日内瓦宝石：宝贵化学宝石的创造与制造

与天然宝石媲美

宝石，它质地纯净，光灿灿，亮晶晶，性能优异，价值连城。过去几乎只属贵人、富人所有，而今它越来越多地进入人们的日常生活。在雷达表里，在戒指、耳坠、胸花上，都闪烁着它们的光芒。

宝石之所以珍贵，一是因为它奇——硬度极高、耐磨性极好、光洁晶莹、不怕腐蚀。把它镶嵌在金项链、金戒指等装饰品上面，光彩夺目、熠熠生辉，使人显得格外高贵、华丽。此外，它是支座、轴承、轴垫的最好材料，广泛用在钟表、精密天平、高档测量仪器、立体声收录机等许多方面。二是因为它稀——天然宝石相当稀少，而且分布不均。例如：红宝石和蓝宝石主要产在缅甸、泰国和澳大利亚，金刚石则主要产在刚果。现在，全世界的天然宝石产量远远不能满足人类的需要，于是，促使化学家们向合成宝石进军。

最初探索用人工方法合成宝石的是法国的化学家。1837年，高丁用硫化钾和氧化铝在高温下得到一些很细的透明晶体。1848年，耶贝尔曼用氧化铝和氧化铬一起熔化，首次制得了红宝石。1885年，傅列米来到瑞士日内瓦，同乌泽一道，将天然的红宝石碎屑用氢氧焰熔化后，加入少量铬酸钾，得到一种深红色的宝石，他们取名为“日内瓦宝石”。后来，科学家们把这种方法称“焰熔术”。

1900年，法国著名化学家维纳尔，在傅列米的基础上作了改进，不用天然的红宝石碎屑，而用纯净的氧化铝，结果培育出了红宝石大晶体。从此，合成宝石便开始进入工业生产。他的方法流传至今，因而，维纳尔是合成宝石的奠基人。(www.xing528.com)

现在，在所有的合成宝石中，主要有三大类：刚玉系宝石、尖晶石系宝石和金红石系宝石。上面所说的日内瓦红宝石就是刚玉系宝石中的一种。因为刚玉系宝石主要是由氧化铝制造的，天然的氧化铝在矿物学上叫刚玉，故此而得名。刚玉系宝石的颜色最丰富、最鲜艳，因而也特别受到年轻人的喜爱。

但是，并不是把天然的氧化铝放入由氢气和氧气混合燃烧的熔炉中就能得到红宝石。因为天然的氧化铝有许多种变体，在每一种变体中，原子的排列次序是不同的。因而他们的性质也有差别。现已查明，只有一种变体，其原子排列最紧密，才是真正的红宝石，其余各种变体同它都是貌合神离。化学家们把这种变体命名为a（阿鲁华）变体。因此，用天然的氧化铝作合成红宝石原料时，一定要经过加热处理。有趣的是，当加热到1240℃时，氧化铝中的各种变体都会转变成a型。因而，这一温度又叫氧化铝“统一点”或叫“临界点”。用这种经过加热处理的氧化铝粉末，从顶部均匀地落在焰熔炉中，一般经过2.5～3小时，就可生长出一个20～30克重的梨形宝石。

这样得到的宝石是白色的，故名为白宝石。那么，怎样才能得到如云似霞的彩色宝石？这倒不太难。只要在氧化铝中加入着色剂就成了。例如：加入氧化铬时，就是红色宝石；加入氧化钴时，则是绿宝石；而当加入氧化铁时，便是蓝宝石；在每一种颜色的宝石中，因加入该种着色剂的数量不同又有深浅的变化。例如，在红色的宝石中，随着着色剂氧化铬由少到多的变化，则依次可得到橙红、桃红、紫红、鸡血红和深红的宝石。同样的道理，亦可得到金黄、米黄、草绿、墨绿、海蓝、玫瑰紫等等五彩缤纷的各式宝石。更奇妙的是，在氧化铝中若只加入氧化钒时，得到的却是变色宝石，即在太阳光下显蓝紫色，在灯光下却是红紫色。