En safir (, , ) er et mineral, der ofte anvendes som smykkesten. En safir er en gennemsigtig ikke-rød varietet af mineralet korund, som er en aluminiumoxid (α-Al2O3). Rødt korund kaldes rubin. Blå er den kostbareste farve safirer, men de findes naturligt i mange farvevarianter. Spormængder af grundstofferne jern, titan og krom giver blå, hvide, gule, pink, lilla, orange og grønne farver.
Safirer er naturligt forekommende og kan findes i sedimenter, hvor de er mindre udsat for erosion end blødere stenarter eller i strata. Men de kan også fremstilles kunstigt til industriel eller dekorativ brug. På grund af safirers (og andre aluminiumoxiders) særlige hårdhed bruges de i ikke-dekorativ sammenhæng, herunder som infrarøde optiske komponenter (som i titan-safir-lasere) eller vinduesmateriale med høj brudstyrke i videnskabeligt udstyr, bevægelseslejer og krystaller til brug i armbåndsure samt ekstremt tynde skiver isolerende substrater brugt i elektronik (især i integrerede kredsløb). Safirer anvendes i grammofon-pickupper på grund af deres hårdhed.
Særlige egenskaber thumb|Uslebne safirer. Som alle korunder krystalliserer safir også i et trigonalt krystalsystem med den kemiske formel . Den udvikler overvejende dobbeltsidigt tilspidsede, sekssidede pyramidale og prismatiske krystaller. Ligeledes typisk for korund er den kemiske bestandighed; safirer er uopløselige i vand og syre og smelter først ved en temperatur på 2040 °C.Sapphire – Physical and Mechanical Properties ved Crystal Systems
Naturlige safirer
thumb|En rå/upoleret gul safir fundet i Spokane Sapphire Mine i nærheden af Helena, Montana. Safirer er den ene af to eller tre varieteter af korund. Den anden væsentlige variant er den røde eller mørke pink rubin. Selv om blå er den kendteste farve, findes safirer i alle andre farver end rød. De findes også farveløse og i nuancer af grå eller sort.
Prisen for naturlige safirer afhænger af farve, klarhed, størrelse, slibning og kvalitet. Og af findested . Der findes betydelige depoter af safirer i det østlige Australien, Thailand, Sri Lanka, Madagaskar, Østafrika. Samt enkelte steder i Nordamerika som i Gem Mountain (eng: "ædelstensbjerget") eller i eller nær Missouri River og regionen omkring Helena, Montana.Wise, pp. 164–166 Safirer og rubiner findes ofte sammen, selv om den ene vanligvis dominerer. Safirer findes også ved minedrift i Kashmir, Myanmar (Burma), Pakistan, Afghanistan, Indien, Tanzania og Kenya.
Ædelstens farve opdeles i tre komponenter: skær, farverighed og tone. Skæret regnes almindeligvis som stenens "farve". Farverighed angiver, hvor levende eller farverigt skæret er, mens tonen beskriver, hvor lyst eller mørkt skæret er.Wise, pp. 18–22 Blå safirer findes i forskellige blandinger af den primære blå og de sekundære skær, forskellige toner (nuancer) og forskellige dybder af farve.
Blå safirer thumb|left|Yogo-safiren. Blå safirer bedømmes på renheden af deres primære skær. Violet og grøn er de mest almindelige sekundære farver i blå safirer.Wise, Chapter 22 Violet kan bidrage til farvens overordnede skønhed, mens grøn er negativ. Blå safirer med op til 15% violet anses for at være af høj kvalitet. Blå safirer med grønne undertoner, uanset styrken af den grønne farve, anses ikke for at være af god kvalitet. Grå er den almindelige modificerende nuance i blå safirer; den reducerer farverigheden eller lyset i skæret og har således en markant negativ effekt.
En fin blå safirs farve er levende, mellem-mørk violet til blå. Den blå udgør mindst 85% og det sekundære skær overstiger ikke 15% og er uden spor af grøn eller grå maskering.
Safirer i andre farver thumb|Pink safir, i ring. Gule og grønne safirer hører til de almindeligt fundne. Pink safirer bliver dybere i farven når kvantiteten af krom øges. En dybere pink farve øger stenens salgsværdi, så længe farven går mod rubinens røde.
Safirer optræder i brune eller orange nuancer. Farveløse safirer anvendes undertiden som erstatning for diamanter i smykker.
Padmaraga thumb|left|Facetsleben Padmaraga. Padmaraga er en pink-orange korund med en lav til medium farverighed og lys tone. Den blev først udvundet i Sri Lanka, men siden er de også fundet i Vietnam og Afrika. Padmaraga safirer er sjældne. Navnet stammer fra ordet for lotusblomst på singalesisk. Den mest sjældne af alle padmaraga er den helt naturlige variant, uden nogen behandling.Richard W. Hughes (1997), Ruby & Sapphire, Boulder, CO, RWH Publishing,
Padmaraga-safirer får ofte højere priser end selv de fineste blå safirer. Flere af dem er kommet på markedet som resultat af en ny kunstig behandlingsmetode: "lattice diffusion".
Stjernesafirer thumb|Bombays Stjerne er en blå stjernesafir på 182 karat. En stjernesafir er en type safir der, når den belyses rigtigt, fremviser en stjernelignende form, der kaldes en asterisme. Stjernesafirer indeholder krydsende nålelignende urenheder, ofte af mineralet rutil (der primært består af titandioxid ) som får et sekstakket stjernemønster til at træde frem, når stenen ses i direkte lys.
Black Star of Queensland menes at være den største stjernesafir, der er gravet frem. Den vejer 733 karat. Star of India, der vejer 563,4 karat, menes at være den næststørste stjernesafir. Den er udstillet på American Museum of Natural History i New York City. Den 182-karat store Star of Bombay, der er på National Museum of Natural History i Washington, D.C., er et eksempel på en blå stjernesafir. Værdien af en stjernesafir afhænger ikke alene af vægten, men også farve, renhed og asterismens tydelighed.
Farvevekslende safirer En sjælden varietet af safirer har forskellige farver, afhængigt af lyset. Farvevekslende safirer er blå i udendørs belysning men violet under kunstigt lys; andre kan være pink i dagslys og grønlige under flouriserende lys. Nogle sten skifter farve fuldstændigt, andre kun delvist, da de blot skifter farve fra blå til blå-violet. Omend farvevekslende safirer kan findes flere steder, stammer hovedparten stadig fra ædelstensgruset i Tanzania.thumb|Safirers krystalstruktur.
Rubiner er korund med urenheder af krom, der absorberer gult-grønt lys. Det giver en dybere rubinrød farve jo højere indholdet af krom bliver. Violette safirer indeholder spor af vanadium og findes i forskellige nuancer. Korund der indeholder ~0,01% titan er farveløse. Hvis der er spor af jern i safiren, kan den antage en bleg gul til grøn farve. Hvis der både er urenheder af titan og jern bliver resultatet en enestående dyb-blå farve.
Modsat lokaliseret ("interatomar") absorption af lys, der skaber farve via urenheder af krom og vanadium, stammer safirers blå farve fra intervalens-spændingsoverførsel: overførslen af en elektron fra én metal-ion til en anden. Jern kan findes i formen Fe2+ eller Fe3+, mens titan normalt findes i formen Ti4+. Hvis Fe2+ og Ti4+ ioner imidlertid erstattes af Al3+ opstår der lokale områder med ubalance i spændingen. En elektronoverførsel fra Fe2+ og Ti4+ kan skabe en ændring i valensen for begge ioner. På grund af valensændringen er der en specifik ændring i elektronens energi, hvorved elektromagnetisk energi absorberes. Bølgelængden hos den absorberede energi svarer til gult lys. Når dette lys trækkes fra det hvide lys opstår den komplimentære farve blå. Når de atomare mellemrum er forskellige i forskellige retninger, kan blå-grøn opstå i stedet.
Intervalent spændingsoverførsel er en proces, der producerer en stærk farvefremtoning ved en lav grad af urenhed. Mindst 1% krom skal være til stede i korund for at frembringe rubinens dybe røde farve. Mens safirens blå ses ved tilstedeværelsen af blot 0,01% titan og jern.
Behandlinger Safirer kan behandles på forskellige metoder for at forbedre deres klarhed og farve.Wise, p. 169 Det er almindelig praksis at opvarme naturlige safirer for at forbedre eller forstærke farven. Det gøres ved at opvarme safirerne med varm luft til temperaturer mellem 500 °C og 1800 °C gennem flere timer eller ved at opvarme dem i en nitrogenfattig atmosfære i syv dage eller mere. Ved opvarmningen bliver stenen mere blå i farven, men mister nogle af urenhederne af rutil (kaldet silke). Ved kraftig opvarmning mister stenen al silken og bliver gennemsigtig, når den ses under forstørrelse. Der er indicier på at safirer og andre ædelsten er blevet varmebehandlet så langt tilbage som Romertiden. Uopvarmede sten er temmelig sjældne og sælges ofte sammen med et certifikat fra en uafhængig juveler, der attesterer "ingen tegn på varmebehandling".
Diffusionsbehandlinger er noget mere kontroversielle, da de bruges for at tilføre elementer til safiren med henblik på at forbedre farven. Det er typisk beryllium, der diffunderes ind i safiren under meget høj varme, lige under safirens smeltepunkt. Oprindeligt blev der skabt orange safirer med denne proces, men nu er processen blevet forbedret, så safirer af mange forskellige farver behandles med beryllium. Det er uetisk at sælge berylliumbehandlede safirer uden at gøre opmærksom på behandlingen, og prisen bør være meget lavere end en naturlig sten, eller en der er blevet forbedret alene gennem varmebehandling. Desværre er oplysningerne sjældne.
Overfladediffusionsbehandling misbilliges generelt, fordi når der slås en splint af stenen eller den poleres eller slibes op, kan det 'padparadscha-farvede' lag forsvinde. Der findes dog diffusionsbehandlede sten, hvor farven ligger meget dybere end i overfladen. Problemet er, at behandlede padparaschasten ofte er meget svære at opdage, så det anbefales at få et certifikat fra en anerkendt juveler (som Gubelin, SSEF, AGTA og andre) inden investering i dem.
USA's Federal Trade Commission har udstedt retningslinjer for handel med sten inden for USA's grænser, der gør det obligatorisk at oplyse om enhver behandling, der har haft en betydende effekt på stenens værdi.Chapter I of Title 16 of the Code of Federal Regulations Part 23, Guides for Jewelry and Precious Metals and Pewter Industries
Minedrift left|thumb|Safir fra Madagaskar. Safirer graves frem ved minedrift i alluviumaflejringer eller fra primære underjordiske miner. De findes i Burma, Madagascar, Sri Lanka, Australien, Thailand, Indien, Pakistan, Afghanistan, Tanzania, Kenya, og Kina. Logan safiren, Star of India og Star of Bombay stammer alle fra Sri Lanka. I 2007 var Madagaskar verdens førende producent af safirer især fra aflejringer i og omkring byen Ilakaka.lakaka gem deposit, Ilakaka Commune, Ranohira District, Horombe Region, Fianarantsoa Province, Madagascar Før åbningen af disse miner var Australien verdens førende safirproducent (jf. opgørelse fra 1987. ) I 1991 blev der fundet en ny kilde til safirer i Andranondambo i det sydlige Madagaskar. Udvindingen af safirer begyndte her i 1993, men blev opgivet få år senere på grund af besværet med at udgrave dem fra grundfjeldet.Andranondambo
I Nordamerika er safirer primært udvundet fra aflejringer i Montana. Depoterne der findes langs med Missouri River nær Helena, ved Dry Cottonwood Creek nær Missoula og ved Rock Creek nær Philipsburg. Fine blå Yogo-safirer findes ved Yogo Gulch vest for Lewistown. Note: Includes map of major Montana sapphire mines Nogle få safirer af ædelstenskvalitet er blevet fundet i området ved Franklin, North Carolina.
Safirdepoterne i Kashmir er stadig anerkendte i ædelstensindustrien,Fact Sheets. Gia.edu. Retrieved on 2011-01-04. selv om højdepunktet for denne produktion fandt sted over en relativt kort periode i slutningen af det 19. århundrede og begyndelsen af det 20. århundrede.GemResearch Swisslab (GRS) Specializing in Origin Determination of Fine Rubies and Sapphires. Gemresearch.ch. Retrieved on 2011-01-04.
Syntetiske safirer thumb|Syntetisk safir.