刚玉晶体与化学元素

蓝宝石是什么？

蓝宝石和它们的近亲红宝石都属于刚玉矿物。在宝石学中，“种类”是一种具有明确化学式和特定三维结构的矿物。

蓝宝石是如何分类的？

刚玉（一种矿物）有许多不同的品种。这些品种中的许多都不如蓝宝石稀有或珍贵。“金刚砂”是一种常见的刚玉，用作商业磨料。

不同品种的刚玉在颜色、透明度、内部特征和光学现象等方面有区别。作为刚玉的一种，蓝宝石有各种颜色，除了红色。从本质上讲，红宝石是红色蓝宝石，因为它们属于同一种刚玉，只是不同的品种。

蓝宝石的化学成分

蓝宝石和红宝石是刚玉，它是一种氧化铝（Al2O3）。刚玉具有通过在原子水平上重复排列图案形成的规则晶体结构。结晶矿物分为七个不同的晶体系统，根据其重复原子单元的对称性进行分离。

刚玉具有三角晶体结构，仅由铝和氧组成。它需要一个没有硅的环境才能生长。由于硅是地壳中非常常见的元素，天然刚玉相对罕见。在最纯净的环境中，刚玉无色透明，形成白色蓝宝石。只有添加了微量元素，刚玉才能获得彩虹般的色彩。

蓝色蓝宝石的蓝色来源于晶体中的矿物钛。蓝宝石中钛的浓度越高，颜色饱和度就越高。过多的颜色饱和度会在蓝色蓝宝石中产生暗淡或过暗的效果，这是不可取的，并降低了宝石的价格。蓝色蓝宝石还需要微量的铁元素。

铁作为刚玉中的微量元素会产生绿色和黄色的蓝宝石，当与钛混合时，会产生蓝色的蓝宝石。

蓝宝石出现黄色有两种截然不同的原因。最常见的原因是微量元素铁。通常，铁浓度的增加会增加颜色饱和度。微量元素钛会导致黄色蓝宝石中出现不理想的绿色铸件，而最有价值的宝石相对来说是不含钛的。

黄色蓝宝石也可以通过地球内部的低水平辐射或实验室诱导的辐射自然着色。实验室培育的蓝宝石对人类无害，也没有放射性，但众所周知，它们的颜色会随着热和光的照射而褪色。出于这个原因，大多数消费者都会避开它们。

除了辐照外，黄蓝宝石还经常受到强烈的加热和扩散处理。热处理将毫无价值的毛坯转化为可销售的宝石，极大地增加了当今市场上有吸引力的黄色蓝宝石的供应。饱和度很高的未经加热的黄色蓝宝石仍然非常罕见。

铬

大多数粉红色的蓝宝石都有铬的痕迹。非常高的铬浓度会产生红宝石，而较低的浓度会产生粉红色的蓝宝石。如果微量元素钛也包含在晶体结构中，蓝宝石将具有更为紫粉色的色调。Padparadscha和橙色蓝宝石需要同时含有铁和铬。

紫色蓝宝石的颜色来源于微量钒矿物的存在。该元素以钒命名，钒是斯堪的纳维亚女神弗雷娅的古老北欧名字。钒天然存在于约65种矿物和化石燃料矿床中，是地壳中含量第20丰富的元素。蓝宝石中的紫色是由少量钒形成的；较大的量将导致颜色变化蓝宝石的产生。

刚玉除了有许多美丽的颜色外，还有一些非常有趣的特性。