Улучшение цветовых характеристик темно-синих сапфиров Австралии и Юго-Восточной Азии

Улучшение цветовых характеристик темно-синих сапфиров Австралии и Юго-Восточной Азии

Авторы:
Т.В. Бгашева
Э.А. Ахметшин, ассистент кафедры химии и технологии кристаллов

РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия

Синий цвет сапфира обусловлен центрами окраски с участием хромофорных элементов Fe (II и III) и Ti(IV). Если сапфир содержит только малое количество ионов Fe²⁺ или только Ti⁴⁺, то он может оставаться бесцветным. Однако, когда Fe²⁺ и Ti⁴⁺  присутствуют одновременно и в соседних положениях решетки, получается интенсивный синий цвет. Полоса поглощения в видимом диапазоне спектра обусловлена переносом заряда Fe²⁺àTi⁴⁺. Полосы поглощения, связанные с центрами Fe²⁺ и Fe²⁺-Fe³⁺, придающими зеленоватые и голубоватые тона,  лежат вне видимого диапазона оптического излучения и слабо влияют на окраску камня в целом. В зависимости от концентраций этих хромофорных центров цвет сапфира может варьироваться от почти бесцветного светло-голубого до чернильно-синего, сине-черного. Качественной считается синяя окраска средних тонов без посторонних оттенков.

Месторождения сапфира расположены преимущественно в Юго-Восточной Азии (Таиланд, Вьетнам, Индия, Лаос, Бирма, Камбоджа, Шри-Ланка, Китай) и в Австралии. Австралийские синие сапфиры очень темные, чернильно-синие вплоть до черного. В Юго-Восточной Азии встречаются сапфиры разного качества, в том числе и темноокрашенные. Слишком темная окраска сапфиров ограничивает их применение в ювелирной отрасли, и такие камни ценятся невысоко.

Для усиления синего цвета в сапфирах используется восстановительная термообработка, методики которой известны и достаточно эффективны, тогда как для ослабления синей окраски технология облагораживания не разработана. Возможность осветления темно-синих сапфиров существует при окислительной термообработке. В окислительной среде термообработка сапфира сопровождается переходом железа из закисной формы (II) в окисную (III), при этом уменьшается концентрация  Fe²⁺, Fe²⁺-Fe³⁺,  Fe²⁺àTi⁴⁺, то есть уменьшается интенсивность зеленоватых и синих тонов окраски.

Были проведены эксперименты по термообработке темно-синих сапфиров в окислительной атмосфере (20-30 мин. при 1200-1300°С). При термообработке на воздухе осветления сапфиров не отмечалось. При использовании специального окислительного реагента произошло изменение цветового оттенка сапфиров в сторону зеленых тонов, тон «осветлился» на 1-2 ступени, насыщенность уменьшилась на 2-4 ступени (vstgB 8/6 à bG 6/2, gB 8/6 à GB/BG 8/4)*. В целом, наблюдалось заметное осветление темных сапфиров.

Преимущество данной методики состоит в малых затратах времени на термообработку при относительно невысоких температурах, при этом результат  облагораживания экономически выгоден, стоимость сапфиров увеличивается.

*Обозначения окраски по системе GIA GemSet®: vstgB - very strongly greenish blue, bG - bluish green, gB - greenish blue,  GB/BG - green-blue

Запрещено полное или частичное копирование материалов без согласия их авторов. При согласованном использовании материалов сайта обязательна активная ссылка на сайт http://edgems.ru/ и указание авторства.