Un 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 tradicional más populares y es muy duradera. Otras variedades de corindón con calidad de gema se llaman 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 popular o históricamente reciben el nombre de rubíes, como el Rubí del Príncipe Negro en la Corona del Estado Imperial Británico , son en realidad espinelas . Alguna vez se los conoció como "rubíes Balas".
La calidad de un rubí está determinada por su color, talla 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 una gran prima sobre otros rubíes de calidad similar. Después del color sigue la claridad: similar a los diamantes, una piedra transparente tendrá una prima, pero un rubí sin inclusiones de rutilo en forma de aguja puede indicar que la piedra ha sido tratada. El rubí es la piedra de nacimiento tradicional de julio y suele ser más rosado que el granate , aunque algunos granates rodolita tienen un tono rosado similar al de la mayoría de los rubíes. El rubí más valioso del mundo que se vende en una subasta es el Sunrise Ruby . [4]
Los rubíes tienen una dureza de 9,0 en la escala de dureza mineral de Mohs . Entre las gemas naturales, sólo la moissanita y el diamante son más duras: el diamante tiene una dureza Mohs de 10,0 y la moissanita tiene una dureza intermedia entre el corindón (rubí) y el diamante. El zafiro, el rubí y el corindón puro son α-alúmina, la forma más estable de Al 2 O 3 , en la que 3 electrones abandonan cada ion de aluminio para unirse al grupo octaédrico regular de seis iones O 2 − cercanos; en el corindón puro, esto deja a todos los iones de aluminio con una configuración muy estable sin electrones desapareados ni niveles de energía vacíos, y el cristal es perfectamente incoloro y transparente excepto por defectos.
Cuando un átomo de cromo reemplaza a un átomo ocasional de aluminio, también pierde 3 electrones para convertirse en un ion cromo 3+ para mantener el equilibrio de carga del cristal de Al 2 O 3 . Sin embargo, los iones Cr 3+ son más grandes y tienen orbitales electrónicos en direcciones diferentes que 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+ están ligeramente alterados debido a las direcciones hacia 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 reemplaza por cromo en el rubí, la absorción de color amarillo verdoso da como resultado un color rojo de la gema. [6] Además, la absorción en cualquiera de las longitudes de onda anteriores estimula la emisión fluorescente de luz roja con una longitud de onda de 694 nanómetros, lo que aumenta su color rojo y su brillo percibido . [7] La concentración de cromo en los 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 la 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, fortaleciendo así la intensidad de esa luz roja. Al disponer espejos u otros medios para hacer pasar la luz emitida 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, simulantes o sustitutos. Por lo general, la piedra en bruto se calienta antes de cortarla. Hoy en día, casi todos los rubíes se tratan de alguna forma, siendo el tratamiento térmico la práctica más común. Los rubíes sin tratar de alta calidad exigen una gran prima.
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 son mejor visibles con una sola fuente de luz y se mueven a través de la piedra a medida que la luz se mueve o se gira la piedra. Estos efectos se producen cuando la luz se refleja de cierta manera en la "seda" (las inclusiones de agujas de rutilo orientadas estructuralmente). 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 chatoyancy o el efecto "ojo de gato".
Generalmente, el corindón con calidad de piedra preciosa en todos los tonos de rojo, incluido el rosa, se denomina rubíes. [9] [10] Sin embargo, en los Estados Unidos, se debe cumplir una saturación de color mínima para ser llamado rubí; de lo contrario, la piedra se llamará zafiro rosa . [9] Hacer una distinción entre rubíes y zafiros rosados es relativamente nuevo, ya que surgió en algún momento del siglo XX. A menudo, la distinción entre rubí y zafiro rosa no está clara y puede ser debatida. Como resultado de la dificultad y la subjetividad de tales distinciones, organizaciones comerciales como la Asociación Internacional de Piedras Preciosas de Colores (ICGA) han adoptado una 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 rubí 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 naturales. Se pueden encontrar principalmente alrededor de la ciudad de Prilep . Los rubíes macedonios tienen un color frambuesa único. [ cita necesaria ]
Se han encontrado algunos rubíes en los estados estadounidenses de Montana , Carolina del Norte , Carolina del Sur y Wyoming . [ cita necesaria ]
La espinela , otra piedra preciosa roja, a veces se encuentra junto con rubíes en la misma grava o mármol. Las personas que no tienen experiencia con gemas pueden confundir las espinelas rojas con rubíes. Sin embargo, las espinelas rojas más finas, ahora muy buscadas, pueden tener valores que se aproximan a todos, excepto a los mejores ejemplos de rubí. [12] [13] 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, la zona 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 se encuentra en Namya (Namyazeik), ubicado en el estado norteño de Kachin . [14]
En la Cachemira paquistaní hay vastas reservas probadas de millones de rubíes, por un valor de hasta 500 millones de dólares. [15] Sin embargo, en 2017 solo había una mina (en Chitta Katha) debido a la falta de inversión. [16] En Afganistán , los rubíes se extraen en Jegdalek. [17] En 2017, la mina Aappaluttoq en Groenlandia comenzó a funcionar. [18]
Se dice que los rubíes de Groenlandia se encuentran entre los más antiguos del mundo, con aproximadamente 3 mil millones de años. La mina Aappaluttoq en Groenlandia está situada a 160 kilómetros al sur de Nuuk, la capital de Groenlandia. Los rubíes son rastreables desde la mina hasta el mercado. [ cita necesaria ]
La mina de rubíes de Montepuez, en el noreste de Mozambique, está situada en uno de los yacimientos de rubíes más importantes del mundo, [19] aunque los rubíes no se descubrieron aquí por primera vez hasta 2009. En menos de una década, Mozambique se ha convertido en la mina de rubíes más importante del mundo. fuente productiva de rubíes de calidad gema. [ cita necesaria ]
Los rubíes, al igual que otras piedras preciosas, se clasifican utilizando criterios conocidos como las cuatro C, a saber, color, talla, claridad y peso en quilates. Los rubíes también se evalúan según 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: matiz , saturación y tono . Tono se refiere al color como normalmente usamos el término. Las piedras preciosas transparentes se presentan en tonos espectrales puros de rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta. [20] En la naturaleza, rara vez existen tonalidades puras, por lo que cuando se habla del tono de una piedra preciosa, hablamos de tonos primarios, secundarios y, a veces, terciarios. Ruby se define como rojo. Todos los demás tonos de la especie de gema corindón se llaman zafiro. El rubí puede exhibir una variedad de tonos secundarios, que incluyen naranja, morado, violeta y rosa.
Debido a que los rubíes albergan muchas inclusiones, su claridad se evalúa según el tamaño, el número, la ubicación y la visibilidad de las inclusiones. Los rubíes con los grados de claridad más altos se conocen como "limpios para los ojos" porque sus inclusiones son las menos visibles al ojo humano. [21] Los rubíes también pueden tener inclusiones delgadas que se cruzan llamadas seda. La seda puede dispersar la luz, iluminando la apariencia de la gema, y la presencia de seda también puede mostrar si un rubí ha sido tratado térmicamente previamente, ya que el calor intenso degradará la seda del rubí.
Mejorar la calidad de las piedras preciosas tratándolas es una práctica común. Algunos tratamientos se utilizan en casi todos los casos y, por tanto, se consideran aceptables. A finales de la década de 1990, una gran oferta de materiales de bajo costo provocó un aumento repentino en 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 mediante la disolución de inclusiones de rutilo, la curación de fracturas (grietas) o incluso su relleno completo.
El tratamiento más común es la aplicación de calor. La mayoría de los rubíes en el extremo inferior del mercado reciben un tratamiento térmico para mejorar el color, eliminar el tinte púrpura , las manchas azules y la seda. Estos tratamientos térmicos suelen ocurrir alrededor de temperaturas de 1800 °C (3300 °F). [22] Algunos rubíes se someten a un proceso de calor de tubo bajo, cuando la piedra se calienta sobre carbón a una temperatura de aproximadamente 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 empaste con vidrio de plomo . Rellenar las fracturas dentro del rubí con vidrio de plomo (o un material similar) mejora dramáticamente la transparencia de la piedra, haciendo que los rubíes que antes no eran aptos para aplicaciones en joyería. [23] El proceso se realiza en cuatro pasos:
Si es necesario añadir 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 de tres a cuatro veces, incluso aplicando mezclas diferentes. [25] Cuando se calientan joyas que contienen rubíes (para reparaciones), no se deben recubrir con ácido borácico ni ninguna otra sustancia, ya que esto puede grabar la superficie; no es necesario "protegerlo" como un diamante.
El tratamiento se puede identificar observando burbujas en las cavidades y fracturas con una lupa de 10 aumentos. [26]
En 1837, Gaudin fabricó los primeros rubíes sintéticos fusionando alumbre potásico 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 vidriero industrial Charles Feil fabricaron corindón de cristal del que se podían cortar pequeñas piedras. En 1887, Fremy y Auguste Verneuil fabricaron rubí artificial fusionando BaF 2 y Al 2 O 3 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 proceso Verneuil . [27] En 1910, el laboratorio de Verneuil se había ampliado hasta convertirse en una instalación de producción de 30 hornos, y la producción anual de piedras preciosas había alcanzado los 1.000 kilogramos (2.000 libras) en 1907.
Otros procesos en los que se pueden producir rubíes sintéticos son mediante el proceso de extracción de Czochralski , el proceso de fundente y el proceso hidrotermal . La mayoría de los rubíes sintéticos se originan por fusión con llama, debido a los bajos costos que implica. Los rubíes sintéticos pueden no tener imperfecciones visibles a simple vista, pero una ampliación puede revelar estrías curvas y burbujas de gas. Cuanto menor sea el número y menos obvias las imperfecciones, más valioso será el rubí; a menos que no haya imperfecciones (es decir, un rubí perfecto), en cuyo caso se sospechará que es artificial. A algunos rubíes fabricados se les añaden dopantes para que puedan identificarse como sintéticos, pero la mayoría necesita pruebas gemológicas para determinar su origen.
Los rubíes sintéticos tienen usos tanto tecnológicos como 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. [28] Maiman utilizó un rubí sintético bombeado con luz en 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 mecánicos o como puntas de sonda de escaneo en una máquina de medición de coordenadas . [ cita necesaria ]
También se comercializan imitaciones de rubíes. Se ha afirmado falsamente que las espinelas rojas , los granates rojos y los vidrios coloreados son rubíes. Las imitaciones se remontan a la época romana y ya en el siglo XVII se desarrollaron técnicas para colorear el papel de aluminio de rojo, quemando lana escarlata en la parte inferior del horno, que luego se colocaba debajo de la piedra de imitación. [29] Términos comerciales como rubí balas por espinela roja y rubelita por turmalina roja pueden engañar a compradores desprevenidos. Por lo tanto, muchas asociaciones gemológicas, como el Comité de Armonización del Manual de Laboratorio (LMHC), desaconsejan el uso de estos términos.
El concepto de amplificación de la radiación electromagnética mediante el mecanismo de emisión estimulada ya había sido demostrado con éxito en el laboratorio mediante el máser , utilizando otros materiales como el amoníaco y, posteriormente, el rubí, pero el láser de rubí fue el primer dispositivo que trabajó a nivel óptico. (694,3 nm) longitudes de onda. El prototipo de láser de Maiman todavía está en funcionamiento.
