Jusqu’à la fin du XVIIIe siècle, on ne pouvait savoir quelle était la composition de cette gemme et quel élément chimique lui donnait cette superbe couleur verte. Il a fallu attendre la naissance de la chimie analytique pour pouvoir apporter des réponses à cette interrogation et tenter d’en faire la synthèse.
Dans les années 1780 le pharmacien chimiste, Nicolas-Louis Vauquelin (1763-1829), élève d’Antoine François Fourcroy (1755-1809) et adepte de la méthode analytique d’Antoine Lavoisier (1743-1794), s’était lancé dans l’analyse chimique des minéraux. L’abbé René Haüy (1743-1822), professeur au Muséum et père de la cristallographie, lui avait suggéré d’étudier le « plomb rouge de Sibérie ». Appelé crocoïte par les géologues, ce minéral est le chromate de plomb PbCrO4. Vauquelin en réalisant son analyse y découvre un nouvel élément, le chrome, qu’il nomme ainsi à cause des multiples couleurs de ses composés. Continuant son étude sur les minéraux, il étudie d’autres gemmes de morphologie cristalline similaire. En 1798, en analysant le béryl, il va découvrir un nouvel élément qu’il baptise glucinium du fait du goût sucré de ses composés solubles. Cet élément sera plus tard le béryllium. Il va ensuite analyser d’autres minéraux de structure semblable : l’aigue-marine et l’émeraude dite du Pérou.
Nicolas-Louis Vauquelin
L'émeraude naturelle est un silicate d'aluminium et de béryllium (Be3(AlM)2(SiO3)6). M représente ici le chrome et le vanadium qui lui donnent sa belle couleur verte.
À la suite de ces recherches, les chimistes vont tenter de réaliser la synthèse de minéraux, en particulier des pierres précieuses. Ainsi, en 1848, le polytechnicien ingénieur des Mines Jacques Joseph Ebelmen (1814-1852), directeur de la Manufacture de porcelaine de Sèvres, fait réagir dans de l’acide borique fondu les composants de l’émeraude (BeO, SiO2, Al2O3, Cr2O3), et obtient pour la première fois des petits cristaux d’émeraude. Puis, en 1888, Paul Hautefeuille (1836-1902) et Adolphe Perrey (1858-1918) font grossir dans du molybdate de lithium fondu des germes cristallins de béryl avec de petites émeraudes.
Paul-Gabriel Hautefeuille, gravure par Henri Thiriat. Vers 1890.
Par la suite, des Autrichiens développent dans les années 1920 la synthèse des émeraudes en milieu aqueux par « synthèse hydrothermale » à 300 °C sous 300 bars. Cette méthode par synthèse hydrothermale en conditions acides, a été adoptée dans plusieurs pays (Chine, Japon, notamment).
La synthèse de l’émeraude est ensuite reprise par l’ingénieur américain Carroll Chatham (1914-1983) dans les années 1930 en suivant la méthode de Hautefeuille. Il réalise une première synthèse de l’émeraude en 1935, puis met au point la méthode sur le plan industriel en 1938 et propose à des joailliers cette pierre de synthèse.
Du côté français, dans les années 1950, Pierre Gilson (1914-2002), ingénieur ICAM, cherche à son tour à faire dans l’usine de briques paternelle (Pas de Calais), la synthèse des émeraudes. Comme Ebelmen à la manufacture de Sèvres un siècle plus tôt, il dispose de fours haute température pouvant chauffer très longtemps. La maîtrise des conditions industrielles et un investissement matériel important lui demanderont près de dix années. Dans des creusets en platine, la croissance cristalline durait près de 18 mois aux alentours de 700 °C… Pour amorcer la cristallisation, des lames fines de cristaux de béryl taillées étaient disposées dans des paniers en fil de platine.
Finalement, la commercialisation des émeraudes a démarré avec succès en 1963. Les émeraudes Gilson possédaient les mêmes caractéristiques physiques, optiques et chimiques que les naturelles, et surtout elles étaient de 50 à 70 % moins chères. Cela devait susciter dans la joaillerie traditionnelle une campagne de dénigrement, comme étant une concurrence directe aux émeraudes naturelles. Gilson aurait voulu les vendre comme « émeraude de culture » comme pour les perles, mais le service de répression des fraudes le lui refusa.
Une affaire de vente frauduleuse devait perturber les projets de Gilson. Des émeraudes de sa fabrication avaient été vendues à son insu par un négociant comme pierres naturelles. Cet industriel qui avait aussi mis au point la fabrication par synthèse d’opales, de turquoises, et de lapis lazuli, devait se retirer de la filière.
On retiendra que si la fabrication industrielle des gemmes intéresse la joaillerie, elle permet aussi d’accéder à la fabrication de différents cristaux de synthèse qui sont très utilisés dans le matériel électronique contemporain.
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pages consultées le 26 juin 2026
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