Mavi safirlere (Korundum minerali) uygulanan renk tedavilerinin gemolojiksel incelemesi
Gemological investigation of color enhancements for blue sapphires (The mineral corundum)
Yazar: BÜLENT BAYIRCILAR
Danışman: DOÇ. DR. MURAT HATİPOĞLU
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Doğal Yapı Taşları ve Süs Taşları Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Ülkemiz mücevher sektörünün yoğun olarak kullandığı safir taşlarının muamele görmüş safirler ile doğal renkli olanları arasında büyük fiyat farkları olduğundan gemolojik olarak bu taşların orijinlerinin belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle doğal ve işlem görmüş safirler seçilmiş ve bunların fiziksel ve kimyasal tanımlamaları yapıldıktan sonra immersiyonoskop ve gemoloji mikroskobu kullanılarak ısıl işlem, kobalt cam dolgu, titanyum difüzyonu veya berilyum difüzyonu işlemi görüp görmediği tespit edildi. Saf korundum alüminyum ve oksijen den oluşur alüminyum ve oksijen spektrumu 160 nanometre morötesi bölgesi ile 5000 nanometre kızılötesi bölgesi arasında emilim göstermez ve renksizdir ancak iz elementlerin kristal kafeste alüminyum ile yer değiştirmesiyle renklenme meydana gelir ki bu iz elementler renklenmeyle direkt ilişkilidirler. Krom elementinin yoğunluk oranı açık pembe renginden koyu kırmızı rengin oluşumuyla ilişkilidir. Aynı şekilde Demir soluk sarı, Demir – Titanyum  iyon çifti mavi rengin oluşumunun sebebidir. Korundum kristal kafesinde en yaygın olarak bulunan iz elementler; Hidrojen, Magnezyum, Demir, Krom, Silisyum, Titanyum dur.  İz elementler ve bunların oluşturduğu iyon çiftlerinin kızılötesi bölgesinde gösterdiği emilim ve pikleri literatürde tarandı ve tespit edildikten sonra Dokuz Eylül Üniversitesi Gemoloji Laboratuarında Bruker FT-IR Drifts spektrum cihazı kullanılarak eldeki örneklerin spektrumları çekildi ve elde edilen verilerle karşılaştırıldı. Difüzyon safirler polariskop üzerine hazırlanmış immersiyon düzeneğinde incelendiğinde örneklerin kemer ve faset birleşim noktaları gibi ince bölümlerinde mavi renk yoğunlukları gözlemlenmiştir. Aynı örneklerin kızılötesi spektrumları incelendiğinde berilyum difüzyonu dışındaki safirlerde 3309 dalgasayısı bölgesinde oksijen ve hidrojen çiftine ilişkin emilim çok zayıf olmakta ve berilyum difüzyonunda hiç gözlemlenmemektedir. Bu verilerden sonra immersiyon düzeneğinde yaptığımız incelemeleri tekrar kontrol ettiğimizde berilyum difüzyonu tedavisi görmüş mavi safirlerin faset birleşim noktaları ve kemer çevresinde diğer difüzyon tedavilerinin aksine renk açılması yani aydınlık bölgelerin oluştuğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
The sapphires that are used heavily by our country's jewellery industry have huge price differences due to naturel and treated sapphires thus sapphires' gemological identification carries great importance. Therefore, samples of natural and treated sapphires are chosen and after their physical and chemical identifications are made they were tested by immersionoscope and gemological microscope for their heat treatment, cobalt glass field, titanium diffusion or beryllium diffusion processes. Pure corundum is formed from aluminum and oxygen. Aluminum and oxygen spectrum does not show emission and looks colorless between 160 nanometer ultraviolet region and 5000 nanometer infrared region but displacement between trace elements and aluminum in crystal lattice causes coloration to occur, and these trace elements are directly associated with coloration. The chrome element's intensity ratio is related with the formation of light pink color to dark red color. Likewise, it is for the same reason that Iron  shows faint yellow and Iron - Titanium ion pair shows blue color. The most common trace elements found in corundum crystal lattice and their valance values are Hydrogen, Magnesium, Iron, Chrome, Titanium, Silicon. The emission and the peaks in the infrared region of the trace elements and their ion pair compositions were screened and identified in the literature, then spectra of the samples were taken by using the Bruker FT-IR Drifts spectrum device at the Dokuz Eylul University Gemology Laboratory and compared with the data obtained. Diffusion sapphires show blue color intensity at the thin parts of the samples like the girdle and the facet joints when examined on an immersion assembly prepared on polariscope. When the same samples' infrared spectrums are examined apart from the beryllium diffusion sapphires the emission related to oxygen and hydrogen pair is so weak at the area of wavenumber 3309 and not absorbed on beryllium diffusion. When we check again the studies we did in immersion assembly with the new data, unlike other diffusion treatment color lightening meaning the formation of light areas are observed at the facet joints and the girdle of the blue sapphires that are beryllium threated.