Zafiro

O **zafiro** é unha pedra preciosa, que é unha variedade do mineral corindón, un óxido de aluminio (α-Al2O3). É tipicamente de cor azul, pero hai zafiros naturais amarelos, púrpuras, laranxas e verdes e de dúas ou máis cores. A única cor que os zafiros nunca teñen é a vermella, xa que o corindón vermello se denomina rubí. O corindón rosa pode ser clasificado como zafiro ou rubí dependendo da localidade. Esta variedade de cores que pode mostrar débese á presenza de cantidades traza de elementos como o ferro, titanio, cromo, cobre ou magnesio.

Normalmente, os zafiros naturais tállanse e púlense para formar xemas para xoiaría. Tamén se poden crear sinteticamente en laboratorios para usos industriais ou decorativos en grandes *bolas* cristalinas (*boules*, lingotes monocristalinos). Debido á súa gran dureza, que chega a 9 na escala de Mohs (é o terceiro mineral máis duro despois do diamante, que ten dureza 10, e a moissanita con 9,5), os zafiros tamén se utilizan en aplicacións non ornamentais, como compoñentes na óptica infravermella; en fiestras de alta duración; cristais de reloxos de pulso e outros aparellos; e en *obleas* semicondutoras para electrónica moi finas, que se usan como substratos illantes para propósitos especiais na electrónica do estado sólido (especialmente en circuítos integrados e LEDs baseados no uso de nitruro de galio, GaN).

O zafiro é a pedra correspondente aos nacidos no mes de setembro e a xema dos 45ºs aniversarios. O xubileu de zafiro ocorre pasados 65 anos.

## Zafiros naturais 
miniatura|esquerda|Un zafiro amarelo basto sen tallar atopado na Mina de zafiros Spokane preto de Helena, Montana

O zafiro é unha das variedades xema do corindón, a outra é o rubí (un corindón de tons vermellos). Aínda que o azul é a cor máis habitual dos zafiros, tamén poden ter outras cores, incluso a gris e a negra, e poden ser transparentes. As variedades rosas denomínanse padparadscha (véxase máis abaixo).

Encontráronse depósitos significativos de zafiros en Australia oriental, Tailandia, Sri Lanka, China (Shandong), Madagascar, África Oriental e en Norteamérica nunhas poucas localidades, principalmente en Montana. Os zafiros e os rubís encóntranse xeralmente nos mesmos xacementos xeolóxicos.

Todas as minas de zafiros producen unha gama de calidades e a orixe non é unha garantía de calidade. Os zafiros máis apreciados son os de Caxemira, aínda que en Birmania, Sri Lanka e Madagascar tamén se producen grandes cantidades de xemas de alta calidade.

Os zafiros "parti colored" son os que teñen máis dunha cor nunha soa xema. Australia é a principal fonte deste tipo de zafiros, pero non se usan moito en xoiería, polo que son pouco coñecidos. Ademais non poden crearse sinteticamente polo que só se poden atopar na natureza.

Os zafiros incoloros utilízanse ás veces en xoiería como substitutos dos diamantes.

#### Zafiros rosas 
[miniatura|Zafiro rosa (segundo a terminoloxía norteamericana, xa que poden ser clasificados como [rubís fóra dos Estados Unidos)]]
Os zafiros rosa poden ser rosas claros ou escuros e a intensidade da cor aumenta conforme o seu contido en cromo é máis elevado. Canto máis intensa é a cor máis prezo teñen. Nos Estados Unidos, debe chegar a ter un mínimo de saturación de cor para que se lle chame rubí, en caso contrario denomínase *zafiro rosa*.

### Padparadscha 
*Padparadscha* é un delicado corindón de ton rosa-laranxa a laranxa-rosa de luminosidade clara a media, que se atopou orixinalmente en Sri Lanka, pero tamén o hai en depósitos de Vietnam e partes de África Oriental. Os zafiros padparadscha son raros; o máis raro de todos é a variedade totalmente natural, sen ningún signo de tratamento artificial.

O seu nome deriva do sánscrito *padma ranga* (padma = loto; ranga = cor), por teren unha cor similar á da flor do loto (*Nelumbo nucifera*).

Os zafiros padparadscha naturais a miúdo alcanzan prezos máis altos que moitos dos mellores zafiros azuis. Recentemente, apareceron no mercado máis zafiros desta cor como resultado dun novo método de tratamento artificial chamado difusión reticular.

### Zafiro estrela 
miniatura|esquerda|upright|Zafiro estrela

Un *zafiro estrela* é un tipo de zafiro que mostra un fenómeno luminoso parecido a unha estrela coñecido como asterismo; as xemas vermellas denomínanse "rubís estrela". Os zafiros estrela conteñen inclusións con forma de agullas que se cruzan, que seguen a estrutura cristalina subxacente, o que causa que teñan a aparencia dun padrón de "estrela" de seis raios cando se ven iluminados cunha soa fonte de luz desde a parte superior. A inclusión adoita ser do mineral rútilo, un mineral composto principalmente de dióxido de titanio. As pedras tállanse *en cabochón*, normalmente co centro da estrela preto da parte superior da cúpula. Ocasionalmente, poden verse estrelas de doce raios debidas a que hai dous conxuntos diferentes de inclusións na mesma pedra, como unha combinación de agullas finas de rútilo e pequenas plaquiñas de hematite; o primeiro ten como resultado unha estrela branca e o segundo orixina unha estrela de cor dourada. Durante a cristalización, os dous tipos de inclusións quedan orientadas preferencialmente en diferentes direccións dentro do cristal, formando así estrelas de seis raios que están superpostas formando unha estrela de doce raios. Poden tamén formarse estrelas de doce raios deformadas como resultado de maclado.
As inclusións poden producir tamén un efecto de "ollo de gato" se a dirección 'cara a arriba' da cúpula do cabochón está orientada en perpendicular ao eixe c do cristal en vez de en paralelo a el. Se a cúpula está orientada entre estas dúas direccións, pode verse unha estrela 'descentrada', fóra do punto máis alto da cúpula. A Estrela negra de Queensland, é o zafiro estrela de calidade xema máis grande do mundo, cun peso de 733 quilates. A Estrela da India (extraída en Sri Lanka) cun peso de 563,4 quilates crese que é o segundo zafiro estrela azul máis grande e actualmente está exposto no Museo Americano de Historia Natural da cidade de Nova York. A Estrela de Bombai, de 182 quilates, extraído en Sri Lanka, localizado no Museo Nacional de Historia Natural de Washington, D.C., é outro exemplo de zafiro azul estrela grande. O valor dun zafiro estrela non só depende do seu peso, senón tamén da cor, visibilidade do efecto e intensidade do asterismo.

### Zafiros que cambian de cor 
Unha rara variedade de zafiros naturais, coñecida como zafiros que cambian de cor, mostra diferentes cores baixo distintas iluminacións. Os zafiros que cambian de cor poden ser azuis baixo a luz natural de exteriores pero púrpuras baixo luz de interior incandescente (as tradicionais lámpadas de filamento), ou outros pasan de ser de verdes a verdes agrisados á luz do día a ser rosas ou violetas avermellados baixo luz incandescente. Os zafiros que cambian de cor proceden de diversos lugares, como Tailandia e Tanzania. O efecto de cambio de cor está causado pola interacción do zafiro, que absorbe lonxitudes de onda da luz específicas, e a fonte da luz, cuxo espectro emitido varía dependendo da forma do dispositivo de iluminación. As impurezas de metais de transición no zafiro, como o cromo e o vanadio, son responsables do cambio de cor.

Certos cambios de cor sintéticos teñen un cambio de cor similar ao da xema natural alexandrita, polo que esas pedras son comercializadas como "alexandrium" ou "alexandrita sintética". Porén, o último termo é un erro, porque os zafiros que cambian de cor sintéticos non son, tecnicamente falando, alexandritas sintéticas senón simuladores da alexandrita. En realidade, a verdadeira alexandrita é unha variedade de crisoberilo, non un zafiro.

### Fonte da cor 
miniatura|Estrutura cristalina do zafiro
miniatura|Anel de zafiro feito aproximadamente no ano 1940

Os rubís son corindóns que conteñen impurezas de cromo que absorben a luz verde amarelada e dan lugar a unha cor vermella rubí máis intensa canto maior é o contido de cromo. Os zafiros púrpura conteñen cantidades traza de vanadio e poden ser máis ou menos escuros. O corindón que contén ~0,01% de titanio é incoloro. Se hai cantidades traza de  ferro, a pedra ten unha cor de verde a amarela moi clara. Porén, se están presentes á vez impurezas de titaniio e de ferro, e teñen os estados de valencia correctos, o resultado é unha cor azul intensa.

A diferenza da absorción localizada ("intraatómica") da luz, que causa cor polas impurezas de cromo e vanadio, a cor azul dos zafiros procede da transferencia de carga intervalencia, que é a transferencia dun electrón dun ión de metal de transición a outro por medio de banda de condución ou banda de valencia. O ferro pode estar na forma Fe2+ ou Fe3+, mentres que o titanio xeralmente aparece como Ti4+. Se os ións Fe2+ e Ti4+ son substituídos por Al3+, créanse áreas localizadas con desequilibrio de cargas. Unha transferencia dun electrón desde o Fe2+ e Ti4+ pode causar un cambio no estado de valencia de ambos. Debido ao cambio de valencia hai un cambio específico na enerxía do electrón e absórbese enerxía electromagnética. A lonxitude de onda de luz da enerxía absorbida corresponde á luz amarela. Cando se subtrae esta luz da luz branca incidente, orixínase a cor complementaria azul. Ás veces cando o espazado atómico é diferente en distintas direccións orixínase un dicroísmo verde-azulado.

A transferencia de carga intervalencia é un proceso que produce unha forte cor con porcentaxes de impurezas baixos. Mentres que sempre debe haber polo menos un 1% de cromo no corindón para que se poida ver a cor rubí vermella intensa, o azul dos zafiros pode apreciarse tan só coa presenza dun 0,01% de titanio e ferro.

### Tratamentos 
Os zafiros poden tratarse con diversos métodos para potenciar a súa claridade e cor. As inclusións en pedras naturais poden verse doadamente cunha lupa de xoieiro. Hai probas de que os zafiros e outras pedras preciosas xa eran quentadas polo menos nos tempos do Imperio Romano. As pedras naturais non quentadas son algo raro e a miúdo véndense acompañadas dun certificado dun laboratorio xemolóxico independente que garante que "non hai evidencias de tratamento con calor".

[miniatura|[Zafiro Yogo]]
Os zafiros Yogo ás veces non necesitan someterse a un tratamento con calor porque a cúa cor azul flor de millo é uniforme e intensa, carecen xeralmente  de inclusións e teñen unha alta claridade uniforme. Ata que Intergem Limited empezou a comercializar os Yogo na década de 1980 como os únicos zafiros do mundo que estaban garantidos como non tratados, o tratamento con calor normalmente non se revelaba; en 1982 o tratamento con calor convertérase xa nun asunto importante en xemoloxía. Nese momento, o 95% de todos os zafiros do mundo eran quentados para potenciar a súa cor natural. O comercio iniciado por Intergem de Yogos garantidos como non tratados enfrontouna con gran parte da industria das xemas.

## Minería 
esquerda|miniatura|Zafiros de Madagascar
Os zafiros extráense de depósitos aluviais ou de depósitos de traballos subterráneos primarios. As localidades onde hai minería comercial de zafiros e rubís encóntranse principalmente en Afganistán, Australia, Myanmar, Camboxa, China, Colombia, India, Kenya, Laos, Madagascar, Malawi, Nepal, Nixeria, Paquistán, Sri Lanka, Tadjiikistán, Tanzania, Tailandia, Estados Unidos e Vietnam. Os zafiros de diferentes localidades xeográficas poden ter distintas aparencias ou concentracións de impurezas químicas, e adoitan conter diferentes tipos de inclusións microscópicas. Debido a isto, os zafiros poden dividirse en tres grandes categorías: metamórfico clásico, metamórfico non clásico (ou magmático), e magmático clásico.

Os zafiros de certas localidades ou de certas categorías poden ser máis atractivos comercialmente que os doutras, particularmente os zafiros metamórficos clásicos de Caxemira, Myanmar ou Sri Lanka que non foron sometidos a tratamento con calor.

Zafiros famosos como o zafiro Logan, a Estrela da India e a Estrela de Bombai son orixinarios das minas de Sri Lankan. Madagascar en 2007 era o líder mundial na produción de zafiros grazas aos seus depósitos dos arredores da cidade de Ilakaka. Antes da apertura das minas de lakaka, Australia era o maior produtor (en 1987). En 1991 descubriuse unha nova fonte de zafiros en Andranondambo, no sur de Madagascar. Esta área empezou a explotarse polos seus zafiros en 1993, pero foi practicamente abandonada en poucos anos debido ás dificultades que había para extraer os zafiros das súas rochas.

En Norteamérica, extraéronse zafiros de depósitos de Montana, situados ao longo do río Missouri preto de Helena, Montana, Dry Cottonwood Creek preto de Deer Lodge, Montana e Rock Creek preto de Philipsburg, Montana. Atopáronse zafiros Yogo de calidade en Yogo Gulch ao oeste de Lewistown, Montana. Atopáronse tamén algúns zafiros de grao de xema e rubís na área de Franklin, Carolina do Norte.

Os depósitos de zafiros de Caxemira aínda son ben coñecidos na industria das xemas, malia que o pico da súa produción tivo lugar principalmente nun relativamente curto período de tempo de finais do século XIX e inicios do XX. Ter orixe en Caxemira aumenta significativamente o valor dun zafiro, e a maior parte do corindón orixinario de Caxemira pode ser doadamente identificado pola súa característica aparencia sedosa e ton excepcional. Actualmente, o prezo récord por quilate mundial nunha poxa de zafiros conseguiuno un zafiro de Caxemira nun anel, que se vendeu por aproximadamente 242&nbsp;000 dólares por quilate (máis de 6,74 millóns de dólares en total, incluíndo a prima do comprador) en outubro de 2015.

## Zafiros sintéticos 
miniatura|Zafiro sintético

En 1902 o químico francés Auguste Verneuil desenvolveu o proceso para a produción de cristis de zafiro sintético. No proceso de Verneuil engádese po fino de alúmina a unha chama de oxihidróxeno, e esta diríxese cara a abaixo contra un manto calefactor. A alúmina da chama deposítase lentamente, creando unha *bola* cristalina (*boule*, lingote monocristalino) con forma de bágoa de material de zafiro. Pode engadirse un dopante químico para crear versións artificiais do rubí e todas as outras cores naturais do zafiro, e ademais, outras cores nunca vistas nas mostras xeolóxicas naturais. O material de zafiro artificial é idéntico ao zafiro natural, excepto en que pode fabricarse sen os defectos que se encontran nas pedras naturais. A desvantaxe do proceso de Verneuil é que os cristais que crecen teñen altas tensións internas.

Moitos métodos de fabricar zafiros de hoxe en día son variantes do proceso de Czochralski, que foi inventado en 1916 polo químico polaco Jan Czochralski. Neste proceso, unha diminuta semente de cristal de zafiro mergúllase nun crisol feito do metal precioso iridio ou molibdeno, que contén alúmina moída, e despois vaise retirando paseniñamente cara a arriba a unha velocidade de 1 a 100&nbsp;mm por hora. A alúmina cristaliza no extremo, creando longas "bolas" (*boules*, lingotes) cristalinas con forma de cenoria de gran tamaño, que chegan ata os 200&nbsp;kg de masa.

O zafiro sintético tamén se produce industrialmente a partir de óxido de aluminio aglomerado fundido (por exemplo por prensado isostático en quente) nunha atmosfera inerte, rendendo un produto policristalino transparente pero lixeiramente poroso.

En 2003 a produción mundial de zafiros sintéticos foi de 250 toneladas (1,25 × 109 quilates), principalmente realizada nos Estados Unidos e Rusia. A dispoñibilidade de zafiro sintético barato desbloqueou moitos usos industriais que precisaban este escaso material.

O primeiro láser fabricouse cunha barra de rubí sintético. O láser de zafiro-titanio ten unha relativamente rara capacidade de poder ser sintonizado a varias lonxitudes de onda na rexión do vermello e do infravermello próximo do espectro electromagnético. Pode tamén ser doadamente sometido a bloqueo de modo (*mode-locking*). Nestes láseres un cristal de zafiro producido sinteticamente con impurezas de cromo e titanio irrádiase cunha luz intensa procedente dunha lámpada especial ou outro láser, para crear unha emisión estimulada.

### Aplicacións comúns 
Xunto co dióxido de circonio e o oxinitruro de aluminio, o zafiro sintético utilízase para fabricar fiestras resistentes á rotura en vehículos blindados e en varios traxes militares de armadura corporal, xunto con materiais compostos.

Un tipo de lámpada de arco de xenon (orixinalmente chamada "Cermax"), que agora se denomina xenericamente "lámpada de xenon de corpo cerámico", usa fiestras de cristal de zafiro de saída que toleran altas cargas térmicas, e así maiores potencias de saída cando se compara coas lámpadas convencionais de xenon con fiestras de sílice pura.

#### Cristal de zafiro 
O zafiro sintético ou *cristal de zafiro*, ou *cristal azul* (xa que os zafiros son azuis) é á vez moi transparente a lonxitudes de onda da luz entre 150&nbsp;nm (UV) e 5500&nbsp;nm (IR) (o espectro visible esténdese entre os 380&nbsp;nm e os 750&nbsp;nm), e extraordinariamente resistente ao raiado.

As propiedades máis útiles das fiestras de zafiro son:
* Teñen unha banda de transmisión óptica moi ancha, desde o UV ao infravermello próximo, (de 0,15 a 5,5&nbsp;µm)
* Son significativamente máis fortes que outros materiais ópticos ou fiestras de cristal ordinario
* Son moi resistentes ao raiado e á abrasión (chega a 9 na escala de Mohs de dureza mineral, xa que o corindón é o terceiro mineral máis duro)
* Temperatura de fusión extremadamente alta (2030&nbsp;°C)
Algunhas fiestras de cristal de zafiro están feitas a partir de "bolas"" (*boules*, lingotes) cristalinas de zafiro puro que se fixeron crecer cunha orientación cristalina específica, normalmente ao longo do eixe óptico, que é o eixe c, para que teñan unha birrefrinxencia mínima.

As "bolas" ou lingotes cristalinos son cortadas en láminas co grosor desexado para o cristal e finalmente puídas dándolle o acabado desexado á superficie. As fiestras ópticas de zafiro poden ser puídas orixinando diferentes acabados da superficie debido á súa estrutura cristalina e dureza. O acabado superficial das fiestras ópticas está normalmente determinado polas especificacións de raiado e escavado de acordo coas especificacións adoptadas globalmente MIL-O-13830.

Pensouse inicialmente en utilizar fiestras de zafiro nas pantallas de teléfonos móbiles de Apple iPhone 5s, iPhone 6 e iPad mini 3 pero estes produtos foron finalmente comercializados con pantallas de cristal Gorilla (*Gorilla Glass 3*). Dous dos modelos de reloxo de Apple (*Apple Watch*) levan pantallas feitas de cristal de zafiro.

As fiestras de zafiro utilízanse en cámaras de alta presión e de baleiro para espectroscopía, así como nos cristais de varios reloxos de pulso, e en fiestras de escáneres de código de barras de certas tendas de alimentación pola súa excepcional resistencia e dureza, que resiste o raiado.

#### Uso en endopróteses 
O zafiro monocristalino é bastante biocompatible e ten un excepcionalmente baixo desgaste do par zafiro-metal, o que levou á introdución (concretamente en Ucraína) dos zafiros monocristalinos nas endopróteses da articulación da cadeira.

## Referencias históricas e culturais 
* Etimoloxicamente a palabra "zafiro" deriva do latín *sapphirus*, *sappirus* e este do grego σαπφειρος (*sappheiros*) procedente do hebreo סַפִּיר (*sappir*).  Por outra parte, o termo grego para zafiro usábase máis ben para designar o lapislázuli.
* O zafiro era unha das doce pedras preciosas incluídas no peitoral do Sumo Sacerdote de Israel.
* Durante a Idade Media, os lapidarios europeos empezaron a referirse ao cristal de corindón azul como "zafiro".
* O zafiro é un regalo tradicional que se fai no 45º aniversario de vodas.
* Un xubileu de zafiro ocorre pasados 65 anos. Por exemplo, a raíña Isabel II de Inglaterra celebrou o seu xubileu de zafiro en 2017, despois de 65 anos no trono.

## Zafiros notables 
Velaquí unha lista dalgúns dos zafiros máis notables:

## Notas 
## Véxase tamén 
### Outros artigos 
* Esmeralda
* Rubí

### Ligazóns externas 
* Webmineral.com, Páxina do corindón en Webmineral, con moita información cristalográfica e mineralóxica sobre o corindón