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Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig Weitere Bedeutungen sind unter Saphir Begriffsklarung aufgefuhrt Saphir Aussprache ˈzaːfiɐ oder zaˈfiːɐ ist eine Varietat des Minerals Korund Dem Saphir zugerechnet werden alle farblosen und buntfarbigen Varietaten mit Ausnahme des roten Rubins Im engeren Sinne bezieht sich der Begriff heute auf die blauen Varianten die von Himmelblau bis zu einem ins Schwarze gehenden Dunkelblau reichen und je nach Lichteinfall im Farbton variieren konnen SaphirVerschiedenfarbige Rohsaphire aus Ratnapura Sri LankaAllgemeines und KlassifikationAndere Namen arabisch صفير DMG ṣafir lateinisch sappirusChemische Formel Al2O3Mineralklasse und ggf Abteilung siehe KorundAhnliche Minerale Cordierit Benitoit Kyanit Indigolith Mineral der Turmalingruppe Spinell Tansanit Topas ZirkonKristallographische DatenKristallsystem trigonalKristallklasse Symbol ditrigonal skalenoedrisch 3 2 mPhysikalische EigenschaftenMohsharte 9Dichte g cm3 3 95 bis 4 03Spaltbarkeit keineBruch Tenazitat muschelig splitterig sprodFarbe blau im weitesten Sinne alle Farben ausser rotStrichfarbe weissTransparenz durchsichtig bis undurchsichtigGlanz GlasglanzKristalloptikBrechungsindizes nw 1 767 bis 1 772ne 1 759 bis 1 763Doppelbrechung d 0 008 bis 0 009Optischer Charakter einachsig negativPleochroismus nur orangefarbener Saphir stark gelbbraun orange bis farblos andere Farben schwach bis deutlichWeitere EigenschaftenChemisches Verhalten saureunloslich Inhaltsverzeichnis 1 Etymologie 2 Eigenschaften 2 1 Farbe und optische Effekte 3 Bildung und Fundorte 4 Synthetische Herstellung und chemisch technische Behandlung 5 Synthetische farblose Saphire 6 Verwendung als Schmuckstein 7 Andere Verwendungen 8 Esoterik und Klostermedizin 9 Siehe auch 10 Literatur 11 Weblinks 12 EinzelnachweiseEtymologie BearbeitenDas Wort Saphir bis ins 13 Jahrhundert Bezeichnung fur blaue Schmucksteine vor allem fur Lapislazuli 1 lasst sich weit zuruckverfolgen spatlateinisch sapphirus auch saphirus 2 lateinisch sappirus altgriechisch sapfeiros sappheiros das wahrscheinlich von aramaisch sampir aramaisch Saphira die Schone oder hebraisch ס פ יר sappir abstammt 3 und mit arabisch صفير DMG ṣafir 4 verwandt ist Manche Linguisten schlagen als weitergehende Ableitung vor altiranisch sani prijam und Sanskrit शन प र य shanipriya zusammengesetzt aus शन Shani Saturn und प र य priya geliebt mit der Bedeutung geliebt verehrt von Saturn 5 Folgende Handelsbezeichnungen sind irrefuhrend und veraltet orientalischer Aquamarin grunlichblauer Saphir orientalischer Hyazinth rosa Saphir orientalischer Smaragd gruner Saphir und orientalischer Topas gelber Saphir Eigenschaften BearbeitenWie alle Korunde kristallisiert auch der Saphir im trigonalen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung Al2O3 und entwickelt uberwiegend doppelseitig zugespitzte Tonnen formige sechsseitige pyramidale und prismatische Kristalle Ebenfalls Korund typisch ist die chemische Bestandigkeit So ist Saphir unter anderem Saure unloslich und schmilzt erst bei einer Temperatur von 2050 C 6 Bei 25 C betragen die Warmeleitfahigkeit 41 9 W m K und die Warmekapazitat 754 J kg K 7 Diese fur Isolierstoffe vergleichsweise hohe Warmeleitfahigkeit steigt bei niedrigeren Temperaturen stark an und sinkt bei hoheren Temperaturen ab bei 1200 C auf ein Zehntel des Wertes bei Raumtemperatur Farbe und optische Effekte Bearbeiten nbsp 183 ct Sternsaphir im Cabochonschliff Stern von Bombay Saphire enthalten als Substanzen die zur Farbgebung beitragen geringfugige Beimengungen von Fe2 und Ti4 oder Co2 8 blau Fe3 gelb und grun Cr3 je nach Konzentration rot per Definition ein Rubin bis rosa Ti3 rosa und oder V4 violett zusammen mit Chrom und Eisen orange Der farblose Leukosaphir enthalt dagegen keine Beimengungen Der klassische Schmuckstein Saphir ist von intensivem aber nicht zu dunklem Blau Kashmir Saphire Saphire die in der Schlucht Yogo Gulch in Montana gefunden werden sind uberwiegend tiefblau Als Besonderheit unter den Schmuckstein Saphiren gilt der vorwiegend aus Asien stammende sogenannte Padparadscha eine rosa bis orangefarbene Variante deren Bezeichnung auf das singhalesische Wort fur Lotosblute zuruckgefuhrt wird Padparadschas kommen ursprunglich aus Sri Lanka werden aber mittlerweile haufig farbbehandelt und konnen dann aus der ganzen Welt stammen Ebenfalls begehrt sind die mit dem optischen Effekt Asterismus ausgezeichneten Sternsaphire Aufgrund von orientiert eingelagerten Rutilnadeln zeigt sich eine mehr oder minder perfekte sechsstrahlig sternformige Reflexion Bildung und Fundorte Bearbeiten nbsp Saphir aus dem Yogo Gulch Montana im BrillantschliffZu den Bildungsbedingungen siehe Korund Bildung und Fundorte Die bedeutendsten Produzenten von Saphiren waren bis vor kurzem Sri Lanka und Indien heute kommen die Schmucksteine auch aus den USA insbesondere Montana wo unter anderem im Yogo Gulch Saphire gefunden werden 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 hohere Preise erzielen Die Forderung in Australien hat in den letzten Jahren stark abgenommen Bis 2016 war der Stern von Adam der bisher grosste gefundene Saphir Er wiegt 1404 Karat und wurde in Sri Lanka entdeckt Sein Wert wird auf etwa 90 Millionen Euro geschatzt 9 Im Jahr 2021 wurde der aktuelle Spitzenreiter der Saphir der glucklichen Fugung auch Queen of Asia ebenfalls in Sri Lanka entdeckt Er wiegt 510 kg oder 2 5 Millionen Karat 10 11 12 Synthetische Herstellung und chemisch technische Behandlung BearbeitenBereits im Mittelalter gab es Versuche den Sapphir Stein kunstlich herzustellen bzw zu imitieren 13 Synthetische Saphire konnen seit 1910 in perfekter Qualitat verschiedenen Farben und in nahezu unbegrenzter Grosse hergestellt werden So bezeichnete beispielsweise der inzwischen veraltete Handelsname Amaryl einen synthetischen hellgrunen Saphir 14 Farblose synthetische Saphire werden dabei teilweise unter der irrefuhrenden Handelsbezeichnung Diamandit bzw Diamondit in Umlauf gebracht und dienen als Diamant Imitation 15 Die im Handel als naturlich angebotenen Saphire sind grosstenteils hitzebehandelt wobei die Hitzebehandlung sowohl zur Farbanderung als auch zur Erhohung der Klarheit eines Saphirs vorgenommen wird Bei leichter Hitzebehandlung bleiben mikroskopische Strukturen wie Rutilnadeln Silk erhalten bei starker Erhitzung ca 1800 C werden diese naturlichen Mikroeinschlusse aufgelost und der Saphir wird klar Wird der Saphir sehr langsam wieder abgekuhlt konnen sich die Mikroeinschlusse erneut bilden Auf diese Weise kann aus einem Ti reichen synthetischen Saphir ein Sternsaphir oder rubin hergestellt werden Oberflachliche Risse oder kleine Unebenheiten werden oft durch Einschmelzen von Borax und Bleikristall Glas oder durch Olbehandlung uberspielt Besonders blaue Saphire konnen daruber hinaus durch ein Diffusionsverfahren erzielt werden wobei die blaue Schicht nur sehr dunn und oberflachlich ist Seit ca 2000 werden Saphire oft zusammen mit Berylliumpulver auf 1800 C erhitzt um blaue Tone zu unterdrucken So entstehen intensive gelbe bis orange Saphire 16 Auch namhafte Anbieter verwenden behandelte Saphire teilweise einschliesslich der umstrittenen Diffusionsbehandlung aber ohne Einzeldeklaration zum Beispiel Tiffany amp Co Synthetische farblose Saphire BearbeitenSaphirglas synonym Saphirfluss 17 bezeichnet flache meist farblose Platten aus synthetischen Korunden Sie werden unter anderem in der Uhrmacherei als Uhrenglaser verwendet Die Bezeichnung ist irrefuhrend da Saphirglas kein Glas ist Saphirglas besitzt eine kristalline und keine glasartige amorphe Struktur Saphir ist mit einer Mohsharte von 9 das viertharteste aller transparenten Materialien nach Moissanit kubischem Siliciumnitrid 18 und dem Diamanten und ist in dieser Anwendung daher besonders wegen seiner Kratzfestigkeit geschatzt Saphirglas ist hochreiner synthetischer Saphir einkristallin welcher aus geschmolzenem Aluminiumoxid hergestellt wird Die chemische Formel lautet Al2O3 Saphirglas ist etwas weniger schlagempfindlich als herkommliches Quarzglas oder Mineralglas und hat eine sehr hohe Lichtdurchlassigkeit und Lichtbrechung Dennoch bricht auch Saphirglas unter starkem Druck spitzer harter Gegenstande Die landlaufige Meinung dass Saphirglaser absolut unzerkratzbar seien ist ubertrieben Wenn andere sehr harte Materialien z B Granit und starker Druck z B Stoss auf das Saphirglas einwirken konnen auch hier feine Kratzer entstehen was aber sehr selten vorkommt Ofter kann man die falschlicherweise als Kratzer bezeichneten Aufriebe von Aluminium beobachten die beim Anstossen auf Aluminium Oberflachen entstehen konnen Diese Aufriebe stellen eine haltbare Materialverbindung dar lassen sich jedoch leicht mit einem Radiergummi entfernen Physikalische Eigenschaften von synthetischem Saphirkristall hexagonale Kristallstruktur Dichte ca 4 g cm Schmelzpunkt 2050 C Warmeleitfahigkeit bei 25 C 42 W m K Druckfestigkeit bei 24 C 2 GPa Zugfestigkeit bei 24 C 186 4 MPa 100 SaurebestandigkeitMit Hilfe eines elektronischen Diamantprufgerates wie es zur sicheren Bestimmung naturlich geschliffener Diamanten in der Schmuckbranche Anwendung findet kann man Saphirglas durch seine wesentlich hohere Warmeleitfahigkeit sicher von gewohnlichem Glas unterscheiden Es existieren verschiedene Herstellungsverfahren aus der Schmelze neben anderen technisch nicht bedeutenden Verfahren aus dem Flux Metallsalzschmelze oder Hydrothermal das tiegelfreie Verneuil Verfahren nach der Erfindung des franzosischen Chemikers Auguste Verneuil 1902 die EFG Methode von engl Edge defined Film fed Growth eigentlich das Stepanov Verfahren 19 20 zur Herstellung von Saphirprofilen Platten Rohre Stabe etc mit konstantem Querschnitt das Czochralski Verfahren erfunden vom polnischen Wissenschaftler Jan Czochralski im Jahr 1916 das Nacken Kyropoulos Verfahren benannt nach Richard Nacken und Spyro Kyropoulos Physikalisches Institut Gottingen 1926 Beim Verneuil Verfahren wird auf ein kleines Stuck Saphir in einer Kammer bei Temperaturen oberhalb von 2050 C mittels Knallgasflamme Aluminiumoxid Pulver aufgeschmolzen sodass es zu einer Kristallbirne von 3 bis 4 cm Durchmesser und 11 bis 14 cm Lange aufwachst Dieser Saphirkristall wird mittels Diamant Trennscheiben in Scheiben geschnitten die anschliessend geschliffen und poliert werden bis transparente Saphirkristallscheiben mit glanzender Oberflache entstehen Die Scheiben erhalten je nach Kundenvorgaben noch eine polierte Fase Das Wissen um die rationelle Herstellung hochqualitativer Saphirglaser und insbesondere die Herstellung der dafur benotigten Maschinen und Geratschaften war lange ein streng gehutetes Betriebsgeheimnis Da Saphirglas durch seine hohe Harte extrem kratzfest ist wird es oft bei hochwertigen Uhren verwendet wobei aber auch bereits Uhren unter 60 Euro mit Saphirglasern am Markt zu finden sind Bei wenigen besonders hochwertigen Uhrenmarken aus Schweizer Herstellung wird das gesamte Uhrgehause aus Saphir hergestellt Weiterhin existieren sogar in Serie gefertigte mechanische Uhrwerke deren gesamte Platinen aus Saphirkristall gefertigt werden um Einsicht ins Innere der Mechanik zu geben Eine sehr geringe Anzahl von Herstellern und Verarbeitern von synthetischem Saphirglas beherrschen den weltweiten Markt insbesondere durch dessen aufwendige Verarbeitung in besonders komplexen Formen Hersteller sind in Frankreich der Schweiz Polen und China Hongkong Mauritius sowie Japan ansassig Gangig sind bei hochwertigen Saphiruhrglasern spezielle Beschichtungen wie z B zur Entspiegelung um die Lichtreflexion zu reduzieren Hierbei war fruher bei manchen Herstellern ein blaulicher Schimmer zu erkennen Vor dem Jahr 2000 hergestellt sind diese Antireflexschichten meist nicht ausreichend kratzfest In jungerer Zeit sind diese Beschichtungen jedoch meist nicht mehr ablosbar oder abreibbar auch die Erkennbarkeit einer solchen Beschichtung ist meist nur durch den Effekt gegeben dass der Betrachter gar keinen Kristall mehr erkennen kann Besonders bei doppelseitig entspiegelten Saphirglasern ist dieses Merkmal sehr ausgepragt der Betrachter glaubt eine Uhr ohne Glas vor sich zu haben Mit einem einfachen Test kann Saphirglas von anderen Uhrglasern unterschieden werden Dank der kristallinen Struktur perlt ein Wassertropfen nur sehr langsam und ohne Schlieren zu ziehen von der Oberflache ab wenn das Saphirglas schrag gehalten wird Im direkten Vergleich lauft der Tropfen bei Mineralglas oder Kunststoffglas sichtbar schneller herab und hinterlasst eine dunne Schliere 21 Bei hochpreisigen Mobiltelefonen einiger Hersteller besteht das Deckglas aus Saphirglas Normalerweise besteht das Deckglas des Displays aus speziellem Abdeckglas fur Displays bspw Gorilla Glass aber auch Saphirglas kann als kratzfestes Display in Smartphones verbaut werden 22 Verwendung als Schmuckstein Bearbeiten nbsp Logan Saphir aus dem National Museum of Natural History in Washington D C Saphire werden uberwiegend zu Schmucksteinen verarbeitet Durchsichtige Steine von hoher Qualitat moglichst wenig Einschlusse erhalten dabei einen Facettenschliff undurchsichtige und vor allem diejenigen mit Asterismus werden dagegen zu Cabochons verarbeitet um den Sterneneffekt hervorzuheben Der grosste jemals geschliffene Saphir ist der Stern von Indien mit einem Gewicht von 563 35 Karat 112 67 Gramm Der in Sri Lanka gefundene etwa 2 Milliarden Jahre alte Stein wurde 1901 durch John Pierpont Morgan an das American Museum of Natural History ubereignet und kann dort besichtigt werden 23 nbsp Saphir Padparadscha Antikschliff 2 28 ct nbsp Blauer Saphir Kissenschliff 2 08 ct nbsp Blauer Saphir Radiant Schliff 1 15 ct nbsp Saphir mit Farbwechsel 1 40 ct nbsp Gelbgruner Saphir unbehandelt 0 67 ct nbsp Violetter Saphir 2 48 ct nbsp Violetter Saphir Tropfenschliff 3 20 ct nbsp Rosa Saphir Achteck 1 17ct nbsp Gelber Saphir Navette bzw Marquise 6 87 ctAndere Verwendungen BearbeitenNeben seiner Verwendung als Schmuckstein wurde Saphir in Plattenspielern der 1950er und 1960er Jahre als Material fur die Tonabnehmer Abtastnadel eingesetzt und fuhrte zur umgangssprachlichen Bezeichnung Saphir fur diese Nadel Wegen seiner hohen Harte und Abriebfestigkeit wird Saphir auch als Fuhrung u a fur Drahterodier und Textilmaschinen verwendet Gegenuber dem festeren Diamant bietet er trotz kurzerer Lebensdauer erhebliche Kostenvorteile Synthetische einkristalline Saphirscheiben sind das wichtigste Substratmaterial fur das kunstliche Aufwachsen Heteroepitaxie von einkristallinem Galliumnitrid dem Material fur blaue weisse und grune Leuchtdioden sowie blaue Laserdioden Mit Titan als aktivem Laser Ion dotiert dient synthetischer Saphir als Wirtskristall fur den Titan Saphir Laser einem im Wellenlangenbereich von 700 bis etwa 1000 Nanometern arbeitenden Laser Fur die extremen Belastungen ausgesetzten Fenster von Aufklarungsflugzeugen Flugabwehrraketen oder Weltraumflugkorpern werden synthetische Saphire von bis zu 75 Zentimeter Durchmesser eingesetzt In besonderen Fallen findet Saphir auch in wissenschaftlichen Instrumenten bei der Raumfahrt Verwendung zum Beispiel bei der Genesis Mission Wegen seiner im Vergleich zu anderen isolierenden Materialien hohen Warmeleitfahigkeit von 40 W m K bei einer Temperatur von 25 C greift man in wissenschaftlichen Experimenten zu Scheiben aus diesem Material wenn etwa eine effektive Kuhlung oder eine genaue Temperaturregelung durch ein zum Zwecke der Beobachtung durchsichtiges Medium hindurch erfolgen muss Bei steigender Temperatur nimmt die Warmeleitfahigkeit allerdings ab und betragt bei 400 C noch 12 W m K und bei 1200 C nur noch 4 W m K Eine Temperatursenkung sorgt dagegen fur einen starken Anstieg der Warmeleitfahigkeit die bei einer Temperatur von 200 C einen Wert von 10 000 W m K erreicht 24 wodurch der Saphir fur Tieftemperaturexperimente sehr gut geeignet ist Bei der so genannten Silicon on Sapphire Technologie werden mittels heteroepitaktisch auf Saphir erzeugten Siliciumschichten integrierte Schaltkreise erzeugt Esoterik und Klostermedizin BearbeitenDie himmelblaue Variante wird gewohnlich mit Eigenschaften wie Ruhe Reinheit und Frieden in Verbindung gebracht Wissenschaftliche Belege fur die angeblichen physischen und psychischen Wirkungen gibt es nicht Auch in Werken der mittelalterlichen Heilkunde 25 26 fand der Saphir Erwahnung Siehe auch BearbeitenListe der Minerale Liste mineralischer Schmuck und EdelsteineLiteratur BearbeitenD Schwarz S Greiff R Schlussel K Schmetzer A Peretti H J Bernhardt P Rustenmeyer R E Kane A Weerth C P Smith G Bosshart Ch Bank J Kanis B J Neville F v Gnielinski R Hochleitner H H Hanni Rubin Saphir Korund Schon hart selten kostbar Christian Weise Hrsg extraLapis Band 15 Weise Munchen 1998 ISBN 3 921656 45 1 Matthias Bodenhofer Ilakaka Hauptstadt des Saphirs Eine politisch okologische Untersuchung des Saphirbergbaus in Madagaskar Albert Ludwigs Universitat Freiburg i Br 2004 freidok uni freiburg de abgerufen am 3 Oktober 2020 Wissenschaftliche Arbeit Petr Korbel Milan Novak Mineralien Enzyklopadie Dorfler Natur Edition Dorfler im Nebel Verlag Eggolsheim 2002 ISBN 978 3 89555 076 8 S 82 Walter Schumann Edelsteine und Schmucksteine Alle Arten und Varietaten 1900 Einzelstucke 16 uberarbeitete Auflage BLV Verlag Munchen 2014 ISBN 978 3 8354 1171 5 S 102 105 Weblinks Bearbeiten nbsp Commons Saphir Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien Saphir In Mineralienatlas Lexikon Geolitho Stiftung abgerufen am 3 Oktober 2020 Einzelnachweise Bearbeiten Wilhelm Ganzenmuller Beitrage zur Geschichte der Technologie und der Alchemie Verlag Chemie Weinheim an der Bergstrasse 1956 S 169 176 doi 10 1002 jpln 19560750107 online verfugbar bei publikationsserver tu braunschweig de abgerufen am 3 Oktober 2020 Otto Zekert Osterreichischer Apothekerverein Gesellschaft fur Geschichte der Pharmazie Hrsg Dispensatorium pro pharmacopoeis Viennensibus in Austria 1570 Deutscher Apotheker Verlag Hans Hosel Berlin 1938 S 154 Latein Saphirus Saphir Edelstein Saphir In duden de Duden online abgerufen am 3 Oktober 2020 Karl Lokotsch Etymologisches Worterbuch der europaischen germanischen romanischen und slavischen Worter orientalischen Ursprungs Indogermanische Bibliothek Band 2 2 unveranderte Auflage Carl Winters Universitatsbuchhandlung Heidelberg 1927 S 145 1830 Sskr saniprija online verfugbar bei archive org Internet Archive Saphir In Kluge Etymologisches Worterbuch der deutschen Sprache Eintrag zu Aluminiumoxide Korund In Rompp Online Georg Thieme Verlag abgerufen am 21 Mai 2016 Materialeigenschaften des synthetischen Saphirs bei oskar moser de Memento vom 4 Marz 2016 im Internet Archive Carl Arnold Repetitorium der Chemie mit besonderer Berucksichtigung der fur die Medizin wichtigen Verbindungen sowie des Arzneibuches fur das Deutsche Reich und anderer Pharmakopoen 7 Auflage Leopold Voss 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