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ベルヌーイ法とは、1902年にフランスの化学者によって開発された、初めて商業的に成功した人工宝石の製造法であり、火炎溶融法とも呼ばれる。それは主にルビーやコランダムの一種であるサファイア、並びにダイヤモンド類似石のルチルやチタン酸ストロンチウムの製造に用いられる。ベルヌーイ法は原則として、微細な粉末原料を酸水素炎を用いて溶融させ、液滴をブールへと滴下して結晶化させるという操作を含む。この方法は最新の産業における結晶成長技術の黎明期のものであると考えられており、今日でもなお広く用いられている。 == 歴史 == 錬金術の時代から宝石を人工的に合成しようという試みは行われており、5つの非常に重んじられた宝石のうちの1つであるルビーは長らく合成宝石の主要なターゲットであった。1817年に初めての人工ルビーが2つの小さなルビーをいっしょに溶融させることで作られ、1837年には研究室において初めて酸化アルミニウム（アルミナ）から微細なルビーの結晶が合成された。1877年までには、エドモンド・フレミーは溶融アルミナ槽を用いることによって初めて宝石としての品質を備えた合成石を得、商業的にルビーを生産するための効果的な方法を考案していた。パリの化学者であったオーギュスト・ベルヌーイはこの方法をフレミーに協力して開発していたが、すぐに独立して火炎溶融法の開発を続け、最終的にその方法にはベルヌーイの名が付けられた。 ベルヌーイがこの方法を開発するために得た着想の一つは、1880年にジュネーブで無名の業者が販売していた人工ルビーの外観だった。これらの"ジュネーブ・ルビー"と呼ばれた一連の人工宝石は当時、人工的であったために受け入れられなかったが、これらは現在ベルヌーイの研究に20年ほど先行して作られた初めての火炎溶融による人工ルビーであると考えられている。このジュネーブ・ルビーを調べた後、ベルヌーイは微細に粉砕したアルミナを原料にして大きな宝石を得ることが可能であると結論付けた。この方法の実現には当時開発されたばかりであった酸水素トーチの有用性および、合成ルビーの需要が高まっていたという状況があり、彼が設計したベルヌーイ炉において微細に粉砕された精製アルミナと酸化クロムを少なくとも2000 以上の炎で溶融させ、炎の下部に置かれた支持棒の上で再結晶するという方法で大きな結晶が作られた。彼は1902年にこの技術を発表し、1904年にはベルヌーイ法の詳細な概説を公表した。 1910年までにベルヌーイの研究所は30炉の生産設備を持つまでに拡大し、1907年にはベルヌーイ法による宝石生産量は年間1000 kgに達していた。1912年までに年間生産量は3200 kgにまで達し、1980年には200000 kg、2000年には250000 kgに達した。このような人工ルビー生産量の急増には、1914年にスイスのモンテーで設立されたHrand Djevahirdjianの工場が牽引役となった。ベルヌーイ法の最も重要な改良は1932年にS. K. Popovによってなされ、Popovはその後の20年間でソビエト連邦において高品質なサファイアの製造方法確立に尽力した。人工ルビーの大規模生産技術は、第二次世界大戦中にヨーロッパ産のものが利用できなくなったためアメリカにおいても確立し、それらの宝石は軍需用に高い性能が要求された。 ベルヌーイ法は主にルビーを合成するために設計されたが、単にルビーの合成に用いられる酸化クロムを酸化鉄(III)に置き換えることで青いサファイアも合成することができるなど他の宝石の合成にも用いることができ、さらにはサファイアにチタニア（二酸化チタン）を加え、ブールをより長く高温に保ちルチルの針状結晶をサファイア中で成長させることによって精巧なスターサファイアをも合成することができた。1947年に、ユニオンカーバイド社から分離したLinde Air Products（現在の社）はベルヌーイ法を用いたスターサファイアの製造を開始したが、1974年に国際競争のため生産を終了した。 ベルヌーイ法はいくつかの改良があったにもかかわらずそのプロセスは実質的に今日まで不変のままであり、人工コランダムや人工スピネルの合成法における主要な製造法の位置を保ち続けている。最も大きな競合技術としては1917年にジャン・チョクラルスキーが開発したチョクラルスキー法があり、ベルヌーイ法によって製造される結晶よりもより高品質なものが必要とされる半導体産業において多く利用されている。他の代替技術としては、1957年にベル研究所が開発した水熱合成法や1958年にキャロル・チャザムが開発したフラックス法（融剤#融剤法参照）がある。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「ベルヌーイ法」の詳細全文を読む 英語版ウィキペディアに対照対訳語「 Verneuil process 」があります。 スポンサード リンク
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