„Saphir“ – Versionsunterschied
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{{Infobox Mineral |
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| Mineralname = |
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| Bild = Corundum-244277.jpg |
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| Bildbeschreibung = Verschiedenfarbige Rohsaphire aus Ratnapura, Sri Lanka |
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| Andere_Namen = |
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| Chemismus = Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> |
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| Mineralklasse = siehe [[Korund]] |
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| Kurzform_Strunz = |
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| Kurzform_Dana = |
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| Kristallsystem = trigonal |
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| Kristallklasse = ditrigonal-skalenoedrisch <math>\bar 3 \ 2/m</math> |
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| Farbe = blau; im weitesten Sinne alle Farben außer rot |
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| Strichfarbe = weiß |
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| Mohshärte = 9 |
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| Dichte = 3,95 bis 4,03 |
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| Glanz = Glasglanz |
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| Transparenz = durchsichtig bis undurchsichtig |
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| Bruch = muschelig, splitterig, spröd |
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| Spaltbarkeit = keine |
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| Kristallhabitus = doppelseitig zugespitzt, tonnenförmig, sechsseitige Pyramiden, tafelig |
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| häufige_Kristallflächen = |
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| Zwillingsbildung = |
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| Brechungsindex = ω=1,767 bis 1,772 ε=1,759 bis 1,763 |
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| Doppelbrechung = δ=0,008 bis 0,009 |
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| optische_Orientierung = einachsig negativ |
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| Dispersion = |
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| Pleochroismus = nur orangefarbener Saphir star (gelbbraun-orange bis farblos), andere Farben schwach bis deutlich |
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| Phasenübergang = |
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| Schmelzpunkt = 2040 °C<ref name="crystalsystems.com">[http://www.crystalsystems.com/sapphys.html Sapphire – Pysical and Mechanical Properties] bei Crystal Systems (englisch)</ref> |
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| chemisches_Verhalten = säureunlöslich, nicht schmelzend |
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| ähnliche_Minerale = [[Cordierit]], [[Benitoit]], [[Kyanit]], [[Indigolith]] (Mineral der [[Turmalingruppe]]), [[Spinell]], [[Tansanit]], [[Topas]], [[Zirkon]] |
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| Radioaktivität = |
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| Magnetismus = |
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| besondere_Kennzeichen = |
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'''Saphir''' ist eine [[Varietät (Mineralogie)|Varietät]] des [[Mineral]]s [[Korund]]. Dem Saphir zugerechnet werden alle farblosen und buntfarbigen Varietäten mit Ausnahme des roten [[Rubin]]s. Im engeren Sinne bezieht sich der Begriff heute aber vor allem auf die blauen Varianten, die aber immer noch von Himmelblau bis zu einem ins Schwarze gehenden Dunkelblau reichen und je nach Lichteinfall auch im Farbton variieren können. |
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== Etymologie == |
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Das Wort Saphir leitet sich vom [[Griechische Sprache|griechischen]] Wort σάπφειρος ''sappheiros'' „blau“ ab, welches vom hebräischen ''sappir'' hergeleitet ist. Es gibt veraltet bzw. fälschliche Handelsbezeichnungen: ''Orientalischer Aquamarin'' (grünlichblauer Saphir), ''Orientalischer Huazinth'' (rosa Saphir), ''Orientalischer Smaragd'' (grüner Saphir) und ''Orientalischer Topas'' (gelber Saphir). |
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== Besondere Eigenschaften == |
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Wie alle Korunde kristallisiert auch der Saphir im [[Trigonales Kristallsystem|trigonalen Kristallsystem]] mit der [[Chemische Struktur|chemischen Zusammensetzung]] Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> und entwickelt überwiegend doppelseitig zugespitzte, tonnenförmige, sechsseitige pyramidale und prismatische [[Kristall]]e. Ebenfalls korundtypisch ist die chemische Beständigkeit. So ist Saphir unter anderem säureunlöslich und schmilzt erst bei einer Temperatur von 2040 °C.<ref name="crystalsystems.com" /> |
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== Farbe und optische Effekte == |
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[[Datei:Star-Saphire.jpg|links|120px|183 ct Sternsaphir im [[Cabochon]]schliff (Stern von Bombay)]] |
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Saphire enthalten als farbgebende Substanzen geringfügige Beimengungen von [[Eisen|Fe]]<sup>2+</sup> oder [[Titan (Element)|Ti]]<sup>3+</sup> (blau), Fe<sup>3+</sup> (gelb und grün), [[Chrom|Cr]]<sup>3+</sup> (rosa) und/oder [[Vanadium|V]]<sup>4+</sup> (violett, zusammen mit Chrom und Eisen orange). Der farblose [[Leukosaphir]] enthält dagegen keine Beimengungen. |
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Der klassische [[Schmuckstein]]-Saphir ist von intensivem, aber nicht zu dunklem Blau ("[[Kashmir-Saphir]]e"). Als Besonderheit unter den Schmuckstein-Saphiren gilt der vorwiegend aus Asien stammende sogenannte '''Padparadscha''', eine rosa- bis orangefarbene Variante, deren Bezeichnung auf das [[Singhalesische Sprache|singhalesische]] Wort für [[Lotosblumen|Lotosblüte]] zurückgeführt wird. Padparadschas kommen ursprünglich aus [[Sri Lanka]], werden aber mittlerweile häufig farbbehandelt und können dann aus der ganzen Welt stammen. |
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Ebenfalls begehrt sind die mit dem optischen Effekt [[Asterismus (Mineralogie)|Asterismus]] ausgezeichneten ''Sternsaphire''. Aufgrund von orientiert eingelagerten [[Rutil]]nadeln zeigt sich eine mehr oder minder perfekte, sechsstrahlig-sternförmige [[Reflexion (Physik)|Reflexion]]. |
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== Bildung und Fundorte == |
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Zu den Bildungsbedingungen siehe → [[Korund]] |
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Die bedeutendsten Produzenten von Saphiren waren bis vor kurzem [[Sri Lanka]] und [[Indien]], heute kommen die Schmucksteine auch aus den [[USA]], [[Australien]] oder [[Nigeria]]. Saphire aus [[Madagaskar]], genauer gesagt [[Ilakaka]], gelten als sehr hochwertig, werden jedoch in der Regel als aus [[Sri Lanka]] stammend deklariert, da sie so höhere Preise erzielen. Die Förderung in Australien hat in den letzten Jahren stark abgenommen. |
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== Synthetische Herstellung und chemisch-technische Behandlung == |
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Synthetische Saphire können seit 1910 in perfekter Qualität und in nahezu unbegrenzter Größe hergestellt werden. Farblose, synthetische Saphire werden dabei teilweise unter der irreführenden Handelsbezeichnung „Diamandit“ bzw. „Diamondit“ in Umlauf gebracht und dienen als [[Diamant]]imitation.<ref>[http://www.carat-online.at/edelsteine-synthesen-imitationen/ carat-online.at - Edelsteine - Synthesen, Imitationen und falsche Handelsnamen]</ref> |
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Die im Handel als „natürlich“ angebotenen Saphire sind oft hitzebehandelt. Die Hitzebehandlung kann sowohl zur Farbänderung als auch zur Erhöhung der Klarheit eines Saphirs vorgenommen werden. Bei leichter Hitzebehandlung bleiben mikroskopische Strukturen wie [[Rutil]]nadeln („Silk“) erhalten; bei starker Erhitzung werden diese natürlichen Mikroeinschlüsse zerstört. Oberflächliche Risse oder kleine Unebenheiten werden oft durch Einschmelzen von [[Borax]] und [[Bleikristall]]-Glas oder durch Ölbehandlung überspielt. |
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Besonders blaue Saphire können darüber hinaus durch ein [[Diffusion]]sverfahren erzielt werden. Hier wird der Stein zusammen mit [[Beryllium]]pulver auf 1800 °C erhitzt<ref>John L. Emmett, Kenneth Scarratt, Shane F. McClure, Thomas Moses, Troy R. Douthit, Richard Hughes, |
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Steven Novak, James E. Shigley, Wuyi Wang, Owen Bordelon, Robert E. Kane: ''[http://lgdl.gia.edu/pdfs/su03a1.pdf Beryllium Diffusion of Ruby and Sapphire].'' In: ''Gems and Gemology.'' 2003, S. 85–135</ref>. Auch namhafte Anbieter verwenden behandelte Saphire, teilweise einschließlich der umstrittenen Diffusionsbehandlung, aber ohne Einzeldeklaration (zum Beispiel [[Tiffany & Co.]]). |
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== Verwendung als Schmuckstein == |
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[[Datei:Logan Sapphire, National Museum of Natural History, Washington DC.jpg|miniatur|Logan Saphir aus dem [[National Museum of Natural History]] in Washington D.C.]] |
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Saphire werden überwiegend zu [[Schmuckstein]]en verarbeitet. Durchsichtige Steine von hoher Qualität (möglichst wenig Einschlüsse) erhalten dabei einen [[Schliff (Schmuckstein)|Facettenschliff]], undurchsichtige und vor allem diejenigen mit [[Asterismus (Mineralogie)|Asterismus]], werden dagegen zu [[Cabochon]]s verarbeitet, um den Sterneneffekt hervorzuheben. |
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Der größte jemals geschliffene Saphir ist der „Stern von Indien“ mit einem Gewicht von 563,35 [[Metrisches Karat|Karat]]. Der in [[Sri Lanka]] gefundene Stein wurde 1901 durch [[John Pierpont Morgan]] an das [[American Museum of Natural History]] übereignet und kann dort besichtigt werden. |
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== Andere Verwendungen == |
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Neben seiner Verwendung als [[Schmuckstein]] wurde der Saphir in [[Schallplatte]]nspielern der 1950er und 1960er Jahre als Spitze der [[Tonabnehmer]]nadel eingesetzt. |
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Wegen seiner hohen Härte und Abriebsfestigkeit wird Saphir auch als Führung für [[Drahterodiermaschine]]n verwendet. |
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Gegenüber dem festeren [[Diamant]] bietet er, trotz kürzerer Lebensdauer, erhebliche Kostenvorteile. |
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Synthetische einkristalline Saphir-[[Substrat (Materialwissenschaft)|Substrate]] sind das wichtigste Ausgangsmaterial für das künstliche Kristallwachstum ([[Epitaxie]]) von [[Galliumnitrid]], eine Substanz, die in blauen, weißen und grünen [[LED]]s sowie blauen [[Laser|Halbleiterlasern]] eingesetzt wird. |
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Unter Beimischung von [[Titan (Element)|Titan]] als [[Laserion]] sind synthetische Saphire auch selbst ein wichtiger Bestandteil für [[Laser]]-Anwendungen, insbesondere für durchstimmbare Laser im [[Wellenlänge]]nbereich von 700 bis etwa 1000 [[Nanometer]]n; diese werden als [[Titan:Saphir-Laser]] bezeichnet. |
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Für die extremen Belastungen ausgesetzten Fenster von Aufklärungsflugzeugen, Flugabwehrraketen oder Weltraumflugkörpern werden synthetische Saphire von bis zu 75 Zentimeter Durchmesser eingesetzt. |
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In besonderen Fällen findet Saphir auch in wissenschaftlichen Instrumenten bei der Raumfahrt Verwendung, zum Beispiel bei der [[Genesis (Sonde)|Genesis-Mission]]. |
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Wegen seiner im Vergleich zu anderen isolierenden Materialien hohen [[Wärmeleitfähigkeit]] von 40 W/(m • K) bei einer Normaltemperatur von 25 °C greift man in wissenschaftlichen Experimenten zu Scheiben aus diesem Material, wenn etwa eine effektive Kühlung oder eine genaue Temperaturregelung durch ein zum Zwecke der Beobachtung durchsichtiges Medium hindurch erfolgen muss. Bei steigender Temperatur nimmt die Wärmeleitfähigkeit allerdings ab und beträgt bei 400 °C noch 12 W/(m • K) und bei 1200 °C nur noch 4 W/(m • K). Eine Temperatursenkung sorgt dagegen für einen starken Anstieg der Wärmeleitfähigkeit, die bei einer Temperatur von –200 °C einen Wert von 10.000 W/(m • K) erreicht<ref>[http://www.sappro.de/contentDEU/GWI_Saphir_Eigenschaften.pdf GWI Sapphire - Eigenschaften von Monokristall-Saphir] (PDF 30,5 kB)</ref>, wodurch der Saphir für Tieftemperaturexperimente sehr gut geeignet ist. |
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Bei hochwertigen [[Armbanduhr]]en werden [[Saphirglas|Gläser]] aus synthetischem Saphir eingesetzt. |
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Bei Halbleitern gibt es die so genannte [[Silicon-on-Sapphire]]-Technologie. |
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== Esoterik == |
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Die himmelblaue Variante wird gewöhnlich mit Eigenschaften wie Ruhe, Reinheit und Frieden in Verbindung gebracht. [[Wissenschaft]]liche Belege für die angeblichen physischen und psychischen Wirkungen gibt es nicht. |
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== Siehe auch == |
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* [[Systematik der Minerale]] |
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* [[Liste von Mineralen]] |
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== Einzelnachweise == |
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<references /> |
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== Literatur == |
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* Matthias Bodenhöfer: ''Ilakaka – Hauptstadt des Saphirs. Eine politisch-ökologische Untersuchung des Saphirbergbaus in Madagaskar''. Wissenschaftliche Arbeit, Albert-Ludwigs-Universität, Freiburg i. Br. 2004 ([http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/2886/ Volltext]) |
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* {{Literatur | Autor= Petr Korbel, Milan Novák | Titel= Mineralien Enzyklopädie | Auflage= | Verlag= Nebel Verlag GmbH | Ort= Eggolsheim | Jahr= 2002 | Seiten= 82 | ISBN= 3-89555-076-0}} |
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* {{Literatur | Autor= Walter Schumann| Titel= Edelsteine und Schmucksteine| Auflage= 13. | Verlag= BLV Verlags GmbH | Ort= | Jahr= 1976/1989 | Seiten= 102-105 | ISBN= 3-405-16332-3}} |
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== Weblinks == |
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{{Commonscat|Sapphire|Saphir}} |
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* [[Mineralienatlas:Saphir]] (Wiki) |
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* [http://www.korth.de/calc/al2o3.htm Programm zur Berechnung von Brechungsindex und Reflexionsverlusten einer Platte bei verschiedenen Wellenlängen] |
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* [http://www.royal-magazin.de/russia/saphire-romanov-sapphires.htm Berühmte Saphire der Romanows] |
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[[Kategorie:Schmuckstein]] |
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[[Kategorie:Varietät (Mineralogie)]] |
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[[Kategorie:Trigonales Kristallsystem]] |
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