I cristalli di quarzo vengono coltivati e prodotti utilizzando un'autoclave. Il processo crea quarzo idrotermale, che è anche conosciuto come quarzo coltivato o sintetico.
Le gemme sintetiche sono state coltivate e fabbricate dalla fine del XIX secolo. Tali cristalli artificiali hanno avuto scopi industriali:
- Comunicazioni
- Tecnologia laser
- Microelectronics
- Abrasivi
I cristalli artificiali sono usati anche per i gioielli. Le pietre artificiali non sono rare quanto le gemme naturali, ma possono essere fatte con dimensioni, chiarezza e colore simili. A causa della possibilità di frode, la Federal Trade Commission degli Stati Uniti richiede gemme sintetiche e cristalli per avere descrizioni che li identificano chiaramente in modo che non vengano confusi con quelli naturali.
Il cristallo di quarzo coltivato o prodotto è anche conosciuto come quarzo idrotermico, coltivato o sintetico. Viene creato all'interno di un'autoclave, un apparecchio specializzato che produce alti livelli di pressione interna e calore. Per far crescere il quarzo, l'autoclave deve produrre 21.000 libbre per pollice quadrato di pressione interna e temperature superiori a 200 gradi Celsius.
Il biossido di silicio schiacciato, noto come silice, viene posto nell'autoclave e funge da materiale di partenza per i cristalli di quarzo. Il processo richiede anche acqua e fette di quarzo, che vengono posizionate nell'autoclave come luogo di crescita dei cristalli sintetici. Quando l'autoclave viene riscaldata, la temperatura aumenta e le modifiche iniziano a verificarsi.
In primo luogo, l'acqua diventa vapore e scioglie la silice frantumata. Secondo, il vapore sale e trasporta la silice disciolta verso l'alto, dove si attacca al quarzo e inizia a crescere come nuovi cristalli.