Hvordan syntetiseres rubiner og safirer?

Rubiner og safirer er forskellige sorter af mineralkorunden, også kendt som aluminiumoxid.Aluminiumoxid er ekstremt almindeligt og udgør mere end 15% af jordskorpen, men det er normalt uren, der optræder som en uigennemsigtig klippe.Når Corundum er meget ren, er den gennemsigtig og betragtes som en perle.Røde korund kaldes rubiner, mens alle andre farver (hyppigst blåt) kaldes safir.Korundum er delvis værdsat på grund af deres ekstreme hårdhed mdash;Den eneste naturligt forekommende mineral af større hårdhed er diamant.En rubin kan ridse praktisk talt alt andet end en diamant.

Den syntetiske produktion af rubin og andre korundum begyndte i 1837, da kemikeren Gaudin lavede de første syntetiske rubiner ved at smelte krom (pigment) med aluminiumoxid ved en høj temperatur i et miljø indeholdende ilt.I 1847 syntetiserede Edelman hvid safir ved at smelte sammen aluminiumoxid i borsyre.I 1877 syntetiserede freniske og Freil korundekrystaller, hvorfra små sten kunne klippes.Men det var først i 1903, at Frimy og Auguste Verneuil introducerede Verneuil -processen, også kaldet Flame Fusion, til masseproduktionen af Ruby og Sapphire.Verneuil -processen tillader oprettelse af rubiner, der er meget større og mere fejlfri end naturen kunne producere.

Det grundlæggende princip i Verneuil -processen består af at smelte et pulver af stærkt oprenset ( 99.9995%) aluminiumoxid ved anvendelse af en 2000 ° C (3600 ° F) Oxyhydrogen -flamme, der får dråber til langsomt at akkitere på en Boule (cylindrisk krystal).Den gennemsnitlige kommercielle boule produceret fra denne proces er 13 mm (0,5 inches) i diameter, 25 til 50 mm (1 til 2 inches) lang, der vejer ca. 125 karat (25 g).Det vil blive solgt overalt mellem $ 1 US Dollar (USD) og $ 200 USD en karat.Flere betingelser skal være opfyldt for, at Verneuil -processen går glat: Flammenes temperatur kan ikke være meget mere end den minimale fusionstemperatur, kontaktområdet mellem Boule og dens base skal være så lille som muligt og altid holde det smeltede produktI den samme del af oxyhydrogenflammen.