Robí

El robí o carboncle és una gemma mineral de la varietat del corindó. El nom prové del llatí rubeus, i significa roig, ja que té un color vermell intens. És un mineral heterogeni, de duresa 9 en l'escala de Mohs, compost per òxid d'alumini $\mathrm {Al_{2}O_{3}}$. El seu color varia des d'un vermell cotxinilla fosc fins a un vermell rosa pàl·lid, en alguns casos amb un to porpra; el més valorat és un vermell sang de colom. El color vermell sorgeix de la substitució d'un petit nombre de cations alumini(III) $\mathrm {Al_{2}O_{3}}$ per cations crom(III) $\mathrm {Cr^{3+}}$ (1 de cada 5 000). L'alta refractivitat és característica; quan es talla i es poleix, el robí és una pedra brillant, però, com que té una dispersió feble, no té foc. En exposar-se a altes temperatures, el robí es torna verd però recupera el seu color original en refredar-se. Quan se sotmet a una descàrrega radiant, el robí es fosforesce amb una resplendor vermella viva .Gràcies a la seva finesa, pot ser encastada en diverses parts del mecanisme d'alguns rellotges.

Robí
Varietat de: corindó
Cristall de robí sense polir
Fórmula química	Al₂ O₃
Classificació
Categoria	òxids
Propietats
Sistema cristal·lí	sistema trigonal
Color	vermell
Duresa (Mohs)	9
Color de la ratlla	blanc
Densitat	4,045

Es troben jaciments de robins a Birmània, Sri Lanka, l'Índia, Madagascar, Moçambic, Tailàndia, el Brasil, Colòmbia, la Xina i Rússia, a més de trobar-se en menor quantitat en Sud-àfrica, Austràlia, Groenlàndia i els Estats Units. Els de la península de Malaca i Tanzània són molt valuosos, arribant a aconseguir en valor als diamants de la mateixa grandària.

Obtenció

S'obté de les mines bauxítiques pel mètode de lixiviació i flotació. També es pot trobar als rius de poca profunditat de zona mesolítica. Actualment, la majoria de robins se sintetitzen artificialment.

Jaciments

Hi ha jaciments de robí a Myanmar, Sri Lanka, Índia, Madagascar, Tailàndia, Colòmbia, República Popular de la Xina i Rússia, i en menor mesura a Sud-àfrica, Austràlia, Groenlàndia i els Estats Units. Els de la península de Malaca són molt valuosos, alguns n'aconsegueixen el mateix valor que els diamants de la mateixa mida.

El robí sintètic

Es va produir per primera vegada el 1923 barrejant alum i pigments de crom. Aquest mètode permet la producció de pedres molt similars a les naturals químicament i física. Tot i així, aquest tipus de robí és més utilitzat en rellotgeria que en joieria. La llei estableix que aquests cristalls han de ser marcats per evitar-ne la confusió amb els naturals.

Propietats

Robí polit

El robí és una gemma i un mineral tan valorat perquè té unes propietats força característiques.

Propietats físiques

El robí és dur (duresa en mohs: 9) i el seu color roig varia segons la concentració del crom hexavalent a la mena. També varia el seu punt de fusió, que ronda els 2.000 K. La seva densitat és de 3 a 4,2 g/cm³ segons la cristal·lització. La seva configuració cristal·línica és tetragonal, hexagonal i cúbica.

Propietats químiques

És resistent a la corrosió, ja que és estable cinèticament i també tèrmicament. No es pot dissoldre amb àcids halògens, però sí amb àcid sulfúric per formar amb el crom àcid cròmic, i amb l'òxid d'alumini un sulfat àcid d'alumini. També l'ataca l'àcid perclòric, el fluorhídric i l'hexafluorosilícic.

Safir rosa

En general, el corindó de qualitat gemma en tots els tons de vermell, fins i tot el rosa, es diu robí. No obstant això, als Estats Units, s'ha de complir un mínim de saturació de color per a ser anomenat robí; en cas contrari, la pedra serà anomenada safir rosa. La distinció entre robins i safirs roses és relativament nova i va sorgir en algun moment del segle xx Sovint, la distinció entre robí i safir rosa no és clara i pot ser objecte de debat. A causa de la dificultat i subjectivitat d'aquestes distincions, organitzacions comercials com la International Colored Gemstone Association (ICGA) han adoptat la definició més àmplia de robí, que abasta els seus tons més clars, fins i tot el rosa.

Síntesi i imitació

Robí artificial sota una llum normal (a dalt) i sota una llum làser verda (a baix). S'emet llum vermella

En 1837, Gaudin va fabricar els primers robins sintètics fonent alum de potassa a alta temperatura amb una mica de crom com a pigment. En 1847, Ebelmen fabrica safir blanc fonent alúmina en àcid bòric. En 1877, Edmond Frémy i el vidrier industrial Charles Feil fabriquen corindó de cristall a partir del qual es poden tallar petites pedres. En 1887, Fremy i Auguste Verneuil van fabricar robí artificial fonent BaF₂ i Al 2O₃ amb una mica de crom a calor vermella.

En 1903, Verneuil va anunciar que podia produir robins sintètics a escala comercial utilitzant aquest procés de fusió de flama, més tard també conegut com a procés Verneuil. En 1910, el laboratori de Verneuil s'havia convertit en una planta de producció amb 30 forns, i la producció anual de pedres precioses va aconseguir els 1.000 quilograms en 1907.

Altres processos en els quals es poden produir robins sintètics són mitjançant el procés d'extracció de Czochralski, el procés de fundent i el procés hidrotermal. La majoria dels robins sintètics procedeixen de la fusió per flama, a causa dels baixos costos que comporta. Els robins sintètics poden no presentar imperfeccions visibles a simple vista, però una ampliació pot revelar estries corbes i bombolles de gas. Com menor sigui el nombre d'imperfeccions i menys evidents, més valuós serà el robí; tret que no tingui imperfeccions (és a dir, que sigui un robí perfecte), i en aquest cas se sospitarà que és artificial. A alguns robins manufacturats se'ls afegeixen dopants per a poder identificar-los com a sintètics, però la majoria necessiten proves gemmològiques per a determinar el seu origen.

Els robins sintètics tenen usos tant tecnològics com gemmològics. Les barres de robí sintètic s'utilitzen per a fabricar làsers de robí i màsers. El primer làser que va funcionar va ser fabricat per Theodore H. Maiman en 1960. Maiman va utilitzar un robí sintètic bombat amb llum d'estat sòlid per a produir llum làser vermella a una longitud d'ona de 694 nanòmetres (nm). Els làsers de robí continuen utilitzant-se.

Els robins també s'utilitzen en aplicacions on es requereix una alta duresa, com en llocs exposats al desgast en mecanismes de rellotgeria, o com a puntes de sonda d'exploració en una màquina de mesurament de coordenades.

També es comercialitzen imitacions de robins. S'ha afirmat falsament que espineles vermelles, granats vermells i vidre acolorit són robins. Les imitacions es remunten a l'època romana i ja al segle xvii van desenvolupar tècniques per a acolorir de vermell les làmines cremant llana escarlata en la part inferior del forn, que després es col·locava sota la pedra d'imitació. Termes comercials com robí beles per a l'espinela vermella i rubelita per a la turmalina vermella poden induir a error als compradors desprevinguts. Per això, moltes associacions gemmològiques, com el Comitè d'Harmonització de Manuals de Laboratori (LMHC), desaconsellen l'ús d'aquests termes.

Tractaments i millores

Millorar la qualitat de les pedres precioses mitjançant tractaments és una pràctica habitual. Alguns tractaments s'utilitzen en gairebé tots els casos, per la qual cosa es consideren acceptables. A la fi de la dècada de 1990, una gran oferta de materials de baix cost va provocar un sobtat augment de l'oferta de robins tractats tèrmicament, la qual cosa va provocar una pressió a la baixa en els preus dels robins.

Les millores utilitzades inclouen l'alteració del color, la millora de la transparència mitjançant la dissolució d'inclusions de rútil, la curació de fractures (esquerdes) o fins i tot el farciment complet d'aquestes.

El tractament més comú és l'aplicació de calor. La majoria dels robins de l'extrem inferior del mercat se sotmeten a tractament tèrmic per a millorar el color, eliminar el tint porpra, les taques blaves i la seda. Aquests tractaments tèrmics solen produir-se entorn de temperatures de 1.800 °C. Alguns robins se sotmeten a un procés de calor de tub baix, quan la pedra s'escalfa sobre carbó vegetal a una temperatura d'uns 1300 °C  (2400 °F) durant 20 a 30 minuts. La seda es trenca parcialment i es millora el color.

Un altre tractament, que s'ha fet més freqüent en els últims anys, és el farciment amb vidre de plom. Emplenar les fractures de l'interior del robí amb vidre de plom (o un material similar) millora dràsticament la transparència de la pedra, fent que robins abans inadequats siguin aptes per a aplicacions en joieria. El procés es realitza en quatre passos:

1. Les pedres en brut es poleixen prèviament per a erradicar totes les impureses de la superfície que puguin afectar el procés.
2. El brut es neteja amb fluorur d'hidrogen
3. El primer procés d'escalfament durant el qual no s'afegeixen càrregues. El procés d'escalfament erradica les impureses de l'interior de les fractures. Encara que això pot fer-se a temperatures de fins a 1.400 °C  el més probable és que ocorri a una temperatura d'al voltant de 900 °C  ja que la seda de rútil continua intacta.

1. El segon procés d'escalfament en un forn elèctric amb diferents additius químics. Diferents solucions i mescles han donat bons resultats, encara que en l'actualitat s'utilitza sobretot pols de vidre que conté plom. El robí se submergeix en olis, després es cobreix de pols, s'incrusta en una rajola i s'introdueix en el forn, on s'escalfa a uns 900 °C  durant una hora en una atmosfera oxidant. La pols de color taronja es transforma en escalfar-se en una pasta de color transparent a groc, que farcida totes les fractures. Després de refredar-se, el color de la pasta és totalment transparent i millora notablement la transparència general del robí.

Si és necessari afegir un color, la pols de vidre pot «millorar-se» amb coure o altres òxids metàl·lics, així com amb elements com a sodi, calci, potassi, etc.

El segon procés d'escalfament pot repetir-se tres o quatre vegades, fins i tot aplicant mescles diferents. Quan s'escalfen joies que contenen robins (per a reparar-les) no s'han de recobrir amb àcid bòric ni amb cap altra substància, ja que pot gravar la superfície; No és necessari «protegir-ho» com un diamant.

El tractament pot identificar-se observant bombolles en cavitats i fractures amb una lupa de 10×.

Utilització

L'ús del robí queda restringit a la joieria, rellotgeria (les petites peces de rellotge reben el mateix nom que el mineral) i aplicacions de làser per tal de crear els làsers d'heli-robí i els de robí pur. El seu valor depèn del color, mida, densitat i puresa.

Gravat en robí

Anell amb un robí de cinc quirats.

Els antics van gravar poc en robí i Plini el Vell dona per raó d'això que els segells fets amb aquesta substància s'emportaven la cera. La duresa excessiva del robí, el seu alt preu, la raresa dels plans propis per al gravat són certament les veritables causes que van impedir als artistes de l'antiguitat gravar el robí. Cal observar, a més, que la impossibilitat en què probablement estaven els antics de polir les cavitats fetes amb aquesta substància podien causar el defecte que parla Plini.

En el Museu d'Odescalque es troben el disseny d'un robí gravat representant a Ceres en peus amb una espiga a la mà. Un altre gravat en robí presenta el cap d'un home de llarga barba i cabells cresps que s'ha cregut representar a un filòsof grec. Aquest robí estava tallat en forma de cor i formava part de la col·lecció del duc d'Orleans.

El robí en la cultura

El robí és una de les joies més preuades i com a tal apareix com a símbol de bellesa i riquesa en diverses arts, així com a metàfora usual dels llavis. A la Xina, s'enterraven robins als fonaments d'alguns edificis de nobles per garantir la prosperitat del seu llinatge.

Les sabates que permeten a Dorothy viatjar entre mons a El màgic d'Oz estan fetes de robins.

La joia ha donat nom al color homònim i a una espècie d'ocell, el colibrí gorja-robí. Alguns dels robins singulars més cèlebres són el robí Liberty Bell i el robí Sunrise, els quals en destaquen per la mida.