Рубин, сапфир, изумруд
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Основа рубина и сапфира — минерал корунд. По химическому составу он представляет собой окись алюминия (Al2O3), в которой содержится 53,2% алюминия и 46,8% кислорода. Удельный вес ее — 3,95 — 4,1. Кристаллы корунда обладают высокой твердостью. Чистые кристаллы, без посторонних примесей, обычно прозрачны и бесцветны. Но корунд большей частью окрашен в разные цвета из-за присутствия в нем хромофоров. Когда в нем присутствует хром, корунд окрашен в красный цвет и называется рубином, когда присутствуют железо и титан, корунд синий и называется сапфиром.
Больше всего ценятся рубины кроваво-красной и кармино-красной окраски. У народов Индии, Индокитая и Бирмы рубин издавна был любимым и священным камнем. Древняя индийская легенда говорит, что рубины — это капли крови богов; там, где падали эти капли, образовались рубины. Считалось, что рубины имеют чудесные свойства; кто носит рубин при себе, тот «страшных и лихих снов не увидит»; кто носит рубин в перстне, «тот укрепит сердце свое и в людях честен будет».
Самый большой рубин, величиной с куриное яйцо, весом 256 каратов, принадлежал королю Богемии Рудольфу ІІ, позже он был преподнесен в подарок императрице Екатерине ІІ.
Рубин — очень твердое вещество, и благодаря этому он имеет большое применение в технике. Из него делают подшипники часов, электросчетчиков и других точных приборов. Применяются рубины в карандашной промышленности для изготовления фильер и в металлообрабатывающей промышленности при волочении проволоки.
Особенно важную роль приобрели рубины в технике радиосвязи для создания лазеров — оптических квантовых генераторов. С помощью кристаллов рубина получают интенсивный и остронаправленный пучок лучей монохроматического света, во много раз более яркий, чем лучи солнечного спектра.
Сапфир имеет цвет от бледно-голубого до темно-синего. Лучшими считаются сапфиры василькового цвета.
Сапфир известен с древних времен. В Риме его считали священным камнем. Жрецы храма Юпитера носили в перстнях сапфиры. Применяется сапфир в основном в ювелирном деле.
Коренные месторождения сапфиров и рубинов связаны с магматическими породами. Рубины образуются на границе между известняками и породами гранитной магмы, а сапфиры — в пегматитах, состоящих из гранита с примесью полевого шпата, кварца и слюды.
Сапфиры и рубины получают и искусственным путем. Для этого прокаливанием алюмоаммиачных квасцов получают окись алюминия. Затем ее непрерывной струей пропускают через пламя гремучего газа. По пути она расплавляется, и падает на кончик тугоплавкой свечи, и застывает там, образуя кристаллическую конусообразную «бульку», состоящую из мелких кристаллов корунда. Чтобы из «бульки» получить однородный монокристалл, ее оплавляют, нагревая до более высокой температуры. Если к окиси алюминия предварительно добавить окись хрома, получается искусственный рубин, если окись железа и окись титана — искусственный сапфир.
Изумруд — красивейший из зеленых самоцветов — по химическому составу представляет собой силикат алюминия и бериллия. Основа его — минерал берилл, состоящий из 67% окиси кремния, 19% окиси алюминия и 14% окиси бериллия. Кристаллизуется берилл в виде шестигранных призм. Зеленая окраска изумруда объясняется присутствием окиси хрома.
Месторождения изумрудов довольно редки. Наибольшей славой пользуются копи в Колумбии; известен колумбийский изумруд величиной со страусовое яйцо. Изумруды встречаются главным образом в слюдяных сланцах, пересеченных пегматитовыми жилами. Рождение изумруда связано с геологическими катастрофами, когда гранитная магма проникает в толщу осадочных пород, содержащих хромитовые минералы.
Автор: Э. Вайнштейн.