루비

Ruby
이 기사는 광물이나 보석에 관한 것이다.다른 용도는 Ruby(동음이의)를 참조하십시오.
루비
Corundum-215330.jpg
탄자니아 도도마 지역의 루비 크리스털
일반
카테고리산화광물종
공식
(기존 단위)		크롬이 함유된 산화 알루미늄, AlO23:Cr
크리스털 시스템삼각형
크리스털 클래스육각두상(3m)
H-M 기호: (3 2/m)
스페이스 그룹R3c[1]
식별
색오랑캐 같은 붉은색이 강한 청록색을 통과한다.
수정습관종료표 육각형 프리즘
클라바주진정한 갈라짐 없음
골절콘코이드, 스플린터리
고집브리틀
모스 눈금 경도9.0
루스터수바다만틴, 유리, 진주(파티팅)
스트릭흰색
발데인성투명, 반투명
비중3.97–4.05
광학 특성단색/-
굴절률nω=1.768–1.772
nε=1.760–1.763
바이레프링스0.008 ~ 0.010
플레이오크로이즘강하다: 보라색-빨간색 – 오랑-빨간색
분산0.018
자외선 형광.장파하 적색
일반 불순물Cr. (때로는 :Ti, Fe)
참조[2]
주요 루비 생산국

루비는 분홍색에서 붉은색에서 붉은색까지 다양한 미네랄 코런덤(산화알루미늄)을 가진 원석이다.루비는 가장 인기 있는 전통 보석 중 하나로 내구성이 매우 뛰어나다.보석 품질의 다른 품종들은 사파이어라고 불린다.루비는 자수정, 사파이어, 에메랄드, 다이아몬드와 함께 전통적인 추기경 보석 중 하나이다.[3]루비라는 단어는 라틴어로 붉은색을 뜻하는 루버에서 유래되었다.루비의 색깔은 크롬 원소 때문이다.

영국 제국주의 왕관의 흑태자 루비처럼 대중적으로나 역사적으로 루비라고 불리는 몇몇 보석들은 사실 스피넬이다.이것들은 한때 "발라스 루비"로 알려져 있었다.

루비의 품질은 색깔, 절단, 선명도에 의해 결정되는데, 이것은 캐럿 무게와 함께 루비의 가치에 영향을 미친다.붉은 피나 비둘기 피라고 불리는 가장 밝고 값진 붉은 색조는 비슷한 품질의 다른 루비보다 높은 프리미엄을 부여한다.색상이 선명함을 따른 후: 다이아몬드와 비슷하게, 투명한 돌은 프리미엄을 주지만, 바늘과 같은 발정체가 없는 루비는 그 돌을 치료했다는 것을 나타낼 수 있다.루비는 7월의 전통적인 탄생석이고 보통 가넷보다 더 분홍색이지만, 일부 로돌라이트 가넷은 대부분의 루비와 비슷한 분홍색을 띤다.경매에서 팔릴 세계에서 가장 값진 루비는 선라이즈 루비다.

물리적 성질

루비의 결정구조

루비는 광물 경도의 Mohs 척도에서 9.0의 경도를 가진다.천연 보석 중 모스 경도가 10.0인 다이아몬드와 코런덤(루비)과 다이아몬드 사이 어딘가에 떨어지는 등 모이스탄과 다이아몬드만이 단단하다.사파이어, 루비, 순수한 강옥은 α-alumina, 가장 안정된 형태의 알루미나에서 3전자 떠나 각각의 알루미늄 이온에 동참할 정규 8면체 그룹의 6근처 O2− 이온;순수한 강옥 이 잎의 알루미늄 이온과 아주 안정된 구성의 짝이 없는 전자 또는 채워지지 않고 에너지 수준 및 크리스탈은 perf.Ect.무색의

알3+ 이온(파란색)을 Cr3+(빨간색)로 대체하는 루비의 결정 구조.이 모델에서 Cr3+ 이온의 치환 밀도는 약 2%로 통상적으로 발생하는 최대 도핑에 가깝다.[4]

크롬 원자가 가끔 알루미늄 원자를 대체할 때, 그것은 또한 3개의 전자를 잃어서 AlO23 결정의 전하 균형을 유지하기 위한 크롬3+ 이온이 된다.그러나 Cr3+ 이온들은 알루미늄과 다른 방향으로 전자 궤도를 가지고 있고 더 크다.O2− 이온의 팔면 배열이 왜곡되고, O2− 이온으로 가는 방향 때문에 Cr3+ 이온의 서로 다른 궤도들의 에너지 수준이 약간 변화한다.[5]이러한 에너지 차이는 스펙트럼의 자외선, 보라색 및 황록색 영역에서의 흡수에 해당한다.

광학 및 근IR 스펙트럼에서 루비의 투과율.두 개의 넓은 바이올렛과 황록색 흡수 밴드와 루비 레이저의 파장인 694nm의 파장에서 하나의 좁은 흡수 밴드를 주목하라.

알루미늄 이온의 1%를 루비에서 크롬으로 대체하면 황록색 흡수는 보석의 붉은색을 띠게 된다.[5]또한 위의 어느 파장에서도 흡수는 694나노미터 파장 적색광의 형광 배출을 자극하여 붉은 색과 지각된 광택을 더한다.[6]인공 루비의 크롬 농도는 (결정 성장 과정에서) 천연 원석보다 10배에서 20배 이하로 조절할 수 있다.테오도르 마이만은 "이 결정들에서 낮은 크롬 수준 때문에 그들은 원석 루비보다 더 밝은 붉은 색을 보이며 핑크 루비라고 불린다"[7]고 말한다.

단파장 빛을 흡수한 후 형광이 발생하기 전에 루비의 결정 격자가 흥분 상태에 있는 짧은 시간 간격이 있다.만약 694 나노미터 광자가 그 시간 동안 수정을 통과한다면, 그들은 그것들과 함께 위상에서 방출되는 더 많은 형광 광자를 자극할 수 있고, 따라서 그 붉은 빛의 세기를 강화시킬 수 있다.거울이나 다른 수단을 배열하여 방사된 빛을 크리스털을 통해 반복적으로 통과시킴으로써, 이런 식으로 루비 레이저는 매우 높은 강도의 정합성 있는 붉은 빛을 만들어 낸다.

모든 천연 루비는 색 불순물, "실크"라고 알려진 발정 바늘을 포함한 결함이 있다.보석학자들은 천연 루비에서 발견되는 이러한 바늘 포함물을 합성물, 모뮬러트 또는 대체물과 구별하기 위해 사용한다.보통 거친 돌은 자르기 전에 데워진다.요즘은 거의 모든 루비가 어떤 형태로든 치료되는데, 열치료가 가장 보편적인 관행이다.고품질의 미처리 루비는 프리미엄이 크다.

어떤 루비는 3점 또는 6점 별자리 또는 "별"을 나타낸다.이 루비는 효과를 제대로 나타내기 위해 카보콘에 잘려져 있다.별자리는 단일 광원으로 가장 잘 보이며 빛이 움직이거나 돌이 회전할 때 돌을 가로질러 움직인다.이러한 효과는 빛이 특정한 방식으로 "실크"(구조적 지향 루틸리 바늘 포함)에서 반사될 때 발생한다.이것은 포함이 원석의 가치를 증가시키는 하나의 예다.게다가, 루비는 색의 변화(이러한 경우는 매우 드물지만)를 보여줄 수 있을 뿐만 아니라, 채토애니나 "고양이의 눈" 효과를 보여줄 수 있다.

대 핑크 사파이어

일반적으로 분홍색을 포함한 붉은 색조의 모든 색조의 원석 질 코런덤을 루비라고 부른다.[8][9]그러나 미국에서는 루비라고 불리기 위해서는 최소한의 색채 포화도 충족되어야 하고, 그렇지 않으면 그 돌을 핑크 사파이어라고 부를 것이다.[8]루비와 분홍색 사파이어의 구별을 그리는 것은 20세기경에 생겨난 비교적 새로운 것이다.흔히 루비와 핑크 사파이어의 구분이 명확하지 않아 논란이 될 수 있다.그러한 구별의 어려움과 주관성의 결과로서, 국제 색채 원석 협회(ICGA)와 같은 무역 단체들은 분홍색을 포함한 그것의 밝은 색조를 포괄하는 루비에 대해 더 넓은 정의를 채택했다.

발생 및 채굴

역사적으로 루비는 아프가니스탄, 호주, 브라질, 콜롬비아, 인도, 나미비아, 일본, 스코틀랜드뿐만 아니라 태국, 캄보디아의 파일린과 삼라우트 지구에서 채굴되었다.2차 세계대전 이후 마다가스카르, 모잠비크, 네팔, 파키스탄, 타지키스탄, 탄자니아, 베트남에서 루비 퇴적물이 발견되었다.[10]

북마케도니아 공화국은 유럽 본토에서 유일하게 자연적으로 발생하는 루비를 가진 나라다.그들은 주로 프릴프 시 주변에서 발견된다.마케도니아 루비는 산딸기 색깔이 독특하다.미국 몬타나주, 노스캐롤라이나주, 사우스캐롤라이나주, 와이오밍주 등에서 루비가 발견됐다.

또 다른 붉은 원석인 스피넬은 같은 보석 자갈이나 대리석 속에서 루비와 함께 발견되기도 한다.빨간 스피넬은 보석 경험이 부족한 사람들에 의해 루비로 오해될 수 있다.그러나, 가장 훌륭한 빨간 스피넬은 평균 루비 값에 근접하는 값을 가질 수 있다.[11]

상미얀마(부르마)의 모곡계곡은 수세기 동안 세계의 루비의 주요 원천이었다.그 지역은 예외적인 루비를 만들어냈지만, 최근 몇 년 동안 좋은 루비는 거의 발견되지 않았다.미얀마 중부에서는 1990년대부터 몽슈 지역이 루비를 생산하기 시작해 급속도로 세계 주요 루비 채굴 지역이 되었다.미얀마에서 가장 최근에 발견된 루비 퇴적물은 카친 북부에 위치한 남야(남야지크)에 있다.[12]

파키스탄의 카슈미르에는 최대 5억 달러의 가치가 있는 수백만 루비의 방대한 매장량이 있다.[13]하지만 2017년 현재 투자 부족으로 광산(치타카타)은 1개뿐이었습니다.[14]아프가니스탄에서는 제그달렉에서 루비를 채굴한다.[15]2017년 그린란드의 아팔루토크 광산이 가동되기 시작했다.[16]그린란드의 루비는 약 30억년 된 세계에서 가장 오래된 것으로 알려져 있다.그린란드의 아팔루토크 광산(Aappaluttoq)은 그린란드의 수도 누크에서 남쪽으로 160km 떨어진 곳에 위치해 있다.그 루비는 내 것부터 시장까지 추적할 수 있다.

모잠비크 북동쪽에 있는 몬테푸에즈 루비 광산은 세계에서 가장 중요한 루비 매장지에 위치해 있지만 루비는 2009년에야 이곳에서 처음 발견되었다.[17]10년도 채 되지 않아 모잠비크는 보석 품질의 루비를 위한 세계에서 가장 생산적인 공급원이 되었다.

가치에 영향을 미치는 요인

루비는 다른 보석과 마찬가지로 색, 절단, 선명성, 캐럿 중량 등 4C로 알려진 기준을 사용하여 등급이 매겨진다.루비는 또한 지리적 기원에 근거하여 평가된다.

색: 색채 원석의 평가에서 색채는 가장 중요한 요소다.색은 색조, 포화, 톤의 세 가지 요소로 나뉜다.Hue는 우리가 일반적으로 사용하는 색상을 가리킨다.투명한 보석들은 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 보라색의 순수한 스펙트럼 색조에서 발생한다.[18]자연에서는 순수한 색조가 거의 없기 때문에 원석의 색조를 말할 때 일차적, 이차적 색조, 때로는 삼차적 색조를 말한다.루비는 빨간색으로 정의된다.보석의 다른 모든 종은 사파이어라고 불린다.루비는 오렌지, 보라색, 보라색, 보라색, 그리고 분홍색을 포함한 다양한 2차 색조를 보일 수 있다.

  • 자연적으로 발생하는 루비 크리스털

  • 천연 루비(포함물 포함)

  • 커트 핑크 루비

  • 보라색 루비

명확성:루비는 많은 포함물을 수용하기 때문에 포함물의 크기, 개수, 위치 및 가시성에 의해 명확하게 평가된다.투명도가 가장 높은 루비는 인간의 육안으로 가장 잘 보이지 않기 때문에 "눈 청소부"라고 알려져 있다.[19]루비는 또한 실크라고 불리는 얇고 교차하는 혼합물을 포함할 수 있다.비단은 빛을 산란시켜 보석의 외관을 밝게 할 수 있으며, 강한 열이 루비의 비단을 저하시키므로 비단의 존재 또한 루비가 이전에 열처리한 적이 있는지 여부를 보여줄 수 있다.

치료 및 개선

원석을 치료함으로써 원석의 질을 향상시키는 것이 일반적인 관행이다.일부 치료법은 거의 모든 경우에 사용되기 때문에 허용 가능한 것으로 간주된다.1990년대 후반에는 저가 원료의 대량 공급으로 열처리 루비 공급이 갑자기 급증하면서 루비 가격 하락 압력이 이어졌다.

사용된 개선사항으로는 색상 변경, 루틸리 포함 용해로 투명성 향상, 골절 치료(골절) 또는 심지어 완전히 채우는 것 등이 있다.

가장 흔한 치료법은 열을 가하는 것이다.시장 하단에 있는 대부분의 루비는 색상을 개선하고 보라색 색조, 파란색 패치, 실크 등을 제거하기 위해 열처리된다.이러한 열처리는 일반적으로 1800 °C(3300 °F)의 온도에서 발생한다.[20]어떤 루비는 낮은 튜브 열 과정을 거치게 되는데, 그 돌은 약 1300 °C(2400 °F)의 온도의 숯에서 20~30분간 가열된다.비단이 부분적으로 깨져 색이 개선되었다.

최근 몇 년 사이 빈도가 높아진 또 다른 치료법은 납유리 충전제다.루비 내부의 골절을 납유리(또는 이와 유사한 물질)로 채우면 돌의 투명성이 획기적으로 향상되어 이전에는 보석으로 응용하기에 적합하지 않았던 루비가 된다.[21]프로세스는 다음 4단계로 수행된다.

  1. 거친 돌은 공정에 영향을 미칠 수 있는 모든 표면 불순물을 제거하기 위해 미리 다듬어진다.
  2. 그 러프는 불소화수소로 청소된다.
  3. 충전재가 추가되지 않는 첫 번째 가열 프로세스.가열 공정은 골절 내부의 불순물을 제거한다.이 작업은 최대 1400 °C(2500 °F)의 온도에서 수행될 수 있지만, 루타일 실크는 여전히 손상되지 않기 때문에 약 900 °C(1600 °F)의 온도에서 발생할 가능성이 크다.
  4. 다른 화학 첨가물이 있는 전기 오븐의 두 번째 가열 과정.다른 용액과 혼합물은 성공적이었지만, 현재 대부분 납 함유 유리화약이 사용되고 있다.루비는 기름에 담갔다가 가루로 덮여 타일에 박혀 오븐에 넣어 산화 대기에서 1시간 동안 900℃(1600℃) 정도 가열된다.주황색 가루는 가열하면 투명한 노란색의 페이스트로 변형되어 모든 골절을 채운다.식힌 후 페이스트의 색이 완전히 투명해지고 루비의 전체적인 투명도를 극적으로 개선한다.[22]

색상을 첨가해야 할 경우 유리가루는 나트륨, 칼슘, 칼륨 등의 원소는 물론 구리나 다른 금속 산화물로 "향상"할 수 있다.

두 번째 가열 과정은 다른 혼합물을 바르더라도 3~4번 반복될 수 있다.[23]루비를 함유한 보석류를 가열할 때(수리를 위해) 붕산이나 다른 물질로 코팅해서는 안 된다. 이것이 표면을 에칭할 수 있기 때문이다. 그것은 다이아몬드처럼 "보호"될 필요가 없다.

10배 루프를 사용하여 충치와 골절의 거품을 기록함으로써 치료법을 확인할 수 있다.[24]

합성 및 모방

일반 조명(상단) 아래, 녹색 레이저 조명 아래(하단)의 인공 루비.적신호가 방출되다.

1837년 가우딘은 포타시 알룸을 높은 온도에서 색소로 약간의 크롬을 혼합하여 최초의 합성 루비를 만들었다.1847년 에벨멘은 알루미나를 붕산에 섞어 하얀 사파이어를 만들었다.1877년 에드먼드 프레미와 산업용 유리 제조업체인 찰스 페일은 작은 돌들을 잘라낼 수 있는 크리스탈 코런덤을 만들었다.1887년 프레미와 오귀스트 베르누일은 붉은 열에 약간의 크롬을 넣어 BaF와2 AlO를23 융합하여 인공 루비를 제조하였다.1903년 베르누일은 나중에 베르누일 공정으로도 알려진 이 화염 융접 공정을 이용하여 상업적인 규모로 합성 루비를 생산할 수 있다고 발표했다.[25]1910년까지 베르누일의 실험실은 30개의 용광로 생산 시설로 확장되었고, 1907년에는 연간 원석 생산량이 1,000kg(2,000lb)에 달했다.

합성 루비가 생산될 수 있는 다른 공정은 Czochralski의 당김 공정, 플럭스 공정, 열수 공정을 통해서이다.대부분의 합성 루비는 저렴한 비용으로 인해 불꽃 융합을 통해 발생한다.합성 루비는 육안으로 볼 수 있는 결함이 없을 수 있지만 확대하면 곡선과 기포가 보일 수 있다.숫자가 적고 불완전함이 덜 분명할수록 루비는 더 가치가 있다; 불완전함(즉, 완벽한 루비)이 없는 한, 이 경우 인위적인 것으로 의심받게 된다.도펜트는 일부 제조된 루비에 첨가되어 합성 물질로 식별될 수 있지만, 대부분은 그 기원을 알아내기 위해 보석학적 검사를 필요로 한다.

합성 루비는 보석뿐만 아니라 기술적인 용도를 가지고 있다.합성 루비의 막대들은 루비 레이저와 마저를 만드는데 사용된다.최초의 작업용 레이저는 1960년에 테오도르 H. 마이먼에 의해 만들어졌다.[26]마이만은 고체 상태의 광펌프 합성 루비를 사용해 694나노미터(nm)의 파장에서 적색 레이저 빛을 냈다.루비 레이저는 아직 사용 중이다.루비는 또한 현대의 기계식 시계공장에서 마모 노출 위치나 좌표 측정기의 스캐닝 프로브 팁과 같이 높은 경도가 요구되는 용도에 사용된다.

모조 루비도 시판된다.붉은 스피넬, 붉은 가네트, 색유리는 루비라고 거짓 주장되어 왔다.모조품은 로마 시대로 거슬러 올라가고 이미 17세기에 들어서 용광로 밑바닥에서 주홍색 털실을 태워서 붉은 색으로 칠하는 기술이 개발되어 모조석 아래에 놓였다.[27]붉은 스피넬을 위한 발라스 루비와 붉은 토르말린을 위한 루벨라이트 같은 교역조건은 의심하지 않는 구매자들을 오도할 수 있다.따라서 그러한 용어는 실험실 수동 조화 위원회(LMHC)와 같은 많은 보석학 협회에서 사용하지 않는다.

기록과 유명한 예

미국 워싱턴 D.C. 국립자연사박물관의 루비
  • 워싱턴 D.C.에 있는 스미스소니언 국립 자연사 박물관에는 세계에서 가장 크고 훌륭한 루비 보석들이 있다.다이아몬드가 박힌 백금반지를 배경으로 한 23.1캐럿(4.62g) 버마 루비는 사업가 겸 자선가인 피터 벅이 부인 카르멘 루시아를 추모하기 위해 기증했다.이 원석은 포화도가 높은 빨간색과 뛰어난 투명성을 결합하여 보여준다.미세하게 비례한 컷은 선명한 붉은 반사를 제공한다.이 돌은 1930년대에 버마(현 미얀마)의 모곡 지역에서 채굴되었다.[28]
  • 2007년, 런던의 보석상 Garrard & Co는 웹사이트에 하트 모양의 40.63캐럿 루비를 선보였다.[29]
  • 2011년 12월 13일 엘리자베스 테일러의 보석 전집이 크리스티 경매에 부쳐졌다.이 판매에는 루비 세트 몇 개가 포함되었는데, 특히 '캐럿당 가격' 기록을 깬 8.24 ct 보석 세트(캐럿당 51만2925달러, 총 420만 달러 이상),[30] 그리고 370만 달러 이상에 팔린 목걸이가[31] 눈에 띈다.
  • 리버티 벨 루비는 세계에서 가장 큰 채굴된 루비다.그것은 2011년에 강탈당했다.[32]
  • 선라이즈 루비는 세계에서 가장 비싼 루비, 가장 비싼 색깔의 원석, 다이아몬드 말고도 가장 비싼 원석이다.2015년 5월 스위스 경매에서 익명의 구매자에게 3,000만 달러에 팔렸다.[33]
  • 합성 루비 크리스탈은 1961년 5월 16일 휴즈 연구소에서 테오도르 H. "테드" 마이먼에 의해 고안, 설계 및 제작된 세계 최초의 광학 레이저의 이득 매개체가 되었다.

자극된 방출의 메커니즘을 통한 전자기 방사선 증폭의 개념은 이미 암모니아, 후에 루비 등의 다른 물질을 이용하여 마저에 의해 실험실에서 성공적으로 입증된 바 있었지만 루비 레이저는 광학(694.3nm) 파장에서 작동하는 최초의 장치였다.마이만의 시제품 레이저가 여전히 작동하고 있다.

스웨덴 아딜너 컬렉션 메소포타미아의 루비 아이 부적.

역사문화적 참고자료

  • 성경의 구약성서는 출애굽기에 (다른 귀중한 돌의 카탈로그와 함께) 루비를 여러 번 언급하고 있으며, 속담책에도 여러 번 언급하고 있으며, 그 외 여러 번 언급하고 있다.
  • 초기에 기록된 루비의 수송과 거래는 중국의 북실크로드에 관한 문헌에 나타나는데, 그 문헌에는 약 200 BC의 루비가 중국에서 서쪽으로 이동하는 이 고대 선로를 따라 운반되었다.[34]
  • 루비는 아시아 국가들에서 항상 높이 평가되어 왔다.그것들은 인도와 중국에서 갑옷, 딱지, 그리고 귀족들의 마구를 장식하는데 사용되었다.건물의 기초 아래에 루비를 깔아 행운을 확보했다.
  • 힌두교의 전통적인 점성술 신앙은 루비를 "태양의 암석"으로, 또한 천신 수리아, 아홉 천체(나바그라하)의 우두머리"로 하고 있다.그 믿음은 숭배하고 루비를 착용하는 것이 태양을 입는 사람에게 호의적으로 보이게 한다는 것이다.[35]

참고 항목

참조

  1. ^ Wayback Machine에 2007년 10월 1일 보관된 웹미네랄에 대한 코런덤 데이터
  2. ^ Ruby on Gemdat.org 2021년 9월 3일 웨이백 머신에 보관
  3. ^ 2017년 12월 18일 웨이백머신 맥스 바우어, 페이지 2에 보관된 프레셔스 스톤스
  4. ^ "Images of molecular models from Miramodus".
  5. ^ a b "Ruby: causes of color". Archived from the original on March 21, 2016. Retrieved March 28, 2016.
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  7. ^ The Laser Inventor. Springer Biographies. 2018. doi:10.1007/978-3-319-61940-8. ISBN 978-3-319-61939-2.
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외부 링크