赤い宝石と言えば深紅のルビーが思い浮かびます。また、青い宝石にはサファイアがあります。青と赤で全く異なる色ですが、実はこの両者は同じ宝石なのです。両者ともコランダムという酸化アルミニウムの結晶からできています。酸化アルミニウム自体は透明な結晶ですが、色を決めるのは、様々な金属イオンです。金属イオンが酸化アルミニウム結晶中に混ざると様々な色をもたらします。
ルビーは酸化アルミニウム中に三価のクロムの陽イオンが混ざることで赤くなった宝石です。結晶中のアルミニウムも三価の陽イオンですが、このアルミニウムの陽イオンがクロムの陽イオンに置き換わったものです。一般的に金属イオンは鮮やかな色を持つものが多く、金属錯体の形で油絵の具などに利用されています。油絵の具の成分を見ていると、ニッケルやクロム、チタンなど様々な金属が原料になっていることがわかります。このルビーは物理学的にも有名で、世界で初めて作られたレーザーの発振源に使われていたのがルビーでした。ルビーレーザーと呼ばれています。
サファイアはコランダム中のアルミニウムが鉄やチタンと置き換わった宝石で、青い色をしていますが、赤いルビー以外を総称してサファイアと呼ばれているので、黄色ぽいものもサファイアに含まれます。有名なサファイアで作られたものに、キン肉マンに出てきたロビンマスクの鎧があります。
コランダムはその中に含まれる不純物により色が様々に変化します。不純物にはクロムや鉄、チタンなどがあります。不純物の混入は産出する地域により様々で、産出地によりコランダムの色が違うのはこの不純物の割合が異なるためです。ルビーもサファイアも本体は同じ酸化アルミニウムなのです。
