@ 2012.09.01 , 20:12

酸和黄金:人造宝石的现代炼金术

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我们可以人工合成钻石,这个大家都知道。但是你知道人类同样可以制造蓝宝石、祖母绿、红宝石等其他宝石吗?而制造方式则是在黄金的容器里放上晶种,然后用盐酸浇灌,最终成长为各种宝石。看上去就像古代炼金术一样吧?实际上我们的目标和古人并无区别:将廉价的材料合成为珍贵的宝石。

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祖母绿宝石

要合成祖母绿宝石,首先你要有一个金炉子。当然如果你能有一个金炉子,你还要合成宝石这劳什子做什么。不过说认真的,金只是惰性载体而已,自然界能与黄金反应的物质并不多。

祖母绿的自然形成过程需要高温,在高温高压下铬和钒两种离子进入了绿柱石,从而形成了这种颜色。人们将这两种金属和硅、氧、铝、铍放入金炉,然后在里面放上一根铂丝,铂丝上面放置绿柱石晶种。然后往里面倒盐酸,并加上高温高压。然后反应一个月,每天大概会长大一立方毫米,一个月后就能出货了。当然,合成宝石看上去非常完美无缺,不像天然祖母绿宝石那样有各种裂纹什么的,因此那些保守的收藏家会抱怨这种宝石看上去很假。

红宝石和蓝宝石

这两种宝石的本质是一样的,都是三氧化二铝晶体,颜色的差别依然是由里面的金属元素造成的。蓝宝石顾名思义应该是蓝色的,但它们也可以是黄色、绿色甚至粉红色。而红宝石里面的元素就很单一,含铬的就都是红宝石。

人类第一次制作出红宝石是在1885年,当时有人出售这种比市场价低很多的红宝石的时候,一度引起了怀疑,但是各种检测下来都无法证明它是假的红宝石。直到1970年,这个秘密才被揭开,实际上就是高温煅烧三氧化二铝,添加了不同的元素使之产生不同的颜色罢了。现在人工红宝石不仅作为珠宝,也作为很多工业和实验用品的组成部分,比如红宝石激光发生器。这些漂亮的物体也在发挥着实际的价值。

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在铁砧上用石油制作钻石

最抢手的宝石依旧是钻石。人类制作钻石的过程,最广为人知的就是对石墨施加高温高压,模仿天然钻石的形成过程。现在有一种更好的方法就是用钻石碎屑作为晶种,在其表面覆盖氢气和烃类蒸汽,然后其中的碳元素留下来使钻石长大。

人类第一次制作的钻石由于掺入了氮元素的杂质,导致颜色发黄。当时这种人工钻石很好辨认,一看就能看出来。后来人们受到启发, 在钻石制作过程中添加硼制造蓝钻(海洋之心就是蓝钻),并照此方法制作出了粉钻。根据权威宝石鉴定专家的说法,现在人工钻石和天然钻石已经没有什么成分上的区别了,但是人们依旧喜欢那些个头小一点并且具有缺陷的天然钻石。于是,炼金术士们终于胜利了。他们只需要考虑怎样为自己的产品打开销路。本文译自 io9,由译者 寿司猫 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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