Los zafiros vienen principalmente en colores incoloros, azules, verdes, amarillos, naranjas, marrones, rosas, morados, grises, negros y otros. Según el color, las piedras preciosas de corindón se dividen en rubíes y zafiros en la industria joyera internacional. Tradicionalmente, las piedras preciosas de corindón de color rojo medio a intenso se conocen colectivamente como rubíes, y las piedras preciosas de corindón de todos los colores excepto el rubí se conocen colectivamente como zafiros. Los zafiros de corindón de color rojo claro se clasifican como zafiros, de ahí los nombres de zafiros de color rojo claro y zafiros rosas. En aplicaciones prácticas, es difícil distinguir con precisión los límites entre los zafiros rosas y los rubíes. En la reunión anual de la Asociación Internacional de Piedras Preciosas de Colores (ICA), celebrada en Bangkok del 65438 al 1989, se propuso un nuevo principio para los límites entre rubíes y zafiros, es decir, todas las gemas de corindón de color rojo se clasifican como rubíes, y Las gemas de corindón con otros colores se clasifican como rubíes.
El color del zafiro es muy rico e incluye casi todos los colores naranja, amarillo, verde, cian, azul y morado en el espectro visible (Figura 5-7). El corindón es un mineral de otros colores, el zafiro puro es incoloro, pero la mayoría de los zafiros contienen una cierta cantidad de oligoelementos. Estos oligoelementos afectan directamente el color del zafiro. El color del zafiro azul se debe principalmente a las trazas de hierro y titanio que contiene. La coexistencia de hierro y cromo en el zafiro puede darle al zafiro un color dorado o naranja. Si solo está presente el cromo, se formará el zafiro rosa y el rubí rojo. Diferentes combinaciones de oligoelementos crean los extraordinarios colores de los zafiros, comúnmente conocidos como zafiros de colores. La relación correspondiente entre diferentes oligoelementos y colores en el corindón se muestra en la Tabla 5-2.
Figura 5-7 Zafiros de colores de varios colores
Tabla 5-2 Tabla de correspondencias de diferentes elementos de color y colores en zafiros
Zafiros de diferentes orígenes Colores también tener ciertas reglas a seguir. Los zafiros producidos en diferentes lugares se describen a continuación según su serie de colores.
1. Serie azul
La serie azul es la serie de colores más distribuida entre los zafiros (Figura 5-8). Los zafiros azules se encuentran en casi todas las zonas productoras de corindón del mundo. Aunque las zonas mineras como Wardak en Afganistán y Winza en Tanzania producen principalmente rubíes, también producen una pequeña cantidad de zafiros azules. El zafiro es la variedad de color más extendida en toda la familia del corindón.
Figura 5-8 Zafiro azul
2. Serie amarilla
El zafiro amarillo de Sri Lanka tiene un tono de amarillo claro a amarillo medio y no tiene ningún tono marrón. . Algunos de los tonos más oscuros pueden producir amarillos, dorados y naranjas intensos que son muy raros en los zafiros amarillos naturales tratados térmicamente. Los rarísimos zafiros Padma de color rosa anaranjado se encuentran principalmente en Sri Lanka y Vietnam. En la mina de Umba, en Tanzania, aparecen ocasionalmente zafiros de color marrón anaranjado similares a los zafiros Padma. Los zafiros amarillos de alta calidad procedentes de Tailandia pueden variar desde el dorado hasta el naranja. Los zafiros amarillos de Queensland, Australia, son de color verde. Sri Lanka, Tailandia y Australia son los principales orígenes de los zafiros de color amarillo intenso (Figura 5-9).
Figura 5-9 Zafiro Amarillo
3. Serie Verde
Aunque los zafiros verdes de mejor calidad provienen de Sri Lanka, son muy raros. Los zafiros verdes de Sri Lanka son de color más claro que los zafiros de Tailandia, Australia y Shandong, China. Los zafiros verdes de Tailandia, Australia y China tienden a ser de color verde azulado o amarillo verdoso, con tonos grises más intensos. Los zafiros verdes con una calidad en quilates superior a 10 quilates y buen color y claridad son muy escasos, pero la demanda del mercado no es grande (Figura 5-10).
Figura 5-10 Zafiro verde
4. Serie Púrpura
Esta serie incluye principalmente zafiros violetas y morados, producidos principalmente en Gumo, Myanmar y Sri Lanka. y Vietnam. El precio de los zafiros morados es incluso comparable al de los rubíes.
Zafiro 5.BGY
Zafiros en el este de Australia, el área de Berlín en Tailandia-Camboya, el área de Changle en Shandong, China (Figura 5-11) y el área de Anziranana en El norte de Madagascar son todas rocas ígneas basaltos. Los zafiros producidos en estas áreas mineras son principalmente azul/azul-púrpura-azul-verde/amarillo-verde-amarillo, por lo que se llaman zafiros BGY, que significa zafiros azul-verde-amarillo.
Figura 5-11 Zafiro Shandong Changle BGY
(2) Razones del color del zafiro
El color del zafiro azul se debe principalmente al estado de valencia de átomos heteronucleares causados por la transferencia de carga entre ellos.
En el zafiro azul, Fe2+ y Ti4+ están ubicados en octaedros adyacentes conectados por caras. La distancia entre los iones Fe y Ti es de 0,265 nm y sus orbitales D se superponen a lo largo del eje cristalográfico. Cuando los electrones migran de Fe2+ a Ti4+, Fe2+ se convierte en Fe3+ y Ti4+ se convierte en Ti3+, es decir, Fe2++Ti4+→ Fe3+. Durante el proceso de transferencia de carga, la energía de absorción del espectro es de 2,1 eV y el centro de la banda de absorción se sitúa a 588 nm. Como resultado, sólo se transmite luz azul en la dirección del eje C del zafiro, lo que lo hace parecer azul (Figura 5-12). Cuando dos octaedros están conectados por bordes en la dirección perpendicular al eje C, la banda de absorción de transferencia de carga se desplaza ligeramente hacia la longitud de onda larga, haciendo que el zafiro parezca azul verdoso en la extraordinaria dirección de la luz.
Figura 5-12 El origen del color zafiro
Hay dos razones principales para el color de los zafiros amarillos y naranjas: una es la transferencia de carga entre átomos homonucleares y la otra es el centro de color. La presencia de bandas de absorción de hierro en los espectros de zafiros amarillos y naranjas de Tailandia y Australia demuestra que el mecanismo de color de estos zafiros amarillos puede estar relacionado con los iones de hierro. La conversión de Fe2+ a Fe3+ va acompañada de una absorción espectral, produciendo un color amarillo o naranja. Hay diferentes explicaciones para el color de los zafiros de Sri Lanka, y el color de los zafiros amarillos o naranjas de esta región se debe principalmente al color del centro de la cavidad. Los cationes divalentes reemplazan a los iones de aluminio trivalentes en la red cristalina de corindón, formando posiciones con cargas positivas insuficientes en la red: trampas de carga positiva. Para mantener la neutralidad eléctrica, los cationes divalentes deben estar rodeados por cationes monovalentes correspondientes o crear vacantes de electrones. Cuando el zafiro se calienta en condiciones oxidantes, se forman electrones vacantes y se liberan cationes monovalentes para equilibrar los cationes monovalentes faltantes. Entonces, los iones de impurezas divalentes y los electrones vacantes absorben la luz visible para producir un color amarillo o naranja.