Rubí y Zafiro Sintéticos

La creación de gemas sintéticas en el laboratorio comenzó en 1902; cuando Auguste Vernueuil, un químico francés, desarrolló un método conocido como “fusión por llama”, utilizado para la creación de rubíes sintéticos. Este se convirtió en algo más que un experimento de laboratorio. En 1907 Verneuil convirtió su laboratorio en una fábrica dedicada a la producción de 1000 kg de corindón sintético

Verneuil desarrolló inicialmente la fusión por llama para la síntesis del rubí, pero el mismo método puede ser utilizado para la creación de otras gemas, incluyendo el zafiro, la espinela, el rutilo y el titanato de estroncio.

El concepto básico del método de fusión por llama se basa en tomar material de gema en bruto, derretirlo y posteriormente permitirle que se recristalice. El concepto es simple, pero este método depende de algunos puntos clave de tecnología. Primero, es necesario poseer un material extremadamente puro. En el caso del rubí o del zafiro, se requiere óxido de aluminio libre de impurezas, como el sodio. Los primeros intentos de recristalizar rubí se lograron a través de la fundición de rubíes naturales, debido a la falta de óxido de aluminio puro.

Posteriormente, es necesario calentar el polvo de óxido de aluminio a una temperatura de por lo menos 2000 °C. El desarrollo de la llama de oxihidrógeno proporcionó a Verneuil la tecnología  necesaria para su horno.

En el proceso de Verneuil, el óxido de aluminio en polvo es vertido  por un tubo que pasa a través de una flama que derrite el material  transformándolo en pequeñas gotas. Estas caen en un soporte de barro ubicado en la parte inferior del horno.

Las gotas forman un solo cristal denominado bola, el cual posee una forma muy característica. La bola tiene un cuerpo cilíndrico, uno de los extremos es redondeado y el otro afilado. Mide entre 13 y 25 milímetros de diámetro, de 50 a 100 milímetro de longitud y pesa alrededor de 75 y 250 quilates.

Los cristales producidos por el proceso de fusión por llama de  Verneuile son química y físicamente equivalentes a los cristales naturales, y usualmente se requiere una ampliación para poder distinguir entre ambos. Una de las características distintivas de los cristales de Verneuil es que poseen líneas de crecimiento curvas, que se forman cuando la bola crece hacia adelante en un ambiente de alto gradiente térmico. En el caso de los cristales naturales las líneas de crecimiento son paralelas.

La presencia de burbujas de gas es otra de las características significativas de las gemas producidas con el proceso de fusión por llama. Las burbujas se forman  debido al exceso de oxigeno en el horno;  en el caso de los cristales naturales las imperfecciones suelen ser impurezas sólidas. Sin embrago, las burbujas de gas no pueden ser tomadas  como indicativo fiable  para la identificación de un rubí sintético; los cristales en los que se rellenan las fracturas con cristal-plomo, continuamente muestran burbujas de gas en los orificios rellenados. Es importante remarcar que los rubíes con fracturas rellenadas presentan generalmente múltiples inclusiones, a diferencia de los rubíes sintéticos elaborados por el proceso de fusión por llama que no cuenta con inclusiones naturales.