合成エメラルド

導入
フランスの化学者ベルヌーイが開発した火炎溶融法のおかげで、1907年までに合成サファイアとルビーが大量に市場に登場しましたが、合成エメラルドの製造ははるかに困難でした。この方法はエメラルドには通用せず、約30年後、アメリカの化学者キャロル・チャタムが商業的成功の鍵を解き明かしました。
キャロル・チャタムの初期の実験
チャタムは鋭い洞察力を持つ化学者で、幼い頃から合成宝石に夢中でした。想像してみてください。10代の頃、ガレージの研究室で溶けた鉄にグラファイトを混ぜてダイヤモンドを作ろうとしたのです。そして、それを急速冷却するため、液体窒素に全部浸しました。すると、ドカン! 爆発が起こり、サンフランシスコの彼の近所の窓ガラスが割れました。
父と地元警察からの厳しい叱責を受け、彼はエメラルド結晶の採掘へと方向転換しました。1930年までに無色の緑柱石の結晶を育成することに成功し、1935年には最初の本物のエメラルドを産出しました。その1カラットの美しいエメラルドは現在、スミソニアン協会に展示されています。
エメラルド合成における画期的な進歩
ベルヌーイ法はエメラルドには失敗しました。クロム着色アルミニウムベリリウムケイ酸塩そして、これらすべての要素を一緒に溶かすのは悪夢です。あるものは液体になる前に蒸発してしまいます。
フラックス法の説明
チャタムの天才的な技は、フラックスと呼ばれる特殊な溶剤を使ったことだった。フラックスは、酸化リチウム、酸化モリブデン、酸化バナジウムなどの化学物質を混合したもので、灼熱でも液体のままである。彼が秘めたフラックスの配合により、全ての材料を適切に混合することが可能になった。彼は熱いフラックスの中に小さな種結晶を吊るし、新たな結晶の成長を促した。この方法では、販売できるほどの大きさの結晶を育てるのに1年もかかることがあった。
合成エメラルドの優位性
ある意味、チャタムの人工エメラルドは天然のエメラルドよりも優れています。天然のエメラルドには、耐久性を低下させる介在物や亀裂そのため、モース硬度8という堅固な硬度にもかかわらず、強度は劣ります。チャタム産のエメラルドは、こうした欠点を一切排除しています。

遺産とビジネス
チャタムはラボの天才だっただけでなく、ビジネスの才覚も持ち合わせていました。彼は自らが生み出したエメラルドを販売する会社を設立し、その技術をルビー、アレキサンドライト、そしてブルーサファイアとオレンジサファイアの生産へと拡大しました。彼は1983年に亡くなりましたが、息子が事業を引き継ぎました。それから間もなく、会社は彼の生涯の目標であったラボで製造されたダイヤモンドの生産を達成しました。
よくある質問
合成エメラルドの商業的製造方法を発明したのは誰ですか?
アメリカの化学者キャロル・チャタムは、1930 年代にフラックス法という成功した方法を開発しました。
なぜベルヌーイ法はエメラルドには使えないのでしょうか?
エメラルドはクロムで着色されたアルミニウムベリリウムケイ酸塩という複雑な組成のため、蒸発させずにすべての成分を溶かすのは困難でした。
フラックス法で合成エメラルドを成長させるにはどのくらいの時間がかかりますか?
市場価値のある石を生産するには最長 1 年かかることがあります。
合成エメラルドは天然のものより耐久性がありますか?
はい、天然エメラルドによくある内包物や亀裂がないため、硬度は同じでも耐久性が高くなります。
キャロル・チャタムの会社は他にどのような宝石を生産しましたか?
同社は事業を拡大し、ルビー、アレキサンドライト、ブルーとオレンジのサファイア、そして最終的にはラボで製造されたダイヤモンドを生産するようになりました。