Πώς συντίθενται τα ρουμπίνια και τα ζαφείρια;

Τα ρουμπίνια και τα ζαφείρια είναι διαφορετικές ποικιλίες του ορυκτού κορούνδιου, γνωστό και ως οξείδιο του αλουμινίου. Το οξείδιο του αλουμινίου είναι εξαιρετικά κοινό, καθώς αποτελεί περισσότερο από το 15% του φλοιού της Γης, αλλά συνήθως είναι ακάθαρτο και εμφανίζεται ως αδιαφανές πέτρωμα. Όταν το κορούνδιο είναι πολύ καθαρό, είναι διαφανές και θεωρείται διαμάντι. Τα κόκκινα κορούνδια ονομάζονται ρουμπίνια, ενώ όλα τα άλλα χρώματα (πιο συχνά μπλε) ονομάζονται ζαφείρι. Το κορούνδιο είναι πολύτιμο εν μέρει λόγω της εξαιρετικής σκληρότητάς τους – το μόνο φυσικό ορυκτό μεγαλύτερης σκληρότητας είναι το διαμάντι. Ένα ρουμπίνι μπορεί να χαράξει σχεδόν οτιδήποτε άλλο εκτός από ένα διαμάντι.

Η συνθετική παραγωγή ρουμπινιού και άλλων κορουνδίων ξεκίνησε το 1837, όταν ο χημικός Gaudin κατασκεύασε τα πρώτα συνθετικά ρουμπίνια συντήκοντας χρώμιο (χρωστική ουσία) με αλουμίνα σε υψηλή θερμοκρασία σε περιβάλλον που περιέχει οξυγόνο. Το 1847, ο Έντελμαν συνέθεσε λευκό ζαφείρι με τη σύντηξη αλουμίνας σε βορικό οξύ. Το 1877, οι Frenic και Freil συνέθεσαν κρυστάλλους κορουνδίου από τους οποίους μπορούσαν να κοπούν μικρές πέτρες. Αλλά μόλις το 1903 ο Frimy και ο Auguste Verneuil εισήγαγαν τη διαδικασία Verneuil, που ονομάζεται επίσης σύντηξη φλόγας, για τη μαζική παραγωγή ρουμπίνι και ζαφείρι. Η διαδικασία Verneuil επιτρέπει τη δημιουργία ρουμπίνων πολύ μεγαλύτερων και αψεγάδιαστων από ό,τι θα μπορούσε να παράγει η φύση.

Η βασική αρχή της διαδικασίας Verneuil συνίσταται στην τήξη μιας σκόνης υψηλής καθαρότητας (>99.9995%) αλουμίνας με τη χρήση φλόγας οξυϋδρογόνου 2000 °C (3600 °F), προκαλώντας σταγονίδια να συσσωρεύονται αργά σε ένα boule (κυλινδρικός κρύσταλλος). Η μέση εμπορική μπουλέτα που παράγεται από αυτή τη διαδικασία είναι 13 mm (0.5 ίντσες) σε διάμετρο, 25 έως 50 mm (1 έως 2 ίντσες) μήκος, ζυγίζοντας περίπου 125 καράτια (25 g). Θα πωληθεί για οπουδήποτε μεταξύ $1 δολάριο ΗΠΑ (USD) και $200 USD το καράτι. Πρέπει να πληρούνται πολλές προϋποθέσεις για να εξελιχθεί ομαλά η διαδικασία Verneuil: η θερμοκρασία της φλόγας δεν μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερη από την ελάχιστη θερμοκρασία σύντηξης, η περιοχή επαφής μεταξύ του λίπους και της βάσης του πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη και να διατηρείτε πάντα το λιωμένο προϊόν στο ίδιο μέρος της φλόγας του οξυϋδρογόνου.