Главная Войти О сайте












Как получить рубин

Проблема получения искусственных драгоценных камней, по своим свойствам не уступающим натуральным, занимала людей давно. Пожалуй, с тех самых пор, как они научились делать ювелирные украшения. Способ выращивания искусственных рубинов и некоторых других драгоценных камней был предложен французским ученым Огюстом Вернейлем в конце XIX века. Разработанная им аппаратура позволяет получать рубины в промышленных и лабораторных условиях.Как получить рубинВам понадобится

Форма кристалла рубина называется корундом. Аналогичную кристаллическую структуру имеет и сапфир, эти два минерала выращивают одинаковыми способами. Сам по себе корунд, который называют еще белым сапфиром, окраски не имеет. Рубин становится красным благодаря хрому. Сапфир же может быть не только синим, но и розовым, желтым или оранжевым.

Для получения кристаллов рубина в лаборатории вам понадобится аппарат Вернейля. Он представляет собой вертикальную горелку, в которую подается водород и кислород в соотношении 2:3. С этим газом необходимо работать предельно осторожно. Необходимо избежать утечки кислорода, для чего применяется газонепроницаемый сальник.

Для приготовления порошка используйте аммониевые квасцы, как это делал и сам Вернейль. Помимовсего прочего, там имеется примесь хрома, причем в нужной концентрации.

В отличие от многих кристаллов, которые могут расти просто из раствора без каких-либо дополнительных условий, корунд образуется из расплава порошкообразного глинозема с примесями. Тщательно подготовьте порошок. Он должен легко сыпаться. Однако глинозем не нужно перетирать до такой степени, чтобы он начал испаряться при малейшем нагревании. Оптимальная величина частиц - тысячные доли миллиметра.

Горелку поместите в керамический муфель, который предохранит растущий кристалл от охлаждения. Изобретатель аппарата делал муфель с окошком, закрытым слюдой. В современных установках чаще применяется огнеупорное стекло.

В верхней части аппарата находится емкость из химического стекла, к которой подведены 2 трубки. По той, что расположена выше, подается кислород, а в нижнюю – водород. Слой глинозема находится между ними. Порошок должен быть очень мелким. В верхней части имеется молоточек, который легко встряхивает емкость. В средней части аппарата, в холодной части пламени, находится керамический штифт, на который попадает капля расплава. Из нее и должен вырасти кристалл.

Очень важный момент – охлаждение. Изобретатель искусственного синтеза рубинов применял для этой цели воду. Эксперимент был успешным, поэтому может быть повторен. Нижняя часть и так находится в керамической «рубашке». Поверх трубки, в нижней части которой находится горелка, обычно располагают змеевик, наполненный проточной водой.

Процесс получения кристалла выглядит так. Порошок из верхнего резервуара сыплется через трубку в огонь, где он плавится и попадает на штифт. Там он снова становится твердым. Образуется буля – частица конусообразной формы. Она растет, ее вершина снова попадает в горячую часть пламени, где происходит вторичное плавление. Появляется группа кристалликов, один из которых направлен вершиной в сторону большей скорости роста. Это самый сильный кристаллик, и он будет подавлять остальные. Оператор может выбрать «перспективный» кристалл.

Подачу пламени и порошка можно регулировать. Например, для того, чтобы увеличить диаметр були, необходимо, чтобы порошок начал падать быстрее. Температуру пламени можно увеличить, если подавать кислород быстрее. Параметры зависят от того, кристалл какого размера вам нужен.


CompleteRepair.Ru