合成祖母绿

介绍

尽管得益于法国化学家韦尔纳伊（Verneuil）首创的火焰熔融技术，合成蓝宝石和红宝石在1907年大量上市，但合成祖母绿的制作却困难重重。这种方法根本无法成功合成祖母绿，直到大约30年后，一位名叫卡罗尔·查塔姆（Carroll Chatham）的美国化学家才破解了商业成功的密码。

卡罗尔·查塔姆的早期实验

查塔姆是一位头脑敏锐的化学家，年轻时就迷上了合成宝石。想象一下：十几岁的时候，他试图在自家车库的实验室里，把石墨和熔化的铁水混合，制造出钻石。为了快速冷却，他把整个东西都浸在液氮里——砰！爆炸震碎了他旧金山附近所有街区的窗户。

在遭到父亲和当地警方的严厉斥责后，他转而研究祖母绿晶体。到1930年，他成功培育出无色绿柱石晶体，并于1935年培育出第一颗真正的祖母绿——一颗重达一克拉的美丽宝石，现藏于史密森尼学会。

祖母绿合成的突破

Verneuil 方法对祖母绿失败了，因为它们铬着色的硅酸铝铍，让所有这些元素融化在一起是一场噩梦——有些元素在其他元素液化之前就蒸发了。

助焊剂法解释

查塔姆的绝妙之举在于使用了一种名为助熔剂的特殊溶剂，这种溶剂由氧化锂、氧化钼和氧化钒等化学物质混合而成，即使在高温下也能保持液态。他秘密研发的助熔剂配方能够将所有成分完美地混合在一起。他会将微小的晶种悬挂在高温的助熔剂中，以促进新晶种的生长。在这种装置下，培育出足够大的可供出售的宝石可能需要长达一年的时间。

合成祖母绿的优越性

在某些方面，查塔姆人造祖母绿比天然祖母绿更耀眼。天然祖母绿通常富含降低耐久性的夹杂物和裂纹尽管莫氏硬度高达8，但其韧性却有所下降。查塔姆祖母绿则完全没有这些瑕疵。

遗产与商业

查塔姆不仅是一位实验室奇才，他还拥有商业头脑。他创办了一家公司，销售自己培育的祖母绿，并扩展了这项技术，用于生产红宝石、亚历山大变石以及蓝色和橙色蓝宝石。他于1983年去世，但他的儿子继续经营这家公司。不久之后，这家公司就实现了他毕生的梦想——生产实验室培育的钻石。

常见问题