Bagaimana Ruby dan Safir Disintesis?

Rubi dan safir adalah varietas berbeda dari mineral korundum, juga dikenal sebagai aluminium oksida. Aluminium oksida sangat umum, membentuk lebih dari 15% dari kerak bumi, tetapi biasanya tidak murni, muncul sebagai batuan buram. Ketika korundum sangat murni, itu transparan, dan dianggap sebagai permata. Korundum merah disebut rubi, sedangkan semua warna lain (paling sering biru) disebut safir. Korundum dihargai sebagian karena kekerasannya yang ekstrem — satu-satunya mineral alami dengan kekerasan yang lebih besar adalah berlian. Sebuah ruby ​​​​dapat menggores hampir semua hal kecuali berlian.

Produksi sintetis ruby ​​​​dan korundum lainnya dimulai pada tahun 1837, ketika ahli kimia Gaudin membuat rubi sintetis pertama dengan menggabungkan kromium (pigmen) dengan alumina pada suhu tinggi di lingkungan yang mengandung oksigen. Pada tahun 1847, Edelman mensintesis safir putih dengan menggabungkan alumina dalam asam borat. Pada tahun 1877, Frenic dan Freil mensintesis kristal korundum dari mana batu-batu kecil dapat dipotong. Tetapi baru pada tahun 1903 Frimy dan Auguste Verneuil memperkenalkan proses Verneuil, juga disebut fusi api, untuk produksi massal batu rubi dan safir. Proses Verneuil memungkinkan terciptanya batu rubi yang jauh lebih besar dan lebih sempurna daripada yang bisa dihasilkan alam.

Prinsip dasar dari proses Verneuil terdiri dari peleburan bubuk alumina yang sangat murni (>99.9995%) menggunakan nyala oxyhydrogen 2000 °C (3600 °F), menyebabkan tetesan perlahan-lahan bertambah pada boule (kristal silinder). Boule komersial rata-rata yang dihasilkan dari proses ini berdiameter 13 mm (0.5 inci), panjang 25 hingga 50 mm (1 hingga 2 inci), dengan berat sekitar 125 karat (25 g). Ini akan dijual di mana saja antara $ 1 Dolar AS (USD) dan $ 200 USD per karat. Beberapa syarat yang harus dipenuhi agar proses Verneuil berjalan dengan lancar: suhu nyala api tidak boleh lebih dari suhu fusi minimum, bidang kontak antara boule dan alasnya harus sekecil mungkin, dan selalu menjaga produk yang meleleh. di bagian yang sama dari nyala oxyhydrogen.