ทับทิมและแซฟไฟร์สังเคราะห์อย่างไร?

ทับทิมและไพลินเป็นสายพันธุ์ที่แตกต่างกันของแร่ธาตุแร่ธาตุหรือที่เรียกว่าอลูมิเนียมออกไซด์อลูมิเนียมออกไซด์เป็นเรื่องธรรมดามากคิดเป็นมากกว่า 15% ของเปลือกโลก แต่มักจะไม่บริสุทธิ์ปรากฏเป็นหินทึบแสงเมื่อ Corundum บริสุทธิ์มากมันจะโปร่งใสและถือว่าเป็นอัญมณีCorundums สีแดงเรียกว่าทับทิมในขณะที่สีอื่น ๆ ทั้งหมด (สีน้ำเงินบ่อยที่สุด) เรียกว่าไพลินCorundums เป็นส่วนหนึ่งเนื่องจากความแข็งสุด ๆ ของพวกเขา mdash;แร่ธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเพียงอย่างเดียวคือเพชรทับทิมสามารถเกาอะไรก็ได้นอกจากเพชร

การผลิตแบบสังเคราะห์ของทับทิมและคอรันดัมอื่น ๆ เริ่มขึ้นในปี 1837 เมื่อนักเคมี Gaudin ทำทับทับทิมสังเคราะห์ครั้งแรกโดยการหลอมรวมโครเมียม (เม็ดสี) ที่มีอุณหภูมิสูงในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจน.ในปี ค.ศ. 1847 เอเดลแมนได้สังเคราะห์ไพลินสีขาวโดยการหลอมรวมอลูมินาในกรดบอริกในปี 1877 ผลึก Corundum ที่มีการสังเคราะห์และ Freil ซึ่งเป็นหินซึ่งสามารถตัดหินขนาดเล็กได้แต่มันไม่ได้จนกว่าปี 1903 Frimy และ Auguste Verneuil แนะนำกระบวนการ Verneuil หรือที่เรียกว่า Flame Fusion สำหรับการผลิตจำนวนมากของ Ruby และ Sapphireกระบวนการ Verneuil ช่วยให้การสร้างทับทิมมีขนาดใหญ่กว่าและไร้ที่ติมากกว่าธรรมชาติที่สามารถผลิตได้

หลักการพื้นฐานของกระบวนการ Verneuil ประกอบด้วยการละลายผงของอลูมินาที่บริสุทธิ์สูง ( 99.9995%) โดยใช้ 2,000 ° C (3600 ° F (3600 ° F) เปลวไฟ Oxyhydrogen ทำให้หยดน้ำเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆบนลูกผสม (คริสตัลทรงกระบอก)ลูกผู้ชายในเชิงพาณิชย์โดยเฉลี่ยที่ผลิตจากกระบวนการนี้มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 13 มม. (0.5 นิ้ว) ยาว 25 ถึง 50 มม. (1 ถึง 2 นิ้ว) มีน้ำหนักประมาณ 125 กะรัต (25 กรัม)มันจะขายได้ทุกที่ระหว่าง $ 1 ดอลลาร์สหรัฐ (USD) และ $ 200 USD ต่อกะรัตต้องมีเงื่อนไขหลายประการสำหรับกระบวนการ Verneuil ที่จะดำเนินไปอย่างราบรื่น: อุณหภูมิของเปลวไฟไม่สามารถมากกว่าอุณหภูมิฟิวชั่นขั้นต่ำพื้นที่สัมผัสระหว่างลูกผสมและฐานของมันจะต้องมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะทำได้และเก็บผลิตภัณฑ์ที่ละลายไว้เสมอในส่วนเดียวกันของเปลวไฟ oxyhydrogen