Come sono sintetizzati rubini e zaffiri?
I rubini e gli zaffiri sono diverse varietà del corindone minerale, noto anche come ossido di alluminio. L'ossido di alluminio è estremamente comune, costituisce oltre il 15% della crosta terrestre, ma di solito è impuro, appare come una roccia opaca. Quando il corindone è molto puro, è trasparente ed è considerato una gemma. I corindoni rossi sono chiamati rubini, mentre tutti gli altri colori (più frequentemente blu) sono chiamati zaffiro. I corindoni sono apprezzati in parte a causa della loro estrema durezza - l'unico minerale naturale di maggiore durezza è il diamante. Un rubino può graffiare praticamente tutto tranne un diamante.
La produzione sintetica di rubino e altri corindoni iniziò nel 1837, quando il chimico Gaudin fece i primi rubini sintetici fondendo il cromo (pigmento) con allumina ad alta temperatura in un ambiente contenente ossigeno. Nel 1847, Edelman sintetizzò lo zaffiro bianco fondendo allumina in acido borico. Nel 1877, Frenic e Freil sintetizzarono cristalli di corindone da cui si potevano tagliare piccole pietre. Ma fu solo nel 1903 che Frimy e Auguste Verneuil introdussero il processo Verneuil, chiamato anche fusione di fiamma, per la produzione in serie di rubini e zaffiri. Il processo Verneuil consente la creazione di rubini molto più grandi e impeccabili di quanto la natura potrebbe produrre.
Il principio di base del processo Verneuil consiste nel fondere una polvere di allumina altamente purificata (> 99.9995%) usando una fiamma di ossidrogeno a 2000 ° C, facendo sì che le goccioline si accumulino lentamente su un boule (cristallo cilindrico). Il boule commerciale medio prodotto da questo processo è di 13 mm (0,5 pollici) di diametro, da 25 a 50 mm (da 1 a 2 pollici) di lunghezza, del peso di circa 125 carati (25 g). Sarà venduto ovunque tra $ 1 Dollaro USA (USD) e $ 200 USD a carato. Per il corretto funzionamento del processo Verneuil devono essere soddisfatte diverse condizioni: la temperatura della fiamma non può essere molto superiore alla temperatura minima di fusione, l'area di contatto tra la boule e la sua base deve essere il più piccola possibile e mantenere sempre il prodotto fuso nella stessa parte della fiamma dell'ossidrogeno.