Rubis

Un rubis est une pierre précieuse de couleur rose-rouge à rouge sang , une variété du corindon minéral ( oxyde d’aluminium ). Le rubis est l’un des joyaux de bijoux traditionnels les plus populaires et est très durable. D’autres variétés de corindon de qualité gemme sont appelées saphirs . Le rubis est l’une des gemmes cardinales traditionnelles , aux côtés de l’ améthyste , du saphir , de l’ émeraude et du diamant . ^[3] Le mot rubis vient de ruber , latin pour rouge. La couleur d’un rubis est due à l’élément chrome.

Rubis
Un cristal de rubis de la région de Dodoma , en Tanzanie
Général
Catégorie	Variété minérale oxydée
Formule (unité répétitive)	oxyde d’aluminium avec chrome , Al ₂ O ₃ :Cr
Système cristal	Trigone
Classe de cristal	Scalenoèdre hexagonal ( 3 m) Symbole HM : ( 3 2/m)
Groupe d’espace	R 3c [ 1 ^]
Identification
Couleur	Rouge orangé à rouge fortement violacé.
habit de cristal	Prismes hexagonaux tabulaires terminés
Clivage	Pas de vrai clivage
Fracture	Conchoïdal, éclaté
Ténacité	Fragile
Dureté de l’échelle de Mohs	9.0
Lustre	Subadamantin, vitreux, nacré (sur les séparations)
Traînée	Blanc
Diaphanéité	Transparent, translucide
Gravité spécifique	3,97–4,05
Propriétés optiques	Uniaxial/−
Indice de réfraction	n _ω =1,768–1,772 n _ε =1,760–1,763
Biréfringence	0,008 à 0,010
Pléochroïsme	Fort : rouge violacé – rouge orangé
Dispersion	0,018
Fluorescence ultraviolette	Rouge sous ondes longues
Impuretés courantes	Cr. (parfois :Ti, Fe)
Références	^[2]

Principaux pays producteurs de rubis

Certaines pierres précieuses qui sont communément ou historiquement appelées rubis, comme le rubis du prince noir dans la couronne impériale britannique , sont en fait des spinelles . Ceux-ci étaient autrefois connus sous le nom de “rubis de Balas”.

La qualité d’un rubis est déterminée par sa couleur, sa taille et sa clarté, qui, avec le poids en carats , affectent sa valeur. La nuance de rouge la plus brillante et la plus précieuse, appelée sang de sang ou sang de pigeon, commande une grande prime par rapport aux autres rubis de qualité similaire. Après la couleur suit la clarté : comme les diamants, une pierre claire commandera une prime, mais un rubis sans inclusions de rutile en forme d’aiguille peut indiquer que la pierre a été traitée. Le rubis est la pierre de naissance traditionnelle de juillet et est généralement plus rose que le grenat , bien que certains grenats de rhodolite aient une teinte rosée similaire à la plupart des rubis. Le rubis le plus précieux au monde vendu aux enchères est leRubis du lever du soleil .

Propriétés physiques

Structure cristalline des rubis

Les rubis ont une dureté de 9,0 sur l’ échelle de Mohs de dureté minérale . Parmi les pierres précieuses naturelles, seuls la moissanite et le diamant sont plus durs, le diamant ayant une dureté Mohs de 10,0 et la moissanite se situant quelque part entre le corindon (rubis) et le diamant en dureté. Le saphir, le rubis et le corindon pur sont de l’α-Alumine, la forme la plus stable d’Al ₂ O ₃ , dans laquelle 3 électrons quittent chaque ion aluminium pour rejoindre le groupe octaédrique régulier de six O ^{2− proches.}les ions ; dans le corindon pur, cela laisse tous les ions aluminium avec une configuration très stable sans électrons non appariés ni niveaux d’énergie non remplis, et le cristal est parfaitement incolore et transparent à l’exception des défauts.

Structure cristalline du rubis montrant la substitution des ions Al ³⁺ (bleu) par Cr ³⁺ (rouge). La densité de substitution des ions Cr ³⁺ dans ce modèle est d’environ 2 %, se rapprochant du dopage maximum normalement rencontré. ^[4]

Lorsqu’un atome de chrome remplace un atome d’aluminium occasionnel, il perd également 3 électrons pour devenir un ion chrome ³⁺ afin de maintenir l’équilibre de charge du cristal Al ₂ O _{3 .}Cependant, les ions Cr ^{3+ sont plus gros et ont}des orbitales électroniques dans des directions différentes de celles de l’aluminium. L’arrangement octaédrique des ions O ²⁻ est déformé et les niveaux d’énergie des différentes orbitales de ces ions Cr ³⁺ sont légèrement modifiés en raison des directions vers les ions O ^{2− . [5]} Ces différences d’énergie correspondent à l’absorption dans les régions ultraviolettes, violettes et jaune-vert du spectre.

Transmission du rubis dans les spectres optique et proche infrarouge. Notez les deux larges bandes d’absorption violet et jaune-vert et une bande d’absorption étroite à la longueur d’onde de 694 nm, qui est la longueur d’onde du laser rubis.

Si un pour cent des ions aluminium sont remplacés par du chrome dans le rubis, l’absorption jaune-vert donne une couleur rouge à la gemme. ^[5] De plus, l’absorption à l’une des longueurs d’onde ci-dessus stimule l’ émission fluorescente de lumière rouge de longueur d’onde de 694 nanomètres, ce qui ajoute à sa couleur rouge et à son éclat perçu . ^[6] La concentration de chrome dans les rubis artificiels peut être ajustée (dans le processus de croissance cristalline) pour être dix à vingt fois inférieure à celle des pierres précieuses naturelles. Theodore Maiman dit qu'”en raison du faible niveau de chrome dans ces cristaux, ils affichent une couleur rouge plus claire que le rubis des pierres précieuses et sont appelés rubis rose “. ^[7]

Après avoir absorbé la lumière à courte longueur d’onde, il y a un court intervalle de temps pendant lequel le réseau cristallin du rubis est dans un état excité avant que la fluorescence ne se produise. Si des photons de 694 nanomètres traversent le cristal pendant ce temps, ils peuvent stimuler l’émission de photons plus fluorescents en phase avec eux, renforçant ainsi l’intensité de cette lumière rouge. En disposant des miroirs ou d’autres moyens pour faire passer la lumière émise à plusieurs reprises à travers le cristal, un laser à rubis produit de cette manière une très haute intensité de lumière rouge cohérente .

Tous les rubis naturels présentent des imperfections, notamment des impuretés de couleur et des inclusions d’aiguilles de rutile appelées “soie”. Les gemmologues utilisent ces inclusions d’aiguilles trouvées dans les rubis naturels pour les distinguer des synthétiques, des simulants ou des substituts. Habituellement, la pierre brute est chauffée avant la coupe. De nos jours, presque tous les rubis sont traités sous une forme ou une autre, le traitement thermique étant la pratique la plus courante. Les rubis non traités de haute qualité commandent une grande prime.

Certains rubis présentent un astérisme ou “étoile” à trois ou six points . Ces rubis sont taillés en Cabochons pour afficher correctement l’effet. Les astérismes sont mieux visibles avec une seule source de lumière et se déplacent sur la pierre lorsque la lumière se déplace ou que la pierre est tournée. De tels effets se produisent lorsque la lumière est réfléchie par la “soie” (les inclusions d’aiguilles de rutile structurellement orientées ) d’une certaine manière. Ceci est un exemple où les inclusions augmentent la valeur d’une pierre précieuse. De plus, les rubis peuvent montrer des changements de couleur – bien que cela se produise très rarement – ainsi que la chatoyance ou l’effet “œil de chat”.

Versus saphir rose

Généralement, le corindon de qualité gemme dans toutes les nuances de rouge, y compris le rose, est appelé rubis. ^{[8] [9]} Cependant, aux États-Unis, une saturation de couleur minimale doit être rencontrée pour être appelé un rubis; sinon, la pierre s’appellera un saphir rose . ^[8] Établir une distinction entre les rubis et les saphirs roses est relativement nouveau, ayant surgi au cours du 20e siècle. Souvent, la distinction entre rubis et saphir rose n’est pas claire et peut être débattue. En raison de la difficulté et de la subjectivité de telles distinctions, des organisations professionnelles telles que l’International Colored Gemstone Association (ICGA) ont adopté la définition plus large du rubis qui englobe ses nuances plus claires, y compris le rose.

Occurrence et exploitation minière

Historiquement, les rubis ont été extraits en Thaïlande, dans les districts de Pailin et Samlout au Cambodge , ainsi qu’en Afghanistan , en Australie , au Brésil , en Colombie , en Inde , en Namibie , au Japon et en Écosse. Après la Seconde Guerre mondiale , des gisements de rubis ont été découverts à Madagascar , au Mozambique , au Népal, au Pakistan, au Tadjikistan , en Tanzanie et au Vietnam . ^[dix]

La République de Macédoine du Nord est le seul pays d’Europe continentale à avoir des rubis naturels. On les trouve principalement autour de la ville de Prilep . Les rubis macédoniens ont une couleur framboise unique. Quelques rubis ont été trouvés dans les États américains du Montana , de la Caroline du Nord , de la Caroline du Sud et du Wyoming .

Le spinelle , une autre pierre précieuse rouge, se trouve parfois avec des rubis dans le même gravier ou marbre. Les spinelles rouges peuvent être confondus avec des rubis par ceux qui manquent d’expérience avec les pierres précieuses. Cependant, les spinelles rouges les plus fins peuvent avoir des valeurs proches de celles d’un rubis moyen. ^[11]

La vallée de Mogok dans le Haut-Myanmar (Birmanie) a été pendant des siècles la principale source mondiale de rubis. Cette région a produit des rubis exceptionnels, mais ces dernières années, peu de bons rubis ont été trouvés. Dans le centre du Myanmar, la région de Mong Hsu a commencé à produire des rubis dans les années 1990 et est rapidement devenue la principale zone d’extraction de rubis au monde. Le gisement de rubis le plus récemment découvert au Myanmar se trouve à Namya (Namyazeik) situé dans l’État septentrional de Kachin . ^[12]

Au Cachemire pakistanais , il existe de vastes réserves prouvées de millions de rubis, d’une valeur pouvant atteindre un demi-milliard de dollars. ^[13] Cependant, en 2017, il n’y avait qu’une seule mine (à Chitta Katha) en raison du manque d’investissement. ^[14] En Afghanistan , les rubis sont extraits à Jegdalek. ^[15] En 2017, la mine Aappaluttoq au Groenland a commencé à fonctionner. ^[16] Les rubis du Groenland seraient parmi les plus anciens du monde avec environ 3 milliards d’années. La mine Aappaluttoq au Groenland est située à 160 kilomètres au sud de Nuuk, la capitale du Groenland. Les rubis sont traçables de la mine au marché.

La mine de rubis de Montepuez, dans le nord-est du Mozambique, est située sur l’un des gisements de rubis les plus importants au monde, ^[17] bien que les rubis n’y aient été découverts pour la première fois qu’en 2009. En moins d’une décennie, le Mozambique est devenu le plus important gisement de rubis au monde. source productive de rubis de qualité gemme.

Facteurs affectant la valeur

Les rubis, comme les autres pierres précieuses, sont classés selon des critères appelés les quatre C, à savoir la couleur, la taille, la clarté et le poids en carats. Les rubis sont également évalués en fonction de leur origine géographique.

Couleur : Dans l’évaluation des pierres précieuses colorées, la couleur est le facteur le plus important. La couleur se divise en trois composants : la teinte , la saturation et le ton . La teinte fait référence à la couleur telle que nous utilisons normalement le terme. Les pierres précieuses transparentes se produisent dans les teintes spectrales pures de rouge, orange, jaune, vert, bleu, violet. ^[18] Dans la nature, il y a rarement des teintes pures, donc quand on parle de la teinte d’une pierre précieuse, on parle de teintes primaires et secondaires et parfois tertiaires. Le rubis est défini comme étant rouge. Toutes les autres teintes de l’espèce gemme corindon sont appelées saphir. Le rubis peut présenter une gamme de teintes secondaires, notamment l’orange, le violet, le violet et le rose.

Un cristal de rubis naturel
Rubis naturel avec inclusions
Un rubis rose taillé
Rubis violets

Clarté : Parce que les rubis hébergent de nombreuses inclusions, leur clarté est évaluée par la taille, le nombre, l’emplacement et la visibilité des inclusions. Les rubis avec les degrés de pureté les plus élevés sont connus sous le nom de “purs pour les yeux”, car leurs inclusions sont les moins visibles à l’œil nu. ^[19] Les rubis peuvent également avoir de fines inclusions entrecroisées appelées soie. La soie peut diffuser la lumière, éclaircissant l’apparence de la gemme, et la présence de soie peut également indiquer si un rubis a déjà été traité thermiquement, car une chaleur intense dégradera la soie d’un rubis.

Traitements et améliorations

Learn more.

Bijoux

Jun 26, 2022

Mégalithe

Jun 12, 2022

Améthyste

Jun 9, 2022

émeraude

Jun 5, 2022

Améliorer la qualité des pierres précieuses en les traitant est une pratique courante. Certains traitements sont utilisés dans presque tous les cas et sont donc considérés comme acceptables. À la fin des années 1990, une offre importante de matériaux à faible coût a provoqué une augmentation soudaine de l’offre de rubis traités thermiquement, entraînant une pression à la baisse sur les prix du rubis.

Les améliorations utilisées comprennent l’altération de la couleur, l’amélioration de la transparence en dissolvant les inclusions de rutile, la cicatrisation des fractures (fissures) ou même leur remplissage complet.

Le traitement le plus courant est l’application de chaleur. La plupart des rubis bas de gamme sont traités thermiquement pour améliorer la couleur, éliminer la teinte violette , les taches bleues et la soie. Ces traitements thermiques se produisent généralement autour de températures de 1800 °C (3300 °F). ^[20] Certains rubis subissent un processus de faible chaleur du tube, lorsque la pierre est chauffée sur du charbon de bois à une température d’environ 1 300 °C (2 400 °F) pendant 20 à 30 minutes. La soie est partiellement cassée et la couleur est améliorée.

Un autre traitement, devenu plus fréquent ces dernières années, est le plombage au verre . Le remplissage des fractures à l’intérieur du rubis avec du verre au plomb (ou un matériau similaire) améliore considérablement la transparence de la pierre, rendant les rubis auparavant inadaptés aux applications en joaillerie. ^[21] Le processus se fait en quatre étapes :

Les pierres brutes sont pré-polies pour éliminer toutes les impuretés de surface qui peuvent affecter le processus
Le rugueux est nettoyé avec du fluorure d’hydrogène
Le premier processus de chauffage au cours duquel aucune charge n’est ajoutée. Le processus de chauffage élimine les impuretés à l’intérieur des fractures. Bien que cela puisse être fait à des températures allant jusqu’à 1400 ° C (2500 ° F), cela se produit très probablement à une température d’environ 900 ° C (1600 ° F) car la soie rutile est toujours intacte.
Le deuxième processus de chauffage dans un four électrique avec différents additifs chimiques. Différentes solutions et mélanges se sont avérés efficaces, mais on utilise actuellement principalement de la poudre de verre contenant du plomb. Le rubis est trempé dans des huiles, puis recouvert de poudre, incrusté sur un carreau et placé dans le four où il est chauffé à environ 900 °C (1600 °F) pendant une heure en atmosphère oxydante. La poudre de couleur orange se transforme par chauffage en une pâte transparente à jaune qui comble toutes les fractures. Après refroidissement, la couleur de la pâte est entièrement transparente et améliore considérablement la transparence globale du rubis. ^[22]

Si une couleur doit être ajoutée, la poudre de verre peut être “renforcée” avec du cuivre ou d’autres oxydes métalliques ainsi que des éléments tels que le sodium, le calcium, le potassium, etc.

Le deuxième processus de chauffage peut être répété trois à quatre fois, même en appliquant différents mélanges. ^[23] Lorsque les bijoux contenant des rubis sont chauffés (pour des réparations), ils ne doivent pas être recouverts d’acide boracique ou de toute autre substance, car cela peut attaquer la surface ; il n’a pas besoin d’être “protégé” comme un diamant.

Le traitement peut être identifié en notant les bulles dans les cavités et les fractures à l’aide d’une loupe 10×. ^[24]

Synthèse et imitation

Rubis artificiel sous une lumière normale (en haut) et sous une lumière laser verte (en bas). La lumière rouge est émise

En 1837, Gaudin fabrique les premiers rubis synthétiques en fusionnant de l’Alun de potasse à haute température avec un peu de chrome comme pigment. En 1847, Ebelmen fabriqua du saphir blanc en fusionnant de l’ Alumine dans de l’acide borique. En 1877, Edmond Frémy et le verrier industriel Charles Feil fabriquent du corindon cristal dans lequel on peut tailler de petites pierres. En 1887, Fremy et Auguste Verneuil fabriquent du rubis artificiel en fusionnant BaF ₂ et Al ₂ O ₃ avec un peu de chrome à la chaleur rouge. En 1903, Verneuil a annoncé qu’il pouvait produire des rubis synthétiques à l’échelle commerciale en utilisant ce procédé de fusion à la flamme, plus tard également connu sous le nom de Procédé Verneuil . ^[25] En 1910, le laboratoire de Verneuil s’était étendu à une installation de production de 30 fours, la production annuelle de pierres précieuses ayant atteint 1 000 kilogrammes (2 000 livres) en 1907.

D’autres processus dans lesquels des rubis synthétiques peuvent être produits sont le processus d’extraction de Czochralski, le processus de flux et le processus hydrothermique . La plupart des rubis synthétiques proviennent de la fusion à la flamme, en raison des faibles coûts impliqués. Les rubis synthétiques peuvent ne présenter aucune imperfection visible à l’œil nu, mais le grossissement peut révéler des Stries courbes et des bulles de gaz. Moins il y en a et moins les imperfections sont évidentes, plus le rubis est précieux ; à moins qu’il n’y ait pas d’imperfections (c’est-à-dire un rubis parfait), auquel cas il sera suspecté d’être artificiel. Des dopants sont ajoutés à certains rubis manufacturés afin qu’ils puissent être identifiés comme synthétiques, mais la plupart nécessitent des tests gemmologiques pour déterminer leur origine.

Les rubis synthétiques ont des usages technologiques aussi bien que gemmologiques. Des tiges de rubis synthétique sont utilisées pour fabriquer des lasers et des masers à rubis . Le premier laser de travail a été fabriqué par Theodore H. Maiman en 1960. ^[26] Maiman a utilisé un rubis synthétique pompé par la lumière à l’état solide pour produire une lumière laser rouge à une longueur d’onde de 694 nanomètres (nm). Les lasers à rubis sont toujours utilisés. Les rubis sont également utilisés dans les applications où une dureté élevée est requise, comme dans les endroits exposés à l’usure dans les mécanismes d’horlogerie mécaniques modernes, ou comme pointes de sonde de balayage dans une Machine à mesurer tridimensionnelle .

Des rubis d’ imitation sont également commercialisés. Les spinelles rouges , les grenats rouges et le verre coloré ont été faussement prétendus être des rubis. Les imitations remontent à l’époque romaine et déjà au XVIIe siècle, des techniques ont été développées pour colorer le papier d’aluminium en rouge – en brûlant de la laine écarlate dans la partie inférieure du four – qui était ensuite placée sous la pierre d’imitation. ^[27] Des termes commerciaux tels que rubis balas pour le spinelle rouge et rubellite pour la tourmaline rouge peuvent induire en erreur les acheteurs peu méfiants. L’utilisation de ces termes est donc découragée par de nombreuses associations de gemmologie telles que le Laboratory Manual Harmonization Committee (LMHC).

Records et exemples célèbres

Rubis au National Museum of Natural History , Washington, DC , USA

Le musée national d’histoire naturelle du Smithsonian à Washington, DC possède certaines des plus grandes et des plus belles pierres précieuses de rubis au monde. Le rubis birman de 23,1 carats (4,62 g), serti dans une bague en platine avec des diamants, a été offert par l’homme d’affaires et philanthrope Peter Buck à la mémoire de sa défunte épouse Carmen Lúcia. Cette pierre précieuse affiche une couleur rouge richement saturée combinée à une transparence exceptionnelle. La coupe finement proportionnée offre des reflets rouges vifs. La pierre a été extraite de la région de Mogok en Birmanie (aujourd’hui Myanmar ) dans les années 1930. ^[28]
En 2007, le joaillier londonien Garrard & Co a présenté un rubis en forme de cœur de 40,63 carats sur son site Web. ^[29]
Les 13 et 14 décembre 2011, la collection complète de bijoux d’ Elizabeth Taylor a été mise aux enchères par Christie’s . Plusieurs pièces serties de rubis étaient incluses dans la vente, notamment une bague sertie d’une gemme de 8,24 ct qui a battu le record du « prix au carat » du rubis ( 512 925 US$ par carat – soit plus de 4,2 millions de dollars US au total), ^[30] et un collier ^[31] vendu pour plus de 3,7 millions de dollars américains.
Le Liberty Bell Ruby est le plus gros rubis extrait au monde. Il a été volé lors d’un cambriolage en 2011. ^[32]
Le Sunrise Ruby est le rubis le plus cher au monde, la pierre précieuse colorée la plus chère et la pierre précieuse la plus chère autre qu’un diamant. En mai 2015, il a été vendu aux enchères en Suisse à un acheteur anonyme pour 30 millions de dollars américains. ^[33]
Un cristal de rubis synthétique est devenu le milieu de gain du premier laser optique au monde, conçu, conçu et construit par Theodore H. “Ted” Maiman , le 16 mai 1961 aux Hughes Research Laboratories.

Le concept d’amplification du rayonnement électromagnétique par le mécanisme de l’émission stimulée avait déjà été démontré avec succès en laboratoire au moyen du maser , en utilisant d’autres matériaux tels que l’ammoniac et, plus tard, le rubis, mais le laser à rubis a été le premier appareil à fonctionner en optique. (694,3 nm) longueurs d’onde. Le prototype de laser de Maiman est toujours en état de marche.

L’amulette Ruby Eye de Mésopotamie, Collection Adilnor, Suède.

Références historiques et culturelles

L’ Ancien Testament de la Bible mentionne le rubis à plusieurs reprises dans le Livre de l’Exode , et à plusieurs reprises dans le Livre des Proverbes , ainsi qu’à plusieurs autres reprises. Il n’est pas certain que les mots bibliques signifient « rubis » par opposition aux autres joyaux.
Un premier transport et commerce de rubis enregistrés apparaît dans la littérature sur la Route de la soie du nord de la Chine, où environ 200 rubis av . J.-C. ont été transportés le long de cette ancienne piste se déplaçant vers l’ouest depuis la Chine. ^[34]
Les rubis ont toujours été tenus en haute estime dans les pays asiatiques. Ils étaient utilisés pour orner les armures, les fourreaux et les harnais des nobles en Inde et en Chine. Des rubis ont été déposés sous les fondations des bâtiments pour assurer la bonne fortune de la structure.
Une croyance astrologique hindoue traditionnelle considère les rubis comme la “pierre précieuse du Soleil et aussi la divinité céleste Surya , le chef des neuf corps célestes ( Navagraha ).” La croyance est que le fait d’adorer et de porter des rubis rend le soleil favorable au porteur. ^[35]

Voir également

Portail des minéraux

Anyolite
Liste des pierres précieuses individuelles
Liste des minéraux
Usine de gemmes Shelby
Procédé Verneuil
émeraude

Références

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Liens externes

Wikimedia Commons a des médias liés à Ruby .

Page de présentation du rubis de l’International Colored Stone Association
Infos cristallographiques et minérales Webmineral