Rubí sintético y zafiro

La capacidad de crear piedras preciosas en el laboratorio comenzó en 1902 cuando Auguste Verneuil, un químico francés, desarrolló un método conocido como fusión por llama para crear rubíes sintéticos. Esto no fue un mero experimento de laboratorio. Verneuil pronto expandió su laboratorio a una planta de producción a gran escala y estaba produciendo 1000 kg de material sintético. corundo anualmente para 1907.

Verneuil desarrolló la fusión de llama principalmente para la síntesis de rubí , pero el mismo método se puede utilizar para la creación de otros materiales de gemas, incluyendo zafiro , zafiro estrella ,espinela , rutilo y titanato de estroncio.

El concepto básico del método de fusión por llama es tomar el material de la gema en bruto, fundirlo y luego permitir que se recristalice. El concepto es simple, pero este método dependía de algunos elementos tecnológicos clave. Primero, era necesario tener material extremadamente puro para comenzar el proceso. En el caso de rubí o zafiro , esto significaba óxido de aluminio que estaba libre de impurezas como el sodio. Los primeros intentos de recristalizar el rubí en realidad se lograron fundiendo cristales de rubí natural, debido a la falta de óxido de aluminio fino y puro.

A continuación, era necesario tener una forma de calentar el óxido de aluminio en polvo a una temperatura de al menos 2000 grados centígrados. El soplete de oxígeno desarrollado recientemente proporcionó a Verneuil la tecnología para su horno.

Durante el proceso Verneuil, el óxido de aluminio en polvo se libera por un tubo donde pasa a través de una llama que derrite el material en pequeñas gotas. Estas gotitas caen sobre una varilla de soporte de tierra colocada en el fondo del horno.

Las gotitas forman un solo cristal llamado boule . La boule tiene una forma cilíndrica característica con un extremo cónico. Por lo general, tiene entre 13 y 25 milímetros de diámetro, entre 50 y 100 milímetros de largo y pesa entre 75 y 250 quilates.

Los cristales producidos por el proceso de fusión de llama de Verneuil son química y físicamente equivalentes a los cristales naturales, y generalmente se requiere un gran aumento para distinguir entre los dos. Una de las características distintivas de un cristal de Verneuil son las líneas de crecimiento curvas, que se forman a medida que la bola cilíndrica crece hacia arriba en un entorno con un alto gradiente térmico. Las líneas de crecimiento equivalentes en los cristales naturales son paralelas.

Otra característica distintiva de las gemas producidas por fusión de llama es la presencia frecuente de burbujas de gas microscópicas formadas debido al exceso de oxígeno en el horno. Las imperfecciones en los cristales naturales suelen ser impurezas sólidas. Sin embargo, las burbujas de gas por sí solas ya no pueden tomarse como una indicación confiable de un rubí sintético; rubíes naturales que han sido lleno de fracturas con vidrio de plomo a menudo presentan burbujas de gas en las cavidades llenas de vidrio. Pero tenga en cuenta que los rubíes llenos de fracturas suelen estar muy incluidos, mientras que los rubíes de fusión por llama no tienen inclusiones naturales.