Hur syntetiseras rubiner och safirer?
Rubiner och safirer är olika varianter av mineral korund, även känd som aluminiumoxid. Aluminiumoxid är extremt vanlig och utgör mer än 15% av jordskorpan, men den är vanligtvis oren och verkar som en ogenomskinlig sten. När korund är mycket ren är den transparent och anses vara en pärla. Röda korund kallas rubiner, medan alla andra färger (oftast blå) kallas safir. Korund är uppskattade delvis på grund av deras extrema hårdhet - det enda naturligt förekommande mineral med större hårdhet är diamant. En rubin kan skrapa nästan allt annat än en diamant.
Den syntetiska produktionen av rubin och andra korund började 1837, när kemisten Gaudin tillverkade de första syntetiska rubinerna genom att smälta krom (pigment) med aluminiumoxid vid en hög temperatur i en miljö som innehåller syre. År 1847 syntetiserade Edelman vit safir genom att smälta aluminiumoxid i borsyra. 1877 syntetiserade Frenic och Freil korundkristaller från vilka små stenar kunde skäras. Men det var inte förrän 1903 som Frimy och Auguste Verneuil införde Verneuil-processen, även kallad flamfusion, för massproduktion av rubin och safir. Verneuil-processen möjliggör skapandet av rubiner som är mycket större och mer felfri än naturen kunde producera.
Den grundläggande principen i Verneuil-processen består av att smälta ett pulver av högrenad (> 99.9995%) aluminiumoxid med användning av en 2000 ° C (3600 ° F) oxyhydrogenflamma, vilket får droppar att långsamt sätta sig på en boule (cylindrisk kristall). Den genomsnittliga kommersiella boule som produceras från denna process är 13 mm (0,5 tum) i diameter, 25 till 50 mm (1 till 2 tum) lång och väger cirka 125 karat (25 g). Det kommer att säljas för någonstans mellan 1 USD och 200 USD per karat. Flera villkor måste vara uppfyllda för att Verneuil-processen ska gå smidigt: flamman kan inte vara mycket mer än den minsta smälttemperaturen, kontaktområdet mellan boule och dess bas måste vara så liten som möjligt och alltid hålla den smälta produkten i samma del av oxyhydrogen-lågan.