人工合成水晶玻璃蓝宝石（生活中的化学系列）

一提起“珍宝”，人们自然会想到珍珠及宝石自然界在地壳的运动中产生了各种各样的宝石其中最名贵的是金刚石，还有迷人的猫儿绿，坚硬而美丽的刚玉，我来为大家科普一下关于人工合成水晶玻璃蓝宝石?以下内容希望对你有帮助!

人工合成水晶玻璃蓝宝石

一提起“珍宝”，人们自然会想到珍珠及宝石。自然界在地壳的运动中产生了各种各样的宝石。其中最名贵的是金刚石，还有迷人的猫儿绿，坚硬而美丽的刚玉。

刚玉有时呈火焰般的鲜红的颜色，叫做红宝石；有时却显现海水样湛蓝的颜色，叫做蓝宝石。人们为了获得宝石，在山中挖呀，挖呀，甚至会把整座山挖空。

过去，人们喜欢刚玉，是因为它色彩艳丽动人。如今人们珍重它，是因为刚玉很硬，其硬度胜过钢铁。金刚钻的硬度为10,是自然界中最硬的矿物。刚玉的硬度为9,仅仅比金刚石稍软些。金刚石又硬又美，可是它在自然界中的产量实在太少了，要获得它极不容易。刚玉硬度虽然比金刚石稍差些，可它比金刚石要容易获得，在大多数研磨硬质材料中可以代替金刚石。

你可知道这种坚硬而又美丽的刚玉的化学组成是什么?说出来恐怕你会不信，它的成分竟和铝锅表面一层灰蒙蒙的物质一样，是氧化铝。

刚玉是一种无水的呈结晶形态的氧化铝。由于它身子骨硬，经得起摩擦，并且摩擦力很小，是个“硬骨头”,才取名叫刚玉”(一般的玉石都较软)。人们用刚玉做手表中的钻，自动仪表中的轴承，精密机械中的零件，精密天平的刀口，唱机上的“长命”唱针…用上了它，仪表的精密度就能大大提高，使用寿命也能大大延长。

当刚玉的小晶体里混入了少量磁铁矿石和某些杂质以后，就成了大家熟悉的“金刚砂”。它是头等的研磨材料，可以用来加工各种坚硬的材料。用金刚砂胶粘起来做成的砂轮，在工厂里广泛用来磨制各种硬质合金钢的刀具。近些年来，刚玉又在尖端技术激光领域里大显神通。

世界上第一台激光发生器就是用红宝石做成的。月亮和地球相距约40万公里。用激光测定的月亮与地球间的距离，误差可以不超过15厘米。用激光不仅可以在“硬度之王”的金刚石上打直径为25微米(0.025毫米)以下的金属拉丝孔，还使打孔的效率提高近百倍。

刚玉在现代生产和科学实验中是不可缺少的重要材料。在工业上广泛应用的红宝石、蓝宝石，既要数量多，又要质量高，有的还要求刚玉体积大。例如用作激光器的红宝石，呈棒状，长50到200毫米，直径1毫米到20毫米。人们在自然界中开采到的刚玉，远远不能满足工业和科学研究的需要。

怎么办?人们为了获得更多更好的红宝石，仿照自然界的地壳运动，进行人工制造。

刚玉与铝锅表面的物质，化学组成都是氧化铝。刚玉之所以硬，是因为它是氧化铝的结晶体；而普通的氧化铝，是无定形的粉末。人们先从铝土矿里提取纯净的氧化铝粉末，然后将它放在电炉里加以高温，使它熔化，接着再让它慢慢结晶。这晶体就是人造宝石。如果在氧化铝中搀入数量极微(万分之三)的铬，就成了红宝石；搀入一些钛、铁等杂质，则变成蓝宝石。这些人造宝石，无论在硬度上，还是在色泽上，丝毫也不比天然的宝石逊色。如今，人造的红宝石已经完全代替天然的宝石被加工成手表中的“钻，仪表中的轴承，以及激光器中最重要的部件等等。