Fe2 +
Fe2 + - Fe3 +
Смуги поглинання, пов'язані з Fe2 + і Fe2 + - Fe3 + лежать поза видимого діапазону оптичного випромінювання і слабо впливають на забарвлення
Продовження табл. 1.
Назва
Забарвлення
Центри забарвлення
Особливості
Ізольовані
Неізольовані
Fe (II)
і
Ti (IV)
синій
Fe2 + і Ti4 +
Fe2 + - Ti4 +
Якщо сапфір містить тільки мала кількість іонів Fe2 + або тільки Ti4 +, то він може залишатися безбарвним. Однак, коли і Fe2 + і Ti4 + присутні одночасно і в сусідніх положеннях решітки, виходить інтенсивний синій колір. Цей тип поглинання викликається інтервалентним переносом заряду Fe2 + - Ti4 +. Іони титану пов'язані в пари з іонами заліза, утворюючи «бічастіци» (Fe, Ti) 6 +. Смуга поглинання у видимому діапазоні спектра обумовлена ??перенесенням заряду Fe2 +? Ti4 +.
Крім вищенаведених хромофорних домішок за відтінки у забарвленні сапфірів відповідальні також деякі кількості домішок V, Ni, Mn, Mg та інших елементів. Оскільки в досліджуваних кольорових сапфірах ці домішки не є першорядними, докладний їх розгляд не проводиться.
Були проведені серії експериментів з термообробки кольорових сапфірів в окисних і відновних середовищах при різних умовах (сила окислювально-відновного дії атмосфери, робоча температура і час витримки при робочій температурі) в діапазоні температур 1100-1800 ° С (рис. 1).
Головними змінними величинами, доступними для регулювання при проведенні термообробки кольорових сапфірів, є: сила окислювально-відновного дії атмосфери термообробки, робоча температура і час витримки при цій температурі. Характер атмосфери, в якій проводиться термообробка, є чинником, що визначає напрямок процесу. Так, для вихідних сапфірів містять домішки хрому (III), заліза (II і III) і титану (IV), при окисної термообробці буде відбуватися утворення додаткових кількостей Fe (III), що викличе посилення інтенсивності жовтих відтінків у забарвленні. У відновної атмосфері зменшується кількість Fe (III), тим самим менш інтенсивними стають жовті відтінки. При відновленні заліза утворюються нові хромофорні центри Fe2 + - Ti4 +, які надають сині тони оброблюваному матеріалу. Концентрація Cr (III) не змінюється ні за окисної, ні при відновної термообробці. Підсумкова забарвлення зразків буде складатися з наведеної при термообробці і тієї, яка викликана хромофорной центрами, не змінювалася при обробці, а саме Cr3 +.
Рис. 1. Схематичне зображення результа...
