Come vengono sintetizzati i rubini e gli zaffiri?

Rubini e zaffiri sono diverse varietà del minerale corindone, 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, apparendo come una roccia opaca. Quando il corindone è molto puro, è trasparente ed è considerato una gemma. I corindone rossi sono chiamati rubini, mentre tutti gli altri colori (più frequentemente blu) sono chiamati zaffiri. I corindone 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 qualsiasi cosa tranne un diamante.

La produzione sintetica del rubino e di altri corindone iniziò nel 1837, quando il chimico Gaudin realizzò i primi rubini sintetici fondendo il cromo (pigmento) con l’allumina ad alta temperatura in un ambiente contenente ossigeno. Nel 1847, Edelman sintetizzò lo zaffiro bianco fondendo l’allumina nell’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 a 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%) utilizzando una fiamma ossidrica a 2000 °C (3600 °F), facendo accumulare lentamente le goccioline su una boule (cristallo cilindrico). La boule commerciale media prodotta da questo processo ha un diametro di 13 mm (0.5 pollici), una lunghezza da 25 a 50 mm (da 1 a 2 pollici), del peso di circa 125 carati (25 g). Sarà venduto a un prezzo compreso tra $ 1 dollaro USA (USD) e $ 200 USD a carato. Affinché il processo Verneuil si svolga senza intoppi 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 la più piccola possibile e mantenere sempre il prodotto fuso nella stessa parte della fiamma ossidrica.