Método Verneuil


El método Verneuil (o proceso Verneuil o técnica Verneuil ), también llamado fusión por llama , fue el primer método comercialmente exitoso para fabricar piedras preciosas sintéticas , desarrollado a finales de 1883 [1] por el químico francés Auguste Verneuil . Se utiliza principalmente para producir las variedades de corindón rubí , zafiro y padparadscha , así como los diamantes simulantes de titanato de rutilo y estroncio . El principio del proceso consiste en fundir una sustancia finamente pulverizada utilizando un llama de oxihidrógeno y cristalizar las gotas derretidas en una bola . El proceso se considera el paso fundamental de la tecnología moderna de crecimiento de cristales industriales y sigue siendo de uso generalizado hasta el día de hoy. [2] [3]

Desde que comenzó el estudio de la alquimia , ha habido intentos de producir piedras preciosas sintéticamente, y el rubí , que es una de las gemas cardinales más preciadas , ha sido durante mucho tiempo un candidato principal. En el siglo XIX, se lograron avances significativos, con el primer rubí formado al derretir dos rubíes más pequeños juntos en 1817, y los primeros cristales microscópicos creados a partir de alúmina ( óxido de aluminio ) en un laboratorio en 1837. Para 1877, el químico Edmond Frémy había ideado un método eficaz para la fabricación comercial de rubíes mediante el uso de baños fundidos de alúmina, produciendo las primeras piedras sintéticas con calidad de piedra preciosa. El parisinoEl químico Auguste Verneuil colaboró ​​con Frémy en el desarrollo del método, pero pronto pasó a desarrollar de forma independiente el proceso de fusión por llama, que eventualmente llevaría su nombre.

Una de las fuentes de inspiración de Verneuil para desarrollar su propio método fue la aparición de rubíes sintéticos vendidos por un comerciante ginebrino desconocido en 1880. Estos "rubíes de Ginebra" fueron descartados como artificiales en ese momento, pero ahora se cree que son los primeros rubíes producidos por fusión de llama, anterior al trabajo de Verneuil en el proceso en 20 años. Después de examinar los "rubíes de Ginebra", Verneuil llegó a la conclusión de que era posible recristalizar óxido de aluminio finamente molido en una gran piedra preciosa. Este descubrimiento, junto con la disponibilidad del soplete de oxihidrógeno desarrollado recientemente y la creciente demanda de rubíes sintéticos, lo llevaron a diseñar el horno Verneuil, donde la alúmina purificada finamente molida y el óxido de cromo.se fundieron con una llama de al menos 2.000 ° C (3.630 ° F) y se recristalizaron en un soporte debajo de la llama, creando un gran cristal. Anunció su trabajo en 1902, publicando detalles que describen el proceso en 1904.

En 1910, el laboratorio de Verneuil se había expandido a una instalación de producción de 30 hornos, y la producción anual de piedras preciosas mediante el proceso Verneuil alcanzó los 1000 kg (2200 lb) en 1907. Para 1912, la producción alcanzó los 3200 kg (7100 lb) y continuaría para llegar a 200.000 kg (440.000 lb) en 1980 y 250.000 kg (550.000 lb) en 2000, liderada por la fábrica de Hrand Djevahirdjian en Monthey , Suiza , fundada en 1914. Las mejoras más notables en el proceso se realizaron en 1932, por SK Popov , quien ayudó a establecer la capacidad de producir zafiros de alta calidad en la Unión Soviética durante los próximos 20 años. También se estableció una gran capacidad de producción en los Estados Unidos duranteLa Segunda Guerra Mundial , cuando las fuentes europeas no estaban disponibles, y las joyas tenían una gran demanda para sus aplicaciones militares, como relojes.

El proceso fue diseñado principalmente para la síntesis de rubíes, que se convirtió en la primera piedra preciosa producida a escala industrial. Sin embargo, el proceso Verneuil también podría usarse para la producción de otras piedras, incluido el zafiro azul , que requería que se usaran óxidos de hierro y titanio en lugar del óxido de cromo, así como otras más elaboradas, como los zafiros estrella , donde la titania ( dióxido de titanio ) y la bola se mantuvo en el calor por más tiempo, permitiendo que las agujas de rutilo cristalizaran en su interior. En 1947, la división Linde Air Products de Union Carbide fue pionera en el uso del proceso Verneuil para crear tales zafiros estrella, hasta que la producción se interrumpió en 1974 debido a la competencia en el extranjero.


Un boceto de uno de los primeros hornos utilizados por Verneuil para sintetizar rubíes mediante el proceso de Verneuil.
Un diagrama simplificado del proceso Verneuil
Una pequeña bola de rubí, todavía unida a la varilla, producida por el proceso Verneuil
Corindón sintético