миллиона долларов». CNN . Проверено 22 сентября 2023 г.
  5. ^ «Изображения молекулярных моделей из Мирамодуса». Архивировано из оригинала 24 ноября 2018 года . Проверено 28 июня 2019 г.
  6. ^ ab «Рубин: причины цвета». Архивировано из оригинала 21 марта 2016 года . Проверено 28 марта 2016 г.
  7. ^ «Флуоресценция кристаллов рубина». ФизикаOpenLab . Архивировано из оригинала 4 мая 2021 года . Проверено 4 мая 2021 г.
  8. ^ Изобретатель лазера . Биографии Спрингера. 2018. doi : 10.1007/978-3-319-61940-8. ISBN 978-3-319-61939-2.
  9. ^ ab Matlins, Антуанетта Леонард (2010). Цветные драгоценные камни. Пресса для драгоценных камней. п. 203. ИСБН 978-0-943763-72-9. Архивировано из оригинала 2 мая 2016 года.
  10. ^ Рид, Питер (1991). Геммология. Баттерворт-Хайнеманн. п. 337. ИСБН 0-7506-6449-5. Архивировано из оригинала 2 января 2017 года.
  11. ^ «Происхождение рубина и сапфира». Архивировано из оригинала 30 декабря 2014 года . Проверено 23 декабря 2014 г.
  12. ^ Венк, Ганс-Рудольф; Булах, А.Г. (2004). Минералы: их состав и происхождение. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. стр. 539–541. ISBN 0-521-52958-1.
  13. Кэтлин Беккет (10 февраля 2020 г.). «Шпинель: «Великого самозванца» больше нет». Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 29 декабря 2022 года . Проверено 1 января 2023 г.
  14. ^ «Бирманский рубин - король природного рубина» . Архивировано из оригинала 25 марта 2022 года . Проверено 25 марта 2022 г.
  15. ^ «Рубины, погребенные сокровища пакистанского Кашмира». Франция24 . Архивировано из оригинала 22 июня 2019 года . Проверено 22 июня 2019 г.
  16. ^ Кэролайн Нелли Перро. «Рубины, погребенные сокровища пакистанского Кашмира». Архивировано из оригинала 22 июня 2019 года . Проверено 22 июня 2019 г.
  17. ^ «Опасный мир торговли драгоценными камнями в Пакистане» . Маклина . Архивировано из оригинала 22 июня 2019 года . Проверено 22 июня 2019 г.
  18. ^ "GIA - Гренландский рубин" . www.gia.edu . Архивировано из оригинала 19 мая 2022 года . Проверено 25 марта 2022 г.
  19. ^ «Мозамбик: открытие рубина в 21 веке | Драгоценные камни и геммология» . www.gia.edu . Архивировано из оригинала 9 декабря 2021 года . Проверено 10 декабря 2021 г.
  20. ^ Мудрый, Ричард В. (2006). Секреты торговли драгоценными камнями, Путеводитель знатока драгоценных камней . Брансуик Хаус Пресс. стр. 18–22. ISBN 0-9728223-8-0.
  21. ^ «Инструменты для оценки рубина и сапфира» . Международное общество драгоценных камней . Архивировано из оригинала 4 мая 2021 года . Проверено 4 мая 2021 г.
  22. ^ Термическая обработка рубина и сапфира . Бангкок, Таиланд: Gemlab Inc., 1992. ISBN. 0940965100.
  23. Винсент Пардье, наполненные/отремонтированные рубины из свинцового стекла. Архивировано 31 августа 2011 года в Wayback Machine . Лаборатория тестирования драгоценных камней Азиатского института геммологических наук. февраль 2005 г.
  24. ^ Ричард В. Хьюз (1997), Ruby & Sapphire , Боулдер, Колорадо, RWH Publishing, ISBN 978-0-9645097-6-4 
  25. ^ Милисенда, CC (2005). «Рубин с блестящими глазернами gefullt». Zeitschrift der Deutschen Gemmologischen Gesellschaft (на немецком языке). Немецкое геммологическое общество. 54 (1): 35–41.
  26. ^ "Рубины, наполненные свинцовым стеклом" . Глобальная диспетчерская служба GIA . Геммологический институт Америки. 16 февраля 2012. Архивировано из оригинала 14 июня 2012 года . Проверено 22 января 2020 г.
  27. ^ «Бахадур: Справочник драгоценных камней». 1943. Архивировано из оригинала 27 сентября 2007 года . Проверено 19 августа 2007 г.
  28. ^ Майман, TH (1960). «Стимулированное оптическое излучение в рубине». Природа . 187 (4736): 493–494. Бибкод : 1960Natur.187..493M. дои : 10.1038/187493a0. S2CID  4224209.
  29. ^ «Томас Николс: Гранильщик или история драгоценных камней». 1652. Архивировано из оригинала 19 августа 2007 года . Проверено 19 августа 2007 г.
  30. ^ "Кармен Люсия Руби". Выставки . Архивировано из оригинала 9 марта 2008 года . Проверено 28 февраля 2008 г.
  31. ^ «Гаррарды - Сокровища (большие и важные ювелирные изделия)» . Архивировано из оригинала 29 июля 2012 года . Проверено 8 ноября 2010 г.
  32. ^ Легендарные драгоценности, вечерняя распродажа и ювелирные изделия (сессии II и III) | Пресс-релиз | Christie's. Архивировано 29 января 2012 года в Wayback Machine . Christies.com (14 декабря 2011 г.). Проверено 11 июля 2012 г.
  33. Ожерелье Элизабет Тейлор с рубинами и бриллиантами. Архивировано 5 марта 2016 года в Wayback Machine . News.yahoo.com (07.09.2011). Проверено 11 июля 2012 г.
  34. ^ «Незаменимый» рубин на 2 миллиона долларов, украденный в ходе ограбления ювелирных изделий в Уилмингтоне» . CBS Филадельфия. 9 января 2012 года. Архивировано из оригинала 29 декабря 2016 года . Проверено 17 марта 2017 г.
  35. ^ «Самый дорогой цветной драгоценный камень в мире продан за 30 миллионов долларов» . Би-би-си . 13 мая 2015 года. Архивировано из оригинала 13 мая 2015 года . Проверено 13 мая 2015 г.
  36. ^ К. Майкл Хоган, Шелковый путь, Северный Китай. Архивировано 2 октября 2013 г., в Wayback Machine , Мегалитический портал. 19 ноября 2007 г.
  37. ^ Смит, Генри Г. (1896). «Глава 2, Сапфиры, Рубины». Драгоценные камни и драгоценные камни. Правительственная типография Чарльза Поттера, Австралия. Архивировано из оригинала 29 сентября 2007 года.

Внешние ссылки