¿Cómo se sintetizan los rubíes y los zafiros?

Los rubíes y los zafiros son diferentes variedades del corindón mineral, también conocido como óxido de aluminio. El óxido de aluminio es extremadamente común, representa más del 15% de la corteza terrestre, pero generalmente es impuro, apareciendo como una roca opaca. Cuando el corindón es muy puro, es transparente y se considera una gema. Los corindones rojos se llaman rubíes, mientras que todos los demás colores (con mayor frecuencia azules) se llaman zafiro. Los corindones son apreciados en parte por su extrema dureza: el único mineral natural de mayor dureza es el diamante. Un rubí puede rayar prácticamente cualquier cosa menos un diamante.

La producción sintética de rubí y otros corindones comenzó en 1837, cuando el químico Gaudin fabricó los primeros rubíes sintéticos fusionando cromo (pigmento) con alúmina a alta temperatura en un ambiente que contenía oxígeno. En 1847, Edelman sintetizó zafiro blanco fusionando alúmina en ácido bórico. En 1877, Frenic y Freil sintetizaron cristales de corindón de los que se podían cortar pequeñas piedras. Pero no fue hasta 1903 que Frimy y Auguste Verneuil introdujeron el proceso Verneuil, también llamado fusión por llama, para la producción en masa de rubí y zafiro. El proceso Verneuil permite la creación de rubíes mucho más grandes y más perfectos de lo que la naturaleza podría producir.

El principio básico del proceso Verneuil consiste en fundir un polvo de alúmina altamente purificada (> 99.9995%) utilizando una llama de oxihidrógeno de 2000 ° C (3600 ° F), lo que hace que las gotas se acumulen lentamente en una bola (cristal cilíndrico). El boule comercial promedio producido a partir de este proceso es de 13 mm (0.5 pulgadas) de diámetro, de 25 a 50 mm (1 a 2 pulgadas) de largo, con un peso de aproximadamente 125 quilates (25 g). Se venderá en cualquier lugar entre $ 1 dólar estadounidense (USD) y $ 200 USD por quilate. Se deben cumplir varias condiciones para que el proceso Verneuil funcione sin problemas: la temperatura de la llama no puede ser mucho mayor que la temperatura mínima de fusión, el área de contacto entre la bola y su base debe ser lo más pequeña posible y mantener siempre el producto fundido en la misma parte de la llama de oxihidrógeno.