Historia korundu syntetycznego
Kategoria: korund
Skala twardości Mohsa: 9,0
Barwa: bezbarwna, szara, złocistobrązowa, brązowa; fioletowa, różowa do czerwonej, pomarańczowa, żółta, zielona, niebieska, fioletowa; może wykazywać barwę strefową, z rozproszonymi plamami, głównie szarymi i brązowymi.
Rubin był pierwszym w historii minerałem wyprodukowanym przez człowieka.
Syntetyczny rubin został wytworzony w 1891 roku metodą fuzji płomieniowej przez francuskiego chemika A. Verneuila, który opublikował wyniki swoich badań dopiero w 1902 roku.
W 1960 roku syntetyczny rubin wykorzystano do produkcji pierwszego lasera.
Syntetyczny korund można wytwarzać na dwa sposoby. Albo poprzez fuzję płomieniową, metodą Verneuila, w której płomień topi sproszkowany tlenek glinu, będący głównym składnikiem chemicznym korundu. Krople tej mieszanki formują się w kształt podłużnej łzy. Jeśli do korundu doda się inne minerały, powstają kolorowe odmiany szafiru. Jeśli jednak doda się chrom, powstaje syntetyczny rubin. Metoda ta jest najstarsza i najtańsza, dlatego stosuje się ją do dziś.
Drugą metodą produkcji syntetycznego szafiru jest tak zwany proces Czochralskiego. W procesie tym tlenek glinu topi się za pomocą fal radiowych, a do mieszaniny wprowadza się pręcik zawierający kryształ zarodkowy, który powoli obraca się i jest wyciągane, aby utworzyć kolumnę szafiru. Jest to stosunkowo kosztowna, ale szybka metoda produkcji.
Syntetyczny rubin można wytwarzać za pomocą wyżej wymienionych metod, ale także innymi sposobami.
W szczególności poprzez syntezę hydrotermalną, która jest bardzo podobna do naturalnego powstawania minerału.
poprzez poddanie go wysokiej temperaturze i ciśnieniu w „słoiku ciśnieniowym”. Jest to najdroższy sposób produkcji syntetycznego minerału.
W metodzie topienia składniki korundu rozpuszczają się w mieszaninie, która powoli stygnie i krystalizuje.
W przypadku większości kamieni szlachetnych laboratoria utrzymują dokładne szczegóły procesu produkcji w ścisłej tajemnicy, traktując je jako swoją wiedzę specjalistyczną.
ZASTOSOWANIE
W przemyśle wykorzystuje się nawet 75% syntetycznych rubinów. Rubiny wytwarzane metodą fuzji płomieniowej (metoda Verneuila) są najtańsze, dlatego ich produkcja jest najbardziej opłacalna. Rubiny wytwarzane metodą Czochralskiego są wykorzystywane przede wszystkim do produkcji laserów i mają szereg zastosowań przemysłowych. Natomiast rubiny wytwarzane metodą topienia są stosowane głównie w jubilerstwie.
Rubin syntetyczny jest również wykorzystywany do produkcji drobnych elementów do zegarków, kompasów i liczników energii elektrycznej. Szafir syntetyczny można znaleźć w skanerach do systemów kasowych (skanery kodów kreskowych).