Comment sont synthétisés les rubis et les saphirs?
Les rubis et les saphirs sont différentes variétés du corindon minéral, également connu sous le nom d'oxyde d'aluminium. L’oxyde d’aluminium est extrêmement courant et représente plus de 15% de la croûte terrestre, mais il est généralement impur et se présente sous la forme d’une roche opaque. Lorsque le corindon est très pur, il est transparent et est considéré comme un joyau. Les corindons rouges sont appelés rubis, alors que toutes les autres couleurs (le plus souvent bleu) sont appelées saphir. Les corindons sont prisés en partie à cause de leur dureté extrême - le diamant est le seul minéral naturel de plus grande dureté. Un rubis peut rayer pratiquement tout sauf un diamant.
La production synthétique de rubis et autres corindons a commencé en 1837, lorsque le chimiste Gaudin a fabriqué les premiers rubis synthétiques en fusionnant du chrome (pigment) avec de l’alumine à haute température dans un environnement contenant de l’oxygène. En 1847, Edelman synthétisa du saphir blanc en fusionnant de l'alumine dans de l'acide borique. En 1877, Frenic et Freil synthétisèrent des cristaux de corindon à partir desquels de petites pierres pourraient être taillées. Mais ce n'est qu'en 1903 que Frimy et Auguste Verneuil introduisent le procédé de Verneuil, appelé également fusion à la flamme, pour la production en série de rubis et de saphir. Le procédé de Verneuil permet la création de rubis bien plus gros et sans faille que ce que la nature pourrait produire.
Le principe de base du procédé Verneuil consiste à faire fondre une poudre d’alumine hautement purifiée (> 99,9995%) à l’aide d’une flamme oxyhydrogène à 2000 ° C (3600 ° F), provoquant l’accrétion lente de gouttelettes sur une boule (cristal cylindrique). La boule commerciale moyenne produite à partir de ce procédé a un diamètre de 13 mm (0,5 pouce), une longueur de 25 à 50 mm (1 à 2 pouces) et un poids d'environ 125 carats (25 g). Il sera vendu entre 1 USD et 200 USD par carat. Plusieurs conditions doivent être remplies pour que le procédé de Verneuil se déroule sans heurts: la température de la flamme ne peut être supérieure à la température de fusion minimale, la zone de contact entre la boule et sa base doit être aussi petite que possible et conserver toujours le produit fondu. dans la même partie de la flamme oxyhydrogène.