welche Verbindung verursacht die blaue Farbe beim Saphir?

[Hg]

Hallo,
mir sind gerade zwei Artikel in die Hände geraten, in denen die farbgebenden Verbindungen im Saphir diskutiert wird.

..........Korund ist Al₂O₃; rot durch Cr₂O₃ als Rubin, blau durch V₂O₅ (od. TiO₂?) als Saphir.......
und
........Abart von Korund, mit etwa 0,005-1,1% Eisen, das als Fe²⁺ zus. mit dem ebenfalls oft allerdings in Form feinfaseriger, durch Entmischung entstandener Rutil-Einschlüsse vorhandenen dreiwertigen Titan (bis zu 0,2%) die blaue Farbe verursacht. Fe³⁺ kann gelbe  bis grüne, Vanadium violette u. Chrom rosa (z.B. in Saphir aus Nepal ) Färbungen hervorrufen.......

ist jetzt V₂O₅  oder TiO₂  für die Farbgebung verantwortlich?

Gruß
Hg

[Galen]

Hallo Hg,

> Farbgebende Substanz sind beim blauen Saphir Eisen und Titan, beim violetten Vanadium. Dreiwertiges Eisen bewirkt die gelben und grünen Töne, Chrom rosa Farben, Chrom, Eisen und Vanadium orange Farbtöne.>

>Einlagerungen von Rutilnadeln bewirken seidigen Glanz, orientierte, d.h. ausgerichtete Nadeln verursachen Katzenaugeneffekt oder einen 6strahligen Stern (Sternsaphir)>

aus
 "Edelsteine und Schmucksteine" von Walter Schumann.


Gruß

Galen

[Axinit]

Hallo Hg,

Korund oder alpha-Aluminiumoxid Al₂O₃ ist in reiner Form farblos.

Die blaue Farbe des Saphirs kommt von geringen Gehalten an zweiwertigen Fe²⁺-Ionen und Titan³⁺-Ionen.

Die rote Farbe des Rubins wird durch geringe Gehalte an dreiwertigem Chrom (in Form von Cr₂O₃)  verursacht.

Die Anwesenheit von dreiwertigen Fe₂O₃-Ionen fuehrt zu gelben bis gruenen Farbtoenen, die Anwesenheit von Vanadium-Ionen resultiert in violetten Farbnuancen.

Es ist also nicht nur die Verunreinigung die die Faerbung veruracht, sondern auch die jeweilige(n) Oxidationsstufe(n).


GA

Axinit

[Hg]

vielen Danke für eure Antworten. Die beiden Aussagen decken sich ja ganz gut mit den Artikeln und die Abhängigkeit der Farbe von der Oxidationsstufe von Fe oder Ti lässt sich sicher ganz gut anhand der Ligandenfeldauspaltung erklären (Oktaederfeld bzw. Tetraederfeld).
Wieder etwas dazu gelernt 
Gruß
Hg

[smoeller]

Hallo,

Würde Hg in soweit zustimmen.

Nur handelt es sich meines Wissens beim Korund stets nur um eine Umgebung der Ionen.
Die Unterschiede in der Farbe liegen in der unterschiedlichen Elektronenkonfiguration begründet. Begriffe sind dann Starkfeld und Schwachfeld, d-d-Übergänge usw.. Al³⁺ hat halt keine Absorptionsbanden im UV-vis-Spektrum, erscheint also farblos. Cr³⁺ hingegen lässt nur den roten und gelborange Anteil durch, erscheint daher rotorange bis rot (Rubin). Blau wird absorbiert. Bei Ti und Fe ist das halt wieder anders. Sind halt uterschiedlich besetzte Zustände.

Glück Auf!
Smoeller

[Hg]

Hallo smoeller

RICHTIG 

wen das ganze Thema rund um die angesprochenen d-d-Übergänge, die zu den Farbeffekten führen, interessiert kann ja mal hier nachlesen (aber vorsicht! sehr schwere Kost!!)
http://www.chem.uni-potsdam.de/anorganik/Kapitel28.doc

Gruß
Hg

[Axinit]

Hallo Hg,

der link ist gut - ich wollte mir haette das einmal jemand waehrend des Studiums so erklaert.

GA

Axinit

[smoeller]

Hallo,

Danke für den Hinweis auf den interessanten Link.
Wir hatten in der Vorlesung "Koordinationschemie" (ich studiere anorganische Chemie als nichtmineralogisches Nebenfach) sogar mal den Fall Cr³⁺ in Korund durchgesprochen. Leider habe ich die Folien nicht bzw. wenigstens nicht auf dem PC. Da war ein Absorptionsspektrum dabei.

Glück Auf!
Smoeller

[dorian]

Hallo, 
Ich habe gelesen, die blaue Farbe käme von einer Titanverbindung,
so wurde ich denken, dass es TiO2 ist.
grüsse
Dorian

[Hg]

@ dorian
die Frage wurde bereits vor über einem Monat geklärt (siehe Link oben) 
TiO₂ ist weiß und sorgt mit Sicherheit nicht zu einer Blaufärbung, sondern Ti³⁺-Ionen

Gruß
Hg