Синтетический изумруд
Введение
В то время как синтетические сапфиры и рубины появились на рынке в больших количествах к 1907 году благодаря методу плавления в пламени, разработанному французским химиком Вернейлем, создание синтетического изумруда оказалось гораздо сложнее. Этот метод просто не подходил для изумрудов, и лишь спустя примерно 30 лет американский химик Кэрролл Чатем разгадал секрет коммерческого успеха.
Ранние эксперименты Кэрролла Чатема
Чатем был проницательным химиком, который в юности увлекся синтетическими драгоценными камнями. Представьте себе: подростком он пытался получить алмазы в своей гаражной лаборатории, смешивая графит с расплавленным железом. Чтобы быстро охладить смесь, он окунул всё это в жидкий азот — бац! Взрыв разбил окна по всему его району в Сан-Франциско.
После нескольких резких замечаний со стороны отца и местной полиции он переключился на изумруды. К 1930 году ему удалось вырастить бесцветные кристаллы берилла, а в 1935 году он получил свой первый настоящий изумруд — красавец весом в один карат, который сейчас выставлен в Смитсоновском институте.
Прорыв в синтезе изумрудов
Подход Вернейля к изумрудам провалился, потому что они силикат алюминия-бериллия, окрашенный хромом , и заставить все эти элементы расплавиться — это настоящий кошмар: некоторые испаряются еще до того, как другие превращаются в жидкость.
Объяснение метода потока
Гениальный ход Чатема заключался в использовании особого растворителя, известного как флюс, – смеси таких химических веществ, как оксид лития, оксид молибдена и оксид ванадия, которая сохраняет жидкое состояние при экстремально высоких температурах. Его секретная формула флюса позволяла правильно смешивать все ингредиенты. Он помещал крошечные затравочные кристаллы в горячий флюс, чтобы дать толчок росту новых. Выращивание камней достаточно большого размера для продажи в такой установке могло занять до года.
Превосходство синтетических изумрудов
В некоторых отношениях искусственные изумруды Чатема превосходят натуральные. Натуральные изумруды часто содержат в себе включения и трещины, снижающие долговечность , что делает их менее прочными, несмотря на их высокую твёрдость — 8 по шкале Мооса. Изумруды Чатема полностью лишены всех этих недостатков.
Наследие и бизнес
Чатем был не просто гениальным лаборантом; у него была и деловая хватка. Он основал компанию по продаже выращенных им изумрудов и расширил технологию, чтобы производить рубины, александриты, а также синие и оранжевые сапфиры. Он скончался в 1983 году, но его сын продолжил дело. Вскоре после этого компания достигла своей давней цели – выращенных в лаборатории бриллиантов.
Часто задаваемые вопросы
Кто изобрел коммерческий метод получения синтетического изумруда?
Американский химик Кэрролл Чэтем в 1930-х годах разработал успешный метод флюса.
Почему метод Вернейля нельзя использовать для изумрудов?
Из-за сложного состава изумруда, состоящего из силиката алюминия и бериллиевого сплава, окрашенного хромом, было сложно сплавить все компоненты вместе, не вызвав их испарения.
Сколько времени занимает выращивание синтетического изумруда флюсовым методом?
Изготовление товарных камней может занять до года.
Являются ли синтетические изумруды более долговечными, чем натуральные?
Да, у них отсутствуют включения и трещины, характерные для натуральных изумрудов, что делает их более прочными, несмотря на тот же уровень твердости.
Какие еще драгоценности производила компания Кэрролла Чатема?
Компания расширила свою деятельность и стала производить рубины, александриты, синие и оранжевые сапфиры, а в конечном итоге и выращенные в лаборатории бриллианты.
