Ruby: Fyysiset ja optiset ominaisuudet
Linas JuozenasJaa
Rubiinien fyysiset ja optiset ominaisuudet
Rubiinia on punainen korundumi, alumiinioksidi, jonka väri johtuu pääasiassa kromista. Sen identiteetti määrittyy harvinaisesta yhdistelmästä voimakasta punaista fluoresenssia, korkeaa taitekerrointa, Mohsin kovuutta 9, vahvaa kestävyyttä ja kiteisiä rakenteita, jotka voivat tuottaa kaikkea läpinäkyvistä fasetoiduista jalokivistä kuusisäteisiin tähtirubiin.
Mineraalin identiteetti
Rubiinia on punainen korundumi, alumiinioksidin kiteinen muoto, kaavalla Al2O3. Punainen väri syntyy pääasiassa, kun kromi-ionit korvaavat alumiinin korundumin kidehilassa.
Korundumia, joka ei ole punaista, kutsutaan yleisesti safiiriksi. Rajapinta vaaleanpunaisen safiirin ja rubiinin välillä voi vaihdella arviointiperinteen mukaan, mutta mineraaliperusta on sama: kromia sisältävä korundumi. Rubiinin poikkeuksellinen kovuus, halkeamattomuus ja optinen kestävyys tekevät siitä yhden kestävimmistä värillisistä jalokivistä koruissa.
Mineraaliryhmä
Rubiin kuuluu korundum-ryhmään, joka on oksidimineraaliryhmä, koostuen alumiinista ja hapesta tiiviisti pakatussa rakenteessa.
Värimekanismi
Kromi on pääasiallinen kromofori. Rauta ja titaani voivat muuttaa sävyä, vähentää fluoresenssia tai siirtää ulkonäköä purppuraisen tai ruskehtavan punaiseksi.
Kiteinen järjestelmä
Rubiinikiteet muodostuvat trigonaalisessa järjestelmässä, laajemmassa heksagonaalisessa kiteisessä perheessä, ja voivat muodostaa tynnyrinmuotoisia prismoja, levyjä tai rakeisia massoja.
Fyysiset ja optiset tiedot
Rubiinien mitatut ominaisuudet ovat hyödyllisiä sekä tunnistuksessa että kestävyyden arvioinnissa. Luonnolliset sulkeumat, käsittelyt ja synteettiset kasvatusmenetelmät voivat monimutkaistaa tulkintaa, mutta korundumin perusominaisuudet ovat erittäin diagnostisia.
| Ominaisuus | Rubiinien arvo tai käyttäytyminen | Tulkinta |
|---|---|---|
| Mineraalilaji | Korundumi, punainen lajike. | Rubiinia määrittää punainen väri korundum-lajissa. |
| Kemiallinen kaava | Al2O3, yleisesti kromin jälkiä sisältäen3+. | Kromi tuottaa punaisen värin ja punaisen fluoresenssin; rauta ja titaani voivat muuttaa ulkonäköä. |
| Kiteinen järjestelmä | Trigonaalinen, heksagonaalinen perhe. | Kiteen suuntautuminen vaikuttaa pleokroismiin, kasvuvyöhykkeisiin ja tähden suuntaan. |
| Kovuus | Mohsin asteikolla 9. | Erittäin naarmuuntumisen kestävä, mutta ei immuuni sirpaleille paljailla reunoilla. |
| Halkeama | Ei todellista halkeamaa; halkeamia voi esiintyä. | Rubiinia pidetään yleisesti kovana läpinäkyvänä jalokivenä, mutta kaksoiskiteet ja halkeamatasot voivat vaikuttaa murtumiseen. |
| Halkeama | Konkhoidaalinen tai epätasainen. | Sirpaleet ja pinnalle ulottuvat halkeamat voivat vaikuttaa istutukseen ja kestävyyteen. |
| Suhteellinen tiheys | Yleensä noin 3,99–4,05. | Raskaampi kuin monet punaiset näköiskivet, mukaan lukien spinelli ja granaatti. |
| Kiilto | Lasimainen tai lähes timanttinen. | Hieno kiillotus tuottaa kirkkaan, lasimaisen pinnan, jossa on voimakas sisäinen heijastus. |
| Läpinäkyvyys | Läpinäkyvästä läpinäkymättömään. | Läpinäkyvä materiaali on yleisesti fasetoitu; läpikuultava tai läpinäkymätön materiaali voidaan leikata kabossiineiksi tai tähtirubiineiksi. |
| Taitekerroin | Noin 1,760–1,778. | Korkea taitekerroin antaa rubiinille voimakkaan kirkkauden verrattuna moniin punaisiin kiviin. |
| Kaksinkertainen taittuvuus | Noin 0,008–0,010. | Rubiini on kaksinkertaisesti taittava ja yksiaksinen negatiivinen. |
| Pleokroismi | Selkeä punainen purppuranpunaiseen tai oranssinpunaiseen, riippuen orientaatiosta. | Leikkausorientaatio voi korostaa rikkaampaa punaista tai vähentää ei-toivottua sävyä. |
| Fluoresenssi | Usein punainen pitkäaaltouv-valossa; intensiteetti vaihtelee. | Vähärautaiset rubiinit voivat fluoresoida voimakkaasti; korkearautaiset kivet voivat näyttää vähemmän fluoresoivilta. |
| Erityinen optinen ilmiö | Asterismi tähtirubiinissa, kun rutiilivilla on oikein suunnattu. | Kabossiini-leikkaus voi paljastaa kuusisäteisen tähden; harvoin kaksitoista säteen voi näkyä, kun lisäinclusion sarjoja on läsnä. |
Optinen käyttäytyminen
Rubiini on optisesti yksiaksinen negatiivinen ja kaksinkertaisesti taittava. Käytännössä se tarkoittaa, että väri ja kirkkaus muuttuvat hienovaraisesti orientaation mukaan, erityisesti voimakkaasti värillisissä kiteissä.
Leikkaajan on tasapainotettava yläpuolinen väri, himmeneminen, ikkunointi ja pleokroismi. Rubiinin paras yläpuolinen ulkonäkö yhdistää yleensä keskitason tai keskitumman sävyn, korkean kylläisyyden ja riittävän läpinäkyvyyden valon palauttamiseksi pohjasta. Liian suuri syvyys voi saada kiven näyttämään mustahkolta; liian matala leikkaus voi luoda ikkunan.
Taitevoimakkuus
Rubiinin suhteellisen korkea taitekerroin tukee voimakasta loistetta, kun kivi on leikattu sopivin kulmin ja puhtaalla kiillotuksella.
Pleokroinen suunta
Riippuen kiteen orientaatiosta, rubiini voi näyttää erilaisia punaisia komponentteja. Taitava orientaatio auttaa säilyttämään halutuimman yläpuolisen värin.
Absorptiospektri
Kromi tuottaa diagnostisia absorptio-ominaisuuksia ja voimakasta punaista läpäisyä, joka edistää rubiinin hehkuvaa ulkonäköä.
Väri, fluoresenssi ja vakaus
Rubiinien hienoin väri kuvataan usein eloisaksi punaiseksi tai hieman purppuranpunaiseksi, mutta ulkonäkö riippuu kromipitoisuudesta, rautapitoisuudesta, läpinäkyvyydestä, valaistuksesta ja leikkuusta. Vähärautaisten rubiinien voi osoittaa voimakasta punaista fluoresenssia päivänvalossa tai ultraviolettivalossa, mikä antaa vaikutelman sisäisestä hehkusta.
Kromin punainen
Kromi imee osia näkyvästä spektristä ja läpäisee punaista. Se tukee myös punaista fluoresenssia, erityisesti kivissä, joissa on suhteellisen vähän rautaa.
Rauta ja sävy
Korkeampi rautapitoisuus voi tummentaa tai vaimentaa fluoresenssia. Jotkut rubiinit näyttävät ruskehtavan tai purppuramaisen sävyn kemian ja valon mukaan.
Värivyöhyke
Suora, kulmikas tai kuusikulmainen kasvuvyöhyke voi näkyä luonnollisessa rubiinissa ja on tärkeä jalokivitutkimuksessa.
Valon kestävyys
Luonnollinen rubiinin väri on yleensä vakaa tavallisessa valossa. Huolenaiheet liittyvät yleensä halkeamiin, täytteisiin, pinnoitteisiin tai käsittelyjäämiin, eivät korundin haalistumiseen.
Värisanat vaativat varovaisuutta
Kuvailulauseita punaisen värin huippulaadusta käytetään eri tavoin markkinoilla ja laboratorioissa. Luotettavimmat kuvaukset määrittelevät sävyn, tummuuden, kylläisyyden, fluoresenssin ja käsittelytilan sen sijaan, että luotettaisiin pelkkään runolliseen värilauseeseen.
Kiteen muoto ja rakenne
Korundin tiivis rakenne antaa rubiinille poikkeuksellisen kovuuden ja kestävyyden. Sen kolmiomainen symmetria ohjaa myös yleisiä kasvumuotoja ja tähtien suuntautumista kabosoneissa.
Muoto
Rubiini voi muodostaa kuusikulmaisia tynnyrinmuotoisia kiteitä, levyjä, prismaattisia kiteitä, rakeisia aggregaatteja tai veden kuluttamia kiviä toissijaisissa esiintymissä.
Erkaneminen ja kaksinkertaistuminen
Rubiinin todellista halkeamaa ei ole, mutta erkanemista voi kehittyä rakenteellisten tai kaksinkertaistumistasojen mukaan. Nämä ominaisuudet voivat vaikuttaa leikkaukseen ja kestävyyteen.
Kasvuvyöhyke
Luonnollinen kasvu tuottaa usein kulmikkaita värivyöhykkeitä, jotka joskus seuraavat kiteen kuusikulmaista symmetriaa. Vyöhykkeet ovat hyödyllinen havainto suurennuksen alla.
Kiteen suuntautuminen
Suuntautuminen vaikuttaa pleokroismiin, tähtimäisyyteen ja värin jakautumiseen. Tähtirubiinin kabosonin kupu on kohdistettava oikein silkin suuntaan.
Jäämät, silkki ja tähtirubiini
Jäämät ovat keskeisiä rubiinin tulkinnassa. Ne voivat paljastaa luonnollisen alkuperän, viitata maantieteellisiin olosuhteisiin, osoittaa käsittelyn tai luoda optisia ilmiöitä. Kuuluisin jäämärakenne on rutiilinsilkki: hienot rutiinineulat, jotka ovat järjestäytyneet kidekristallografisiin suuntiin.
| Ominaisuus | Ulkonäkö | Merkitys |
|---|---|---|
| Rutiilinsilkki | Hienot risteävät neulat, joskus näkyvissä pehmeänä sisäisenä sumuna. | Voi luoda tähtimäisyyttä kabosoneissa; ehjä silkki voi myös tukea luonnollista, lämmittämätöntä tulkintaa pätevän jalokiviasiantuntijan tarkastuksessa. |
| Kidejäämät | Mineraalit kuten rutiili, zirkoni, apatiitti, spinelli, mica tai kalsiitti, riippuen alkuperästä. | Voi antaa vihjeitä geologisesta ympäristöstä ja luonnollisesta alkuperästä. |
| Sormenjälkijäämät | Parantuneiden halkeamien verkostot, joissa on pieniä neste- tai kiteillä täytettyjä onteloita. | Yleisiä luonnonkivissä; niiden kunto voi viitata lämmitykseen tai täyttöön. |
| Värivyöhyke | Kulmikkaat tai kuusikulmaiset eri punaisen intensiteetin vyöhykkeet. | Tukee kasvun tulkintaa ja voi vaikuttaa yläpuoliseen väriin. |
| Kaasukuplat | Pyöreät kuplat, usein kaarevissa tai lasimaisissa yhteyksissä. | Voi viitata lasijäljitelmään tai sulatus-/lasitäytettyihin halkeamiin luonnollisen käsittelemättömän rubiinin sijaan. |
| Kaarevat kasvujäljet | Kaarevat viivat näkyvät suurennuksessa joissakin synteettisissä rubiineissa. | Keskeinen vihje liekkisulatus-synteettiselle korundille. |
Tunnistus ja samankaltaiset
Rubiinintunnistus perustuu taitekerroimen, kaksisuuntaisen valon taittumisen, kaksivärisyyden, spektrin, sulkeumien, fluoresenssin, tiheyden ja mikroskooppisten todisteiden yhdistelmään. Pelkkä ulkonäkö ei riitä.
| Materiaali | Miten se eroaa | Hyödyllinen vihje |
|---|---|---|
| Rubiin | Punainen korundi, jonka taitekerroin on noin 1,760–1,778, kaksisuuntainen valon taittuminen noin 0,008–0,010, kovuus 9 ja kromispektri. | Kaksisuuntaisesti taittuva, kaksivärinen, korkea taitekerroin ja tunnistettavat sulkeumat tai kasvupiirteet. |
| Punainen spinelli | Usein kirkkaan punainen, yksisuuntaisesti taittuva, yleensä alhaisempi taitekerroin ja ominaispaino kuin rubiinilla. | Ei rubiinin tyylistä kaksisuuntaista valon taittumista; spinelli voi olla hyvin puhdas ja näyttää erilaisen fluoresenssin ja spektrin. |
| Granaatti | Yksisuuntaisesti taittuva ja yleensä tummempi tai ruskehtavampi monissa punaisissa lajikkeissa. | Ei kaksisuuntaista valon taittumista; optinen vaste eroaa korundista. |
| Punainen zirkoni | Korkea hajonta, eri taitekerroinalue ja yleensä hauraampi. | Optinen kaksoiskappaleisuus ja spektrikäyttäytyminen eroavat voimakkaasti rubiinista. |
| Lasijäljitelmä | Alhaisempi kovuus, alhaisempi tiheys, mahdolliset kuplat ja pyörremerkit. | Pyöreät kuplat, pehmeä pinnan kuluma ja ei-korundin taitekerroin erottavat sen nopeasti. |
| Synteettinen rubiini | Kemiallisesti korundi, mutta laboratoriossa kasvatettu. | Kaarevat juovat, epätavalliset sulkeumat, sulatusjäämät tai hydrotermiset kasvupiirteet voivat paljastaa alkuperän. |
| Komposiitti- tai täytetty rubiini | Luonnollinen korundi, jonka halkeamat on täytetty lasilla tai muilla materiaaleilla. | Välähdysvaikutukset, halkeamissa olevat kuplat, pinnalle ulottuvat täytetyt halkeamat ja heikentynyt kestävyys vaativat ilmoittamista. |
Hoito, kiinnitys ja käsittelytietoisuus
Käsittelemätön tai yksinkertaisesti lämpökäsitelty rubiini on yleensä tarpeeksi kestävä usein käytettäväksi. Hoito muuttuu merkittävästi, kun rubiinissa on lasitäyttöä, pinnalle ulottuvia halkeamia, pinnoitteita tai muita kirkkauden muutoksia.
Rutiininomainen puhdistus
Käytä lämmintä vettä, mietoa saippuaa ja pehmeää harjaa kestävälle käsittelemättömälle tai lämpökäsitellylle rubiinille. Huuhtele ja kuivaa huolellisesti.
Ultraääni ja höyry
Nämä menetelmät voivat olla hyväksyttäviä ehjille, käsittelemättömille kiville, mutta ne eivät sovi voimakkaasti halkeilleille, täytetyille, komposiitti- tai epävarmoille kiville.
Kiinnitysvaihtoehdot
Rubiinista saa hyvin koruja, kuten sormuksia, riipuksia, korvakoruja ja rannekoruja. Suojatut piikit tai reunukset ovat silti viisaita kulmissa, kärjissä ja näkyvästi halkeilleissa kivissä.
Käsittelyn ilmoittaminen
Lämpökäsittely on yleistä rubiinimarkkinoilla. Sulatusparannus, lasitäyttö, diffuusio ja komposiittirakenne vaativat selkeää tunnistamista, koska ne vaikuttavat arvoon ja hoitoon.
Ammatillinen testaus on tärkeää
Koska luonnolliset, käsitellyt, synteettiset ja komposiittirubiinien ulkonäkö voi olla paljain silmin samanlainen, merkittävät rubiinien ostot tai perintöarvioinnit tulisi tukea pätevällä gemologisella testauksella.
Havainnointi ja valokuvaus
Rubiinilla voi olla dramaattisen erilainen ulkonäkö päivänvalossa, hehkulampun valossa, LED-valossa ja ultraviolettivalon alla. Havainnointi useiden neutraalien valonlähteiden alla auttaa erottamaan todellisen rungon värin valaistusefekteistä.
Käytä hajautettua päivänvalon tasapainoista valoa
Neutraali valonlähde auttaa näyttämään sävyn, tummuuden, kylläisyyden, läpinäkyvyyden ja vyöhykkeet liioittelematta fluoresenssia.
Käännä kiveä
Kierto paljastaa pleokroismin, sammumisen, ikkunoinnin ja sen, onko väri tasaisesti jakautunut vai keskittynyt vyöhykkeisiin.
Tarkista suurennetut ominaisuudet
Suurennus paljastaa rutiinikuidut, kasvuvyöhykkeet, parantuneet halkeamat, täytetyt halkeamat ja synteettisen kasvun vihjeet.
Tarkkaile tähden rubiinia pistevalon alla
Tähden keskityksen, säteiden terävyyden, liikkeen ja näkyvyyden arvioimiseksi tarvitaan terävä yksittäinen valonlähde.
Usein kysytyt kysymykset
Onko rubiini aina luonnollinen, jos se testataan korundiksi?
Ei. Synteettinen rubiini on myös korundia. Tunnistuksen on määritettävä sekä materiaali että alkuperä: luonnollinen, synteettinen, käsitelty, komposiitti tai jäljitelmä.
Mikä tekee rubiinista punaisen eikä safiirin?
Rubiinien punainen väri johtuu pääasiassa kromin korvaamisesta korundin kiderakenteessa. Muun väriset korundit kuvataan yleensä safiireiksi.
Miksi jotkut rubiinit hehkuvat ultraviolettivalossa?
Kromi voi tuottaa punaista fluoresenssia. Vaikutus on usein voimakkaampi matala-rautaisissa rubiineissa ja heikompi korkeampirautaisissa kivissä.
Mikä aiheuttaa tähden rubiinissa?
Tähti syntyy suuntautuneista neulamaisista sisällyksistä, yleisimmin rutiinikuiduista, jotka heijastavat valoa risteävissä suunnissa. Oikeassa asennossa kupumainen kabossi-leikkaus paljastaa tähden.
Onko lämpökäsittely huono asia?
Lämpökäsittely on yleistä ja voi parantaa väriä tai kirkkautta. Se ei ole automaattisesti negatiivista, mutta se on ilmoitettava, koska se vaikuttaa arvoon ja joskus sisällysten tulkintaan.
Voiko rubiinia käyttää päivittäin?
Kestävä rubiini on yksi paremmin värjäytyneistä kivistä päivittäiseen käyttöön sen kovuuden ja todellisen halkeamattomuuden vuoksi. Kivet, joissa on täytettyjä halkeamia, pinnan vaurioita tai hauraita istutuksia, vaativat enemmän varovaisuutta.
Lopullinen näkökulma
Rubiinikiven voima ei ole pelkästään sen punaisessa värissä. Se on koko fyysinen ja optinen järjestelmä: kromia sisältävä korundi, tiheä kiteinen rakenne, poikkeuksellinen kovuus, kirkas taittumiskäyttäytyminen, punainen fluoresenssi, pleokroismi ja sisällystekstuurit, jotka voivat säilyttää geologisen historian tai luoda tähden. Hyvin ymmärretty rubiini luetaan siis värin, valon, rakenteen, käsittelyn ja todisteiden kautta.