El rubí es una piedra preciosa de color rojo rosado a rojo sangre , una variedad del mineral corindón ( óxido de aluminio ). El rubí es una de las gemas de joyería tradicionales más populares y es muy duradera. Otras variedades de corindón de calidad gema se denominan zafiros . El rubí es una de las gemas cardinales tradicionales , junto con la amatista , el zafiro , la esmeralda y el diamante . [3] La palabra rubí proviene de ruber , que en latín significa rojo. El color de un rubí se debe al elemento cromo .
Algunas piedras preciosas que popularmente o históricamente se denominan rubíes, como el rubí del Príncipe Negro de la Corona Imperial Británica , son en realidad espinelas . Antiguamente se las conocía como "rubíes de Balas".
La calidad de un rubí está determinada por su color, corte y claridad, que, junto con el peso en quilates , afectan su valor. El tono de rojo más brillante y valioso, llamado rojo sangre o sangre de paloma, tiene un gran valor sobre otros rubíes de calidad similar. Después del color viene la claridad: similar a los diamantes, una piedra clara tendrá un valor superior, pero un rubí sin inclusiones de rutilo en forma de aguja puede indicar que la piedra ha sido tratada. El rubí es la piedra natal tradicional de julio y suele ser más rosado que el granate , aunque algunos granates rodolitos tienen un tono rosado similar al de la mayoría de los rubíes. El rubí más valioso del mundo que se vendió en una subasta es el Sunrise Ruby , que se vendió por 34,8 millones de dólares estadounidenses. [4]
Los rubíes tienen una dureza de 9,0 en la escala de dureza mineral de Mohs . Entre las gemas naturales, solo la moissanita y el diamante son más duros, con el diamante con una dureza de Mohs de 10,0 y la moissanita en algún lugar entre el corindón (rubí) y el diamante en dureza. El zafiro, el rubí y el corindón puro son α-alúmina, la forma más estable de Al2O3 , en la que 3 electrones abandonan cada ion de aluminio para unirse al grupo octaédrico regular de seis iones O2− cercanos ; en el corindón puro esto deja a todos los iones de aluminio con una configuración muy estable sin electrones desapareados o niveles de energía sin llenar, y el cristal es perfectamente incoloro y transparente excepto por defectos.
Cuando un átomo de cromo reemplaza un átomo ocasional de aluminio, también pierde 3 electrones para convertirse en un ion cromo 3+ para mantener el equilibrio de carga del cristal Al 2 O 3 . Sin embargo, los iones Cr 3+ son más grandes y tienen orbitales electrónicos en direcciones diferentes a los del aluminio. La disposición octaédrica de los iones O 2− está distorsionada y los niveles de energía de los diferentes orbitales de esos iones Cr 3+ se alteran ligeramente debido a las direcciones de los iones O 2− . [6] Esas diferencias de energía corresponden a la absorción en las regiones ultravioleta, violeta y amarillo-verde del espectro.
Si el uno por ciento de los iones de aluminio se reemplazan por cromo en el rubí, la absorción de color verde amarillento da como resultado un color rojo para la gema. [6] Además, la absorción en cualquiera de las longitudes de onda anteriores estimula la emisión fluorescente de luz roja de longitud de onda de 694 nanómetros, que se suma a su color rojo y brillo percibido . [7] La concentración de cromo en rubíes artificiales se puede ajustar (en el proceso de crecimiento del cristal) para que sea de diez a veinte veces menor que en las piedras preciosas naturales. Theodore Maiman dice que "debido al bajo nivel de cromo en estos cristales, muestran un color rojo más claro que el rubí de piedra preciosa y se los conoce como rubí rosa ". [8]
Después de absorber luz de longitud de onda corta, hay un breve intervalo de tiempo en el que la red cristalina del rubí se encuentra en un estado excitado antes de que se produzca la fluorescencia. Si los fotones de 694 nanómetros pasan a través del cristal durante ese tiempo, pueden estimular la emisión de más fotones fluorescentes en fase con ellos, lo que refuerza la intensidad de esa luz roja. Al disponer espejos u otros medios para que la luz emitida pase repetidamente a través del cristal, un láser de rubí produce de esta manera una intensidad muy alta de luz roja coherente .
Todos los rubíes naturales tienen imperfecciones, incluidas impurezas de color e inclusiones de agujas de rutilo conocidas como "seda". Los gemólogos utilizan estas inclusiones de agujas que se encuentran en los rubíes naturales para distinguirlos de los sintéticos, imitadores o sustitutos. Por lo general, la piedra en bruto se calienta antes de cortarla. En la actualidad, casi todos los rubíes reciben algún tipo de tratamiento, siendo el tratamiento térmico la práctica más común. Los rubíes sin tratar de alta calidad tienen un precio muy superior.
Algunos rubíes muestran un asterismo o "estrella" de tres o seis puntas . Estos rubíes se cortan en cabujones para mostrar el efecto correctamente. Los asterismos se ven mejor con una sola fuente de luz y se mueven a través de la piedra a medida que la luz se mueve o la piedra gira. Estos efectos ocurren cuando la luz se refleja en la "seda" (las inclusiones de agujas de rutilo orientadas estructuralmente ) de una manera determinada. Este es un ejemplo en el que las inclusiones aumentan el valor de una piedra preciosa. Además, los rubíes pueden mostrar cambios de color, aunque esto ocurre muy raramente, así como chatoyance o el efecto "ojo de gato".
En general, el corindón de calidad de piedra preciosa en todos los tonos de rojo, incluido el rosa, se llama rubí. [9] [10] Sin embargo, en los Estados Unidos, se debe cumplir una saturación mínima de color para que se lo llame rubí; de lo contrario, la piedra se llamará zafiro rosa . [9] Establecer una distinción entre rubíes y zafiros rosas es relativamente nuevo, habiendo surgido en algún momento del siglo XX. A menudo, la distinción entre rubí y zafiro rosa no es clara y puede ser debatida. Como resultado de la dificultad y la subjetividad de tales distinciones, las organizaciones comerciales como la Asociación Internacional de Piedras Preciosas Coloreadas (ICGA) han adoptado la definición más amplia de rubí que abarca sus tonos más claros, incluido el rosa.
Históricamente, los rubíes se han extraído en Tailandia, en el distrito de Pailin y Samlout de Camboya , así como en Afganistán , Australia , Brasil , Colombia , India , Namibia , Japón y Escocia. Después de la Segunda Guerra Mundial , se encontraron depósitos de rubíes en Madagascar , Mozambique , Nepal, Pakistán, Tayikistán , Tanzania y Vietnam . [11]
La República de Macedonia del Norte es el único país de Europa continental que tiene rubíes de forma natural. Se pueden encontrar principalmente alrededor de la ciudad de Prilep . Los rubíes macedonios tienen un color frambuesa único. [12]
Se han encontrado algunos rubíes en los estados estadounidenses de Montana , Carolina del Norte , Carolina del Sur y Wyoming . [13]
La espinela , otra piedra preciosa roja, a veces se encuentra junto con rubíes en la misma grava o mármol. Las espinelas rojas pueden ser confundidas con rubíes por aquellos que carecen de experiencia con gemas. Sin embargo, las espinelas rojas más finas, ahora muy buscadas, pueden tener valores que se acercan a todos los ejemplos de rubí excepto los más finos. [14] [15] El valle de Mogok en el Alto Myanmar (Birmania) fue durante siglos la principal fuente mundial de rubíes. Esa región ha producido algunos rubíes excepcionales; sin embargo, en los últimos años se han encontrado pocos rubíes buenos. En el centro de Myanmar, el área de Mong Hsu comenzó a producir rubíes durante la década de 1990 y rápidamente se convirtió en la principal zona minera de rubíes del mundo. El depósito de rubíes encontrado más recientemente en Myanmar está en Namya (Namyazeik), ubicado en el estado norteño de Kachin . [16]
En la Cachemira paquistaní existen vastas reservas comprobadas de millones de rubíes, con un valor de hasta 500 millones de dólares. [17] Sin embargo, en 2017 solo había una mina (en Chitta Katha) debido a la falta de inversión. [18] En Afganistán , los rubíes se extraen en Jegdalek. [19] En 2017, comenzó a funcionar la mina Aappaluttoq en Groenlandia. [20]
Se dice que los rubíes de Groenlandia están entre los más antiguos del mundo, con aproximadamente 3.000 millones de años. La mina Aappaluttoq en Groenlandia está ubicada a 160 kilómetros al sur de Nuuk, la capital de Groenlandia. Los rubíes pueden rastrearse desde la mina hasta el mercado. [21]
La mina de rubíes de Montepuez, en el noreste de Mozambique, está situada en uno de los yacimientos de rubíes más importantes del mundo, [22] aunque los rubíes se descubrieron aquí por primera vez en 2009. En menos de una década, Mozambique se ha convertido en la fuente más productiva del mundo de rubíes de calidad gema. [23] [24]
Los rubíes, al igual que otras piedras preciosas, se clasifican según criterios conocidos como las cuatro C, es decir, color, talla, claridad y peso en quilates. Los rubíes también se evalúan en función de su origen geográfico.
En la evaluación de piedras preciosas de colores, el color es el factor más importante. El color se divide en tres componentes: tono , saturación y tono . El tono se refiere al color como normalmente usamos el término. Las piedras preciosas transparentes se presentan en los tonos espectrales puros de rojo, naranja, amarillo, verde, azul, violeta. [25] En la naturaleza, rara vez hay tonos puros, por lo que cuando hablamos del tono de una piedra preciosa, hablamos de tonos primarios y secundarios y, a veces, terciarios. El rubí se define como rojo. Todos los demás tonos de la especie de gema corindón se denominan zafiro. El rubí puede exhibir una gama de tonos secundarios, que incluyen naranja, morado, violeta y rosa.
Debido a que los rubíes albergan muchas inclusiones, su claridad se evalúa por el tamaño, la cantidad, la ubicación y la visibilidad de las inclusiones. Los rubíes con los grados de claridad más altos se conocen como "limpios a simple vista", porque sus inclusiones son las menos visibles para el ojo humano desnudo. [26] Los rubíes también pueden tener inclusiones delgadas que se entrecruzan llamadas seda. La seda puede dispersar la luz, lo que hace que la apariencia de la gema sea más brillante, y la presencia de seda también puede mostrar si un rubí ha sido tratado térmicamente previamente, ya que el calor intenso degradará la seda de un rubí.
Mejorar la calidad de las piedras preciosas mediante su tratamiento es una práctica habitual. Algunos tratamientos se utilizan en casi todos los casos y, por lo tanto, se consideran aceptables. A finales de la década de 1990, una gran oferta de materiales de bajo coste provocó un aumento repentino de la oferta de rubíes tratados térmicamente, lo que provocó una presión a la baja sobre los precios de los rubíes.
Las mejoras utilizadas incluyen la alteración del color, la mejora de la transparencia disolviendo inclusiones de rutilo, la curación de fracturas (grietas) o incluso el relleno completo de las mismas.
El tratamiento más común es la aplicación de calor. La mayoría de los rubíes de gama baja del mercado se tratan térmicamente para mejorar el color, eliminar el matiz púrpura , las manchas azules y la seda. Estos tratamientos térmicos suelen producirse en torno a temperaturas de 1800 °C (3300 °F). [27] Algunos rubíes se someten a un proceso de calor de tubo bajo, cuando la piedra se calienta sobre carbón a una temperatura de unos 1300 °C (2400 °F) durante 20 a 30 minutos. La seda se rompe parcialmente y el color mejora.
Otro tratamiento, que se ha vuelto más frecuente en los últimos años, es el relleno de vidrio con plomo . El relleno de las fracturas en el interior del rubí con vidrio con plomo (o un material similar) mejora drásticamente la transparencia de la piedra, haciendo que rubíes que antes no eran aptos para su uso en joyería. [28] El proceso se realiza en cuatro pasos:
Si es necesario añadir algún color, el polvo de vidrio se puede "mejorar" con cobre u otros óxidos metálicos, así como con elementos como sodio, calcio, potasio, etc.
El segundo proceso de calentamiento se puede repetir tres o cuatro veces, incluso aplicando mezclas diferentes. [30] Cuando se calientan joyas que contienen rubíes (para reparaciones) no se deben recubrir con ácido bórico ni ninguna otra sustancia, ya que esto puede grabar la superficie; no es necesario "protegerlas" como un diamante.
El tratamiento se puede identificar observando burbujas en cavidades y fracturas utilizando una lupa de 10x. [31]
En 1837, Gaudin fabricó los primeros rubíes sintéticos fusionando alumbre de potasa a alta temperatura con un poco de cromo como pigmento. En 1847, Ebelmen fabricó zafiro blanco fusionando alúmina en ácido bórico. En 1877, Edmond Frémy y el fabricante de vidrio industrial Charles Feil fabricaron corindón cristal del que se podían cortar pequeñas piedras. En 1887, Fremy y Auguste Verneuil fabricaron rubí artificial fusionando BaF2 y Al2O3 con un poco de cromo al rojo vivo .
En 1903, Verneuil anunció que podía producir rubíes sintéticos a escala comercial utilizando este proceso de fusión por llama, más tarde también conocido como el proceso Verneuil . [32] En 1910, el laboratorio de Verneuil se había expandido a una instalación de producción de 30 hornos, y la producción anual de piedras preciosas había alcanzado los 1000 kilogramos (2000 lb) en 1907.
Otros procesos en los que se pueden producir rubíes sintéticos son el proceso de tracción de Czochralski , el proceso de fundente y el proceso hidrotermal . La mayoría de los rubíes sintéticos se originan a partir de la fusión por llama, debido a los bajos costos involucrados. Los rubíes sintéticos pueden no tener imperfecciones visibles a simple vista, pero la ampliación puede revelar estrías curvas y burbujas de gas. Cuanto menor sea el número y menos obvias las imperfecciones, más valioso es el rubí; a menos que no haya imperfecciones (es decir, un rubí perfecto), en cuyo caso se sospechará que es artificial. Se agregan dopantes a algunos rubíes fabricados para que puedan identificarse como sintéticos, pero la mayoría necesita pruebas gemológicas para determinar su origen.
Los rubíes sintéticos tienen usos tecnológicos además de gemológicos. Las varillas de rubí sintético se utilizan para fabricar láseres y máseres de rubí . El primer láser funcional fue fabricado por Theodore H. Maiman en 1960. [33] Maiman utilizó un rubí sintético bombeado por luz de estado sólido para producir luz láser roja a una longitud de onda de 694 nanómetros (nm). Los láseres de rubí todavía se utilizan.
Los rubíes también se utilizan en aplicaciones donde se requiere una alta dureza, como en lugares expuestos al desgaste en mecanismos de relojería mecánico o como puntas de sonda de escaneo en una máquina de medición de coordenadas . [ cita requerida ]
También se comercializan rubíes de imitación. Se ha afirmado falsamente que las espinelas rojas, los granates rojos y el vidrio coloreado son rubíes. Las imitaciones se remontan a la época romana y ya en el siglo XVII se desarrollaron técnicas para teñir de rojo el papel de aluminio (quemando lana escarlata en la parte inferior del horno), que luego se colocaba debajo de la piedra de imitación. [34] Los términos comerciales como rubí balas para espinela roja y rubelita para turmalina roja pueden engañar a los compradores desprevenidos. Por lo tanto, muchas asociaciones gemológicas, como el Comité de Armonización del Manual de Laboratorio (LMHC), desaconsejan el uso de dichos términos.
