Ахметшин Едуард Анварович
Бгашева Тетяна Володимирівна
кафедра хімії і технології кристалів
Російський хіміко-технологічний університет ім. Д.И.Менделеева
Сучасний рівень розвитку науки і техніки відкриває широкі можливості в облагороджування ювелірних каменів. Доступно безліч різноманітних способів зміни властивостей каменів, і не всі такі зміни можна визначити існуючими методами. Зміна природних властивостей каменів проводиться з різними цілями, включаючи: поліпшення, видалення або зміна забарвлення каменю, приховування недосконалостей, зміцнення матеріалу, поліпшення зовнішнього вигляду. Оцінюється, що пропорція облагороджених каменів на ювелірному ринку до кінця 20 століття досягла 60-70%. Значну частину серед облагороджених дорогоцінних каменів займають ювелірні різновиди корунду (рубін, сапфір, кольорові сапфіри), причому практично всі корунд, що надходять у торгівлю, піддаються тому чи іншому способу облагороджування. Найбільш поширеним способом облагороджування є термообробка. Облагороджування каменю шляхом термообробки зачіпає весь обсяг каменю, є стійким у часі і незворотнім в нормальних умовах.
Забарвлення є самою візуально помітною характеристикою дорогоцінних каменів і багато в чому зумовлює їх вартість. Найбільш цінними різновидами прозорого корунду є рубін (червоний), сапфір (синій) і сапфір падпараджа (рожево-оранжевий). Решта кольорові різновиди корунду (кольорові сапфіри) за вартістю поступаються вищевказаним. За інтенсивністю забарвлення найбільш дорогими вважаються яскраві насичені камені. Вартість каменю знижується також через нерівномірність забарвлення. Незважаючи на наявність деяких об'єктивних критеріїв, оцінка ювелірних корундов і якості їх відтінку являє собою складну проблему і здебільшого дуже суб'єктивна. На противагу алмазу ці камені цінуються не стільки за чистоту, скільки за колір: оригінальний відтінок у поєднанні з невеликим дефектом переважніше, ніж колір більш пересічний.
Корунд?-Al2O3 кристалізується в тригональной сингонії. Кристалічна структура корунду являє собою плотнейшую гексагональную упаковку з аніонів О2-, в якій дві третини октаедричних пустот зайняті іонами алюмінію Al3 +. Забарвлення корундов обумовлюється, головним чином, іонами Al3 +, які заміщаються 3d - іонами (іонами елементів, таких як Sc, Ti, V, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, які мають неспарені електрони на зовнішніх орбіталях) під час кристаллизационного процесу. Це можливо тому, що розмір іонів 3d - перехідного елемента близький до розміру іонів Al3 +. Наявні дані за параметрами кристалічного поля 3d - перехідних елементів, що заміщають іони Al3 + в структурі корунду (Al2О3) припускають, що кілька перших збуджених станів всіх елементів лежать у видимій області. Всі 3d - елементи, якщо вони присутні в корунді, будуть брати участь у механізмах забарвлення. Механізми можуть викликати смуги поглинання від слабких до сильних, електронні переходи в яких приводять до цілого ряду забарвлень сапфіра в межах від фіолетової до червоної.
Забарвлення являє собою суперпозицію світлових хвиль, що не поглинулися мінералом при проходженні світла через мінерал або віддзеркаленні від його поверхні, тому відповідальними за забарвлення є ті чи інші оптично активні центри в мінералі, які вибірково поглинають світло тих чи інших довжин хвиль. У корунді такими центрами і є перехідні d-елементи, присутні в мінералі як ізоморфна домішка. Ці елементи часто називаю...
