Сапфир – королевская драгоценность. В прошлом им украшали царскую семью: лучшими образцами являются короны русских царей и британских правителей. Выращенный сапфир также дорог, поэтому уже давно предпринимаются попытки синтезировать его в лаборатории.
Современные синтетические методы позволяют выращивать кристаллы с теми же свойствами, что и природные кристаллы. Отличить их от обычных сапфиров могут только специалисты.
В 1904 году французский химик Верней получил первый синтетический сапфир. Для этого он использовал изобретенный им метод: мелкоизмельченную смесь подносил к пламени водородной горелки. Метод Вернейля быстро получил широкое распространение, и мало что изменилось. Но это было не идеально, поэтому эксперимент продолжился.
В 1916 году польский химик Ян Чохральский предложил метод выращивания кристаллов из расплава. Согласно легенде, он сунул руку в тигель с расплавленным оловом и, вынув его, обнаружил, что за ручку натянута тонкая закаленная проволока. Оказалось, что он имеет монокристаллическую структуру. Химик разработал метод синтеза других монокристаллов, который стал известен как метод Чохральского.
Около 60 лет назад два исследователя Лаудис и Бальмен создали первый гидротермальный сапфир. Им удалось получить бесцветный, качественный камень. Спустя десятилетия ученые из Новосибирска обнаружили легирующую добавку на основе двухвалентного никеля, благодаря которой сапфир приобрел равномерный «небесно-голубой» цвет. Эта технология используется в промышленности с 1995 года и с тех пор обновлялась и расширялась.
как растет сапфир
В процессе Вернейля кристаллы выращивают из расплава. Сверхчистая шихта помещается в специально сконструированную печь, где она поступает в камеру сгорания и плавится. Получается, что капли, падающие на керамическую подложку, сначала образуют увеличенный конус, а затем цилиндр, называемый слитком.
Метод Вернейля можно использовать для синтеза звездообразных или звездчатых сапфиров. На лицевой стороне этого камня изображена яркая звезда с 6 или 12 лучами. Для достижения оптических эффектов на стадии синтеза в исходный материал вводят небольшое количество диоксида титана.