Как вырастить рубин?

Рубин и сапфир относятся к самым дорогим и самым красивым из драгоценных камней. Издавна они воспеваются поэтами, издавна рассказывают о них легенды и сказания, издавна торгуют ими и воюют из-за них. Древняя индийская легенда повествует, что красный самоцветный камень рубин родился из капель крови доброго бога Ассура: налетел на Ассура в воздухе злобный демон Ланки, яростно терзал его, и падали капли крови в темные воды реки... Падали и застывали самоцветными рубинами...

Как же вырастить рубин, и что это за камень с точки зрения науки?

Алый рубин (рис. 1) в древности и в средние века очень ценили и считали целебным камнем: "рубин врачует сердце, мозг, силу и память человека". Эта любовь к камню отнюдь не ушла в прошлое. И сейчас люди любят украшения из самоцветных камней. Кольцо с рубином, рубиновые брошки или серьги – совсем не редкость, их можно купить в любом ювелирном магазине. В чем же дело? Просто люди научились растить самоцветные кристаллы рубинов. Но, искусственные кристаллы рубина понадобились не только для украшений. Как же вырастить рубин, и что это за камень с точки зрения науки?

Минералог скажет: рубин и сапфир – это родные братья, это вообще один и тот же минерал – корунд, окись алюминия Аl2O3. Разница в цвете возникает из-за очень малых примесей в окиси алюминия: ничтожная добавка хрома превращает бесцветный корунд в кроваво-красный рубин, окись титана – в сапфир. Корунд со всеми его разновидностями – это один из самых твердых камней на Земле, самый твердый после алмаза. Корундом можно сверлить, шлифовать, полировать, точить камень и металл. Кроме этого, рубин стал основным материалом для лазеров и с лазерным лучом вышел на просторы Вселенной. Все это потому, что кристалл рубина может усиливать свет.

Луч лазера обладает громадной мощностью. Он легко прожигает листовой металл, сваривает металлические провода, прошивает металлические трубы, сверлит тончайшие отверстия в твердых сплавах, алмазе.

Так, не отвлекаемся! Как же, все-таки, вырастить рубин? Выращивать кристаллы рубина трудно потому, что у него необычайно высока температура плавления: 20300С. Впервые вырастил кристаллы рубина французский ученый Вернейль в самом начале 20-го века.

Достоинство метода Вернейля заключается в том, что кристалл растет хотя и из расплава, но без всякого тигля, ибо кристаллы рубина растут как сталагмиты в пещере (рис. 2): мелкий-мелкий, как пудра, порошок, окиси алюминия сыплется непрерывной тонкой струйкой и попадает в пламя гремучего газа, где температура больше двух тысяч градусов, так что порошок тут же расплавляется. Мельчайшие капельки расплава падают вниз, на подставку, на которой уже закреплен кристаллик-затравка, и, застывая, кристаллизуются. Так и нарастает кристалл.

Искусственный камень не только не хуже природного: тот же цвет, та же игра красок, та же твердость, тот же блеск. Но он и лучше природного. Природные кристаллы самоцветов малы. Природный рубин весом в два-три грамма – это уже величайшая редкость и драгоценность, а в лабораториях и на заводах растят рубины длиной до метра, весом в килограммы!

Инструменты