Zawartość
Szafir, członek rodziny kamieni szlachetnych z korundu, prezentuje szeroką gamę kolorów. Zanieczyszczenia w przezroczystym korundu zabarwiają naturalnie bezbarwny kamień na żółty, zielony, różowy, fioletowy lub niebieski. Purpurowe szafiry dzielą swój szlachetny kolor z innym fioletowym i żywym kamieniem, ametystem. Chociaż ich tony wyglądają tak samo, dwa rodzaje kamienia mają ze sobą niewiele wspólnego.
Twardość
Korund ma szybkość 9 możliwych 10 w skali twardości Mohsa; tracąc tylko diament. Odmiany kwarcu, w tym ametyst, znajdują się na pozycji 7 w skali Mohsa. Zarówno purpurowy szafir, jak i ametyst drapią stosunkowo miękkie szkło - numer 6 na skali twardości - ale inne kwarcowe kształty uszkadzają ametysty, pozostawiając nietknięte szafiry. Zabytkowa biżuteria ametystowa jest dowodem na tę miękkość na krawędziach jej faset, które wyraźnie zużywają się w ciągu kilku dekad codziennego użytkowania.
Struktura chemiczna
Purpurowe szafiry i ametysty mają wyraźne struktury chemiczne. Tlenek glinu (Al2O3) opisuje wszystkie kolory korundu; odmiany purpurowe zawierają atomy wanadu lub chromu zamiast niewielkiej liczby atomów glinu w ich strukturze krystalicznej. Odmiany kwarcu składają się z krzemu i tlenu, takiego jak dwutlenek krzemu lub krzemionka (SiO2). Ametyst czerpie swój fioletowy kolor z naturalnego irradiancji zanieczyszczeń żelaza w minerale. Zarówno struktura krystaliczna ametystu, jak i elementy, które ją tworzą, różnią się od struktury szafiru.
Jasność
Chociaż odcienie kolorów dwóch kamieni wyglądają tak samo, jasność nie. Szafir ma wyższy współczynnik załamania światła od 1,762 do 1,778. Ametyst wynosi od 1544 do 1553, co oznacza, że kamień ma mniej blask niż szafir o podobnym kolorze. Gemolodzy mierzą współczynnik załamania światła jako charakterystyczną cechę kamienia. Niektóre wskaźniki refrakcji kamienia są takie same, ale szafiry i ametysty wykazują tak uderzającą różnicę w jasności, że porównanie próbek każdego kamienia ujawni, który z nich jest nawet dla oka świeckich.
Rzadkość
Kwarc mineralny w różnych postaciach stanowił znaczącą część skorupy ziemskiej. Chociaż nie wszystkie kwarc jest ametystem o szlachetnej jakości, przezroczysty i purpurowy kamień jest bardziej popularny niż jakakolwiek inna forma korundu, w tym odmiana purpurowa. W Ameryce Północnej, Ameryce Południowej, Europie Środkowej i znacznej części Azji występują duże złoża ametystów. Szafiry występują w mniejszej liczbie regionów. Jubilerzy podają ceny kamieniom zgodnie z ich jakością. Półszlachetne ametysty są wyceniane niżej niż purpurowe szafiry gorszej jakości i wielkości.