Saphir

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Saphir
Catégorie IV : oxydes et hydroxydes[1]
Saphir à l'état brut

Saphir à l'état brut
Général
Numéro CAS 1317-82-4
Formule brute Al2O3  [Polymorphes]
oxyde d'aluminium
Identification
Masse formulaire[3] 101,9613 ± 0,0009 uma
Al 52,93 %, O 47,07 %,
Couleur bleu, jaune, rose, vert, blanc et multicolore
Classe cristalline et groupe d'espace scalénoèdre - ditrigonal R{\bar{3}}c
Système cristallin trigonal
Réseau de Bravais rhomboédrique
Clivage aucun
Cassure inégale, conchoïdale
Habitus massif et granuleux
Échelle de Mohs 9 sur 10 - l'échelle de Mohs (10 pour le diamant)[2]
Éclat vitreux
Propriétés optiques
Indice de réfraction no = 1,768 - 1,778
ne = 1,760 - 1,768
Pléochroïsme fort
Biréfringence 0,008 à 0,009 ; uniaxe négatif[2]
Dispersion 2vz ~ 0,018[2]
Propriétés chimiques
Densité 3,95 - 4,03
Température de fusion 2 050 °C
Fusibilité infusible
Solubilité insoluble
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
"Star of Bombay", Smithsonian Institution, présente un astérisme remarquable.

Le saphir est une variété gemme de corindon pouvant présenter de multiples couleurs, sauf la couleur rouge qui désigne alors uniquement le rubis. On doit à Jacques Louis de Bournon d’avoir montré que le saphir (gemme orientale) et le corindon (spath adamantin) ne font qu’un[4].

Le saphir est une pierre précieuse.

Étymologie[modifier | modifier le code]

Ce terme vient du grec ancien : σάπφειρος, sappheiros (« pierre de couleur bleue ») ou peut-être de l'hébreu סַפִּיר, sappir (« la plus belle chose »)[réf. nécessaire].

On trouve également des saphirs de couleur rose, jaune, orange, violette, verte, et d'autres qui sont incolores ou avec d'autres tons. La variété bleue est la plus connue. La teinte rose-violacé ou rose-orangé, appelée saphir « Padparadja » ou « Padparadscha » (traduit du cinghalais par « fleur de lotus »), est la plus rare et la plus recherchée.

Structure[modifier | modifier le code]

Les saphirs sont constitués de cristaux d'oxyde d'aluminium (Al2O3) contenant des impuretés (oxydes) en traces qui leur donnent leur couleur (titane et fer pour le bleu, vanadium pour le violet, chrome pour le rose, fer pour le jaune et le vert). La couleur est due à l'apparition de niveaux énergétiques à l'intérieur de la bande interdite du corindon, du fait de la présence d'impuretés. Ces niveaux modifient les spectres d'émission et d'absorption du matériau et donc sa couleur.

Le saphir peut être traité thermiquement ; les pierres, trop claires, trop sombres ou avec beaucoup d'inclusions, sont chauffées. Ce processus permet de rehausser couleur et clarté en dissolvant les éléments présents à l'état de traces dans la pierre[5].

On peut trouver des saphirs étoilés où l'astérisme est dû à la présence d'inclusions d'aiguilles de rutile cristallisées à 60° ou 120° dans la pierre. Le saphir étoilé est taillé en cabochon. Sous les rayons du soleil apparaît une étoile de 6 branches et plus rarement de 12 branches.

Synonymie[modifier | modifier le code]

  • Gemme orientale[6]

Saphir synthétique[modifier | modifier le code]

Depuis le début du XIXe siècle, on sait fabriquer en laboratoire des saphirs synthétiques et des rubis synthétiques, dont la composition chimique et les propriétés physiques sont les mêmes que celles des pierres naturelles. On peut cependant détecter ces pierres synthétiques par leurs lignes de cristallisation généralement incurvées, du moins pour les productions les plus anciennes.

Pour sa propriété de forte résistance aux rayures, le saphir synthétique est utilisé comme verre de montre[7] ou lentille de caméra, notamment dans les smartphones[8]. La fabrication de saphir synthétique est aujourd'hui au stade industriel.

Quelques saphirs célèbres[modifier | modifier le code]

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
  2. a, b et c www.geminterest.com
  3. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  4. René Just Haüy, Tableau méthodique des espèces minérales, volume 1, 1820 p. 311
  5. (en) Gemstone.org
  6. Frédéric Georges Cuvier, Dictionnaire des sciences naturelles, 1820, p. 311
  7. Jean Pierre Mercier, Wilfried Kurz et Gérald Zambelli, Traité des matériaux - Introduction à la science des matériaux, volume 1, PPUR presses polytechniques, 1999, p. 7
  8. Belgium-iPhone, Apple ouvre une usine en Arizona pour produire du saphir, 5 novembre 2013
  9. Lorenza Munoz, « Traveling Slice of Americana to Debut in L.A. », Los Angeles Times,‎ 6 décembre 1995
  10. William S. Murphy, « Rare Jewels in Deutsch Gallery Opening », Los Angeles Times,‎ 2 mai 1985