Вирощування штучного каміння- Завдання, над якою багато років б'ються колективи вчених. «Народні умільці» теж давно ставлять питання про те, як виростити алмаз у домашніх умовах. Деякі навіть знайшли способи отримання.
Створення штучних алмазів
У природі алмаз утворюється під впливом високих температур(більше 1600 ° С) та високого тиску (60-100 тисяч атмосфер). У природних умовах формування алмазів відбувається сотні тисяч, або навіть мільйони років. Штучні алмази, що за своїми фізичними характеристиками повністю відповідають натуральним, можна виростити за кілька місяців. Для цього необхідно відтворити природні умовиїхнє утворення.
Вдома створити апарат, який підтримує настільки високу температуру та потрібний тиск, поки що нікому не вдавалося. Але деякі «майстри» діляться порадами про те, як все-таки це можна зробити. Наприклад, радять взяти товстостінну трубу, графіт та тротил. Потім скласти тротил та графіт у трубу та заварити її. Стверджується, що якщо висадити в повітря тротил, а потім зуміти знайти залишки труби, то в них ви знайдете малесенькі алмазики. Насправді ж шанс покалічитися в сотні разів перевищує можливість отримати таким чином алмаз.
Інші «умільці» пропонують більше безпечний методстворення алмазів. Для нього знадобиться тільки олівець, дріт, вода (краще рідкий азот) та джерело високої напруги (наприклад, зварювальний апарат). Дістаньте з олівця грифель і прив'яжіть до обох його кінців провід. Грифель з дротом покладіть у контейнер з водою і заморозьте (або використовуйте для цього рідкий азот). Дістаньте грифель із морозильника, приєднайте дроти до зварювального апарату. Вважається, що як тільки ви пропустите через свою конструкцію сильний розряд струму, грифель практично миттєво перетвориться на алмаз. Звичайно, такий метод можна випробувати з метою експерименту, але всерйоз розраховувати на отримання штучного алмазу не варто.
Створення штучного дорогоцінного каміння
На відміну від алмазів, багато інших дорогоцінне камінняможна виростити вдома. Для цього вам потрібно виготовити або купити апарат Вернейля та запастися реагентами. Для створення штучного рубіну, наприклад, знадобиться сіль двоокису алюмінію, що має незначну домішку оксиду хрому. Помістіть її в накопичувач пальника і розплавте, спостерігаючи, як за кілька годин прямо на ваших очах виросте «рубін». Використовуючи як реагенти різні солі, ви зможете отримати й інші види дорогоцінного каміння.
Вирощування кристалів
Якщо ви розглядаєте можливість вирощування каміння як цікавий досвід, а не як спосіб збагачення, то можна піти іншим шляхом і виростити не каміння, а різнокольорові кристали із солі, цукру або мідного купоросу.
Для вирощування сольових кристалів зробіть насичений розчин, додаючи сіль у склянку з теплою дистильованою водою, доки вона не перестане розчинятися. Для отримання різнокольорових кристалів воду можна підфарбовувати харчовим барвником. Після цього підвісьте над склянкою на нитці невеликий кристал солі так, щоб він був повністю занурений у розчин. Вже за кілька днів кристал зросте. Так само вирощуються кристали мідного купоросу.
Якщо ви почнете вивчати ринок дорогоцінних металів, то рано чи пізно дійдете дуже цікавого висновку, що у всіх наших магазинах з продажу ювелірних виробів безліч коштовностей штучного походження. І це найцікавіше зовсім не обман!
Натуральне каміння зовсім не відрізняється за своїми хімічними та фізичними характеристиками від штучно-виробленого дорогоцінного каміння. І якщо ми підемо далі, то зазначимо, що більшість природних коштовностей мають досить ідеальну частоту та характеристики, щоб мати честь бути проданими у магазинах ювелірних виробів. До того ж перевага синтетичних виробів над природними проявляється в тому, що якість перших можна за допомогою виробництва в лабораторіях виробництва покращити настільки, що якість цих виробів будуть настільки близькими до оригінальних, а процес нетрудомістким, що відношення прибутку до витрат буде настільки високим, що безсумнівно. вирощування дорогоцінного каміння в домашніх умовахзацікавить вас.
Якщо природне дорогоцінне каміння видобувається у важкодоступних глибоких і небезпечних для життя людей шахтах, то синтетичні "побратими" мають дуже дешевий технологічний процес виробництва. До всіх незручностей пошуку дорогоцінного каміння можна додати ще й те, що родовища не розподілені по всьому світу рівномірно і в достатку, а розташовані лише у певних нечисленних точках Землі.
Тепер усвідомивши перевагу синтетичних отриманих дорогоцінного каміння, перейдемо, до методики вирощування дорогоцінного камінняу домашніх "кухонних" умовах. З усіх вивчених способів, найдоступнішим для обивателя, є метод Огюста Вернейля, який більш, ніж 100 років тому, придумав і ввів у виробництво спосіб і комплектуючі, які зможуть виростити рубінові кристали протягом 2-3 годин масою 20-30 каратів.
Метод Вернейля настільки простий, що дозволяє організувати вирощування дорогоцінних кристалів, починаючи з Франції, пізніше продовжуючи виробництво у всіх прогресивних країнах і закінчуючи вашою кухнею.
На цьому малюнку представлена дуже проста схема установки для вирощування дорогоцінного каміння методом Вернейля.
Схема установки для вирощування монокристалів методом Вернейля:
1 - механізм опускання кристала,
2 - кристалотримач,
3 - зростаючий кристал
4 - муфель, 5 - пальник, 6 - бункер,
7 - механізм струшування,
8 – катетометр.
Після перегляду зображення здається, що апарат влаштований дуже складно, і що нам у домашніх умовах такий ніколи не зробити. Але якщо згадати, що автор творив свій апарат більш ніж 100 років тому, то сьогодні його схема в епоху електрики спрощена неможливо.
Незважаючи на те, що дані методики з вирощування синтетичних коштовностей поширені по всьому світу, варто лише зайти в магазин ювелірних виробів, як тут ціни боляче вдарять по вашій кишені. І як видно ринок ще далекий до задоволення споживача.
Отже, щоб зробити кристал рубіну близько 20-30 карат (4-6 г!!), необхідно витратити 3 години і 3 кВт-годин електрики. Тепер вам необхідно порахувати скільки у вашій області ви витратите на ресурси, включаючи ціну 6 грамів порошку окси алюмінію та 0,2 грама окси хрому. Думаю, що на таку дрібницю ви витратите трохи більше 50 копійок.
Будь-який ювелір, що купує коштовне каміння гідно оцінить нехай навіть не до кінця якісний камінь вашого виробництва, і ваша установка почне з лишком окупати себе. А якщо ви ще прикрасите якийсь виріб вашими коштовностями і піднесете це в подарунок вашим близьким та рідним, то вашому емоційному підйому не буде меж.
Тепер залишилося втрясти ваш виріб із законодавством РФ "Про дорогоцінних металахі дорогоцінного каміння". А там написано, що об'єктом цього закону є "дорогоцінне каміння", і до них відносяться природні бурштинові утворення. І найцікавіше, що синтетичних каменів серед них немає! Так що працюйте спокійно і прибутково!
Я вже публікував на цьому сайті три свої ідеї (Вітраж з кольорового скла, Виготовлення мозаїчних панно та столиків, Вирощування мозаїчних панно в інкубаторі). Нова ідея, яку я назвав «Вирощування кристалів рубіну в домашніх умовах» народилася аналогічно ідеї 1404 року в процесі психологічного консультуванняз використанням застосовуваних мною технік розвитку творчого мислення. Саме завдяки цим методикам і народилася у співавторстві з іншим моїм. діловим партнеромця нова ідея. Я не буду докладно розповідати з якими проблемами звернувся до мене молодий чоловік на ім'я Олександр (тепер це не має жодного значення), але результатом нашої спільної роботи стало народження цієї ідеї домашнього бізнесу.
На початку мені попалася на очі інформація, що, виявляється, практично все дорогоцінне каміння, яке продається у складі ювелірних прикрас у наших типових ювелірних магазинах, мають штучне походження! Це зовсім не означає, що нас дурять.
Синтетичні дорогоцінні камені за своїм хімічним складомі фізичним властивостямпрактично повністю не відрізняються від натурального каміння. Уся проблема. виявляється в тому, що серед натурального дорогоцінного каміння далеко не всі мають достатню чистоту та інші ювелірні якості, щоб удостоїтися честі бути представленими в ювелірних салонах, а умовах лабораторного чи заводського виробництва технологічний процес можна налагодити настільки, що це вирощені в лабораторії кристали матимуть практично однакові ювелірні характеристики.
Та й у виробництві вони значно дешевші, ніж їхні «колеги» тієї ж якості, здобуті у глибоких та небезпечних для життя робочих шахтах. До того ж родовища певних мінералів не розкидані удосталь рівномірно по всій земній кулі, а зосереджені, як правило, у небагатьох місцях.
Далі думка потекла за аналогією з вітражами та мозаїкою. Якщо в Інтернеті я натрапив на пропозиції щодо цих послуг від великих солідних фірм, з солідними виробничими площами та грошовим обігом, то я тоді запитав — чому не можна робити невеликі вітражі (вставки в міжкімнатні двері, настінні світильники тощо) буквально у себе на письмовому столі?
Вивчив технологію, поламав голову, як її можна спростити. домашнього застосування, провів певну кількість досвідів - і отримав результат!
Аналогічно ми з Олександром почали творчо переробляти ідею вирощування кристалів дорогоцінного каміння в домашніх умовах. Вивчили (на ознайомчому рівні) різні способи, і зупинилися на способі французького вченого Огюста Вернейля, який створив понад 100 років тому оригінальну методику та апаратуру, що дозволяла за 2-3 години вирощувати кристали рубіну масою 20-30 каратів. Це було видатним досягненням науки та техніки не тільки тому, що дало можливість штучно виробляти такий цінний матеріалу необхідних кількостях, але ще й тому, що відкрило перспективи синтезу та вирощування кристалів іншого дорогоцінного каміння.
Успіху О. Вернейля передувала майже піввікова історія досліджень із синтезу рубіну.
Простота і надійність методу Вернейля призвела до швидкої організації промислового виробництва зазначених кристалів спочатку у Франції, а згодом практично у всіх високорозвинених країнах світу.
На першому малюнку показаний сам принцип дії методу Вернейля (не правда - все виглядає досить просто!), а на другому малюнку - апарат Вернейля.
Апарат Вернейля для вирощування кристалів рубіну в домашніх умовах
Виглядає досить складно, навіть спочатку наводить певний страх - мовляв, мені такий нізащо не зробити! Але це помилкові побоювання. Адже слід ще раз згадати, що винахідник створив свою технологію понад сто років тому!
Природно, що він не мав у розпорядженні тих електричних і механічних «фокусів», які доступні будь-кому домашньому майструв даний час!
Ось над цією проблемою – як спростити апарат Вернейля за рахунок застосування сучасних електричних вузлів та механізмів широкої доступності та створити «кухонний» варіант апарату – ми й почали працювати.
І нам це вдалось!
За методом Вернейля можна вирощувати кристали не тільки рубіну, а й блакитного, білого (прозорого) та жовтого топазів (а також інші відтінки за бажанням).
Детальний опис «кухонного» варіанта я опубліковую (за згодою Олександра) як основний генератор ідеї і зовсім не побоююся конкуренції з боку тих ентузіастів, які вирішать наслідувати цю ідею. Резон дуже простий: в даний час штучні дорогоцінні кристали вирощуються в багатьох країнах світу, але варто зайти в ювелірний магазин, то відразу стане очевидно, що ціни, як і раніше, «кусаються». І до насичення ринку, мабуть, ще дуже-дуже далеко. А якщо навіть після прочитання цієї інформації знайдуться кілька тисяч ентузіастів, то зі своїм «домашнім» виробництвом ми всі особливої «погоди» на даному сегменті ринку зробити не можемо. Тому і результати наших досліджень можна публікувати, нічого не побоюючись. Навпаки, якщо виникне в мережі щось на кшталт «Асоціації домашніх кристалорослинців»:-), то для всіх буде ще цікавіше і корисніше, оскільки, як відомо, дві голови — добре, а дві тисячі — можна впевнено припустити — набагато краще. І якісь з цих голів можуть виявитися набагато світлішими, і їхні ідеї допоможуть усім, хто цікавиться, ще більше спростити і вдосконалити апарат, і перетворити його з «кухонного», наприклад, на «тумбочний»:-).
Тепер кілька слів про економічну ефективність проекту. Щоб виростити кристал рубіну масою 20-30 карат (4-6 грамів!), потрібно 3 години і приблизно 3 кВт-години електроенергії. Порахуйте скільки це коштує у вашому регіоні. Думаю. що вийде цифра менше 10 руб. Вартість 6 грамів порошку окису алюмінію та 0,2 грама окису хрому взагалі більше 50 копійок коштувати не може.
Отже якщо ви, шановний читачу, запропонуйте навіть необроблений кристал рубіна зацікавленому ювеліру, то не потрібно мати голову Сороса, щоб зрозуміти, що прибуток від угоди буде дуже солідним. Ну, а якщо хтось із рукодільних чоловіків рубінами та топазами ощасливить власну дружину чи подругу, то психологічні дивіденди від таких «інвестицій» взагалі не піддаються жодному підрахунку! :-).
Ще кілька слів про юридичну законність такого виробництва. Звичайно, належить ще ґрунтовно консультуватися у юристів, але в переглянутому мною законі РФ «Про дорогоцінні метали і дорогоцінні камені» (остання зміна від 18.07.2005 N 90-ФЗ) сказано дуже конкретно, що об'єктом алмази, смарагди, рубіни, сапфіри та олександрити, а також природні перлиу сирому (природному) та обробленому вигляді. До дорогоцінного каміння прирівнюються унікальні бурштинові утворення в порядку, що встановлюється Урядом Російської Федерації. Цей перелік дорогоцінного каміння може бути змінений тільки федеральним законом.». Спеціально виділив слово - "природні". А про синтетичні нічого не сказано.
Так що вирощуйте кристали рубіну у себе вдома спокійно.
Рубін це один з найвідоміших і найкрасивіших дорогоцінних каменів, який високо цінується людьми вже багато тисяч років. Його яскраво-червоний колір пов'язується з кольором вогню або крові та символізує життєву силу та енергію. Натуральні рубіни рідко бувають великими і прозорими, тому особливо видатні камені стають національними скарбами. різних країнах, прикрашають речі королівських прізвищ та аристократів
Опис натуральних та синтетичних рубінів
Натуральний рубін – це дуже твердий мінерал, різновид корунду. Хімічний склад у нього дуже простий – це оксид алюмінію Al 2 O 3 з мікроскопічною домішкою хрому, що забезпечує червоний колір.
Безбарвний корунд не має ювелірної цінності, але завдяки своїй твердості використовується в техніці як абразивний матеріал. Іншими ювелірними різновидами корунду є сапфір, синій колір якого забезпечується домішкою титану та заліза та блідо-зелений штучний амарил.
За кольором рубіни варіюють від рожевих до вогненно-червоних і коричневих, а найдорожчим відтінком вважається «голубина кров»: яскраво-червоний з фіолетовим домішкою.Вироби з каменю мають характерний скляний блиск.
Окрім красивого кольору для рубіна характерне цікаве оптичне явище – прояв шестикутної зірки на гладкій зігнутій поверхні каменю (астеризм). Це відбувається через накладання заломлення світла всередині кристала. Зірчасті рубіни не гранять, а залишають у вигляді кабошонів.
Природні камені рідко бувають ідеальної якості, тому перед надходженням у продаж піддаються різним видамобробки. Найпопулярніші прийоми це підігрів, збагачення бериллієм для посилення червоного кольору та заливання тріщин у низькоякісному камінні склом.
В даний час більшість «природних» рубінів у продажу є композитними, тому що пройшли через процедуру заповнення склом, маса якого може доходити до 50 відсотків від маси каменю. Натуральний рубін є найдорожчим дорогоцінним каменем після алмазу. Рекордний за ціною камінь вагою 25 карат був куплений у 1995 році шейхом Брунея за 12 мільйонів доларів.
Синтетичними рубінами називаються камені, ідентичні натуральному мінералу за своїм хімічним складом, але отримані штучно. Перші дрібні кристали рубіну було отримано Марком Гуденом з розплаву корунду ще 1837 року. Пізніше вчені навчилися сплавляти уламки натурального каміння в так звані «сіамські рубіни».
Таким методом французи отримували ювелірне каміння масою до 10 карат. Проте перший справді штучний рубін з окису алюмінію було отримано лише наприкінці 19 століття Огюстом Вернелем. Його метод дозволяв швидко вирощувати великі кристали в промисловому масштабі і започаткував широке виробництво синтетичних рубінів по всьому світу.
Основні сучасні методи вирощування рубінів
В даний час для синтезу кристалів дорогоцінного каміння застосовується ряд промислових методів, наприклад:
Синтетичні рубіни застосовуються в промисловості для твердотільних рубінових лазерів.
За рахунок квантових переходів у кристалі рубіну при опроміненні такий лазер генерує спрямований пучок червоного світла з довгою хвилі 694,3 нм. З 1960 року цей пристрій використовується в медичній галузі (видалення татуювань) та для вирішення різних технічних завдань (імпульсна голографія).
Підроблені рубіни: як відрізнити синтетичний камінь від природного?
Найнадійніший спосіб відрізнити у вас синтетичний камінь або натуральний це проконсультуватися з професійним ювеліром. Оскільки хімічний склад штучного рубіна ідентичний натуральному мінералу, у домашніх умовах достовірно перевірити походження каменю який завжди можливо.
Є кілька корисних порад, як визначити справжність рубіна самостійно.Насамперед, необхідно уважно оглянути камінь у сильну лупу або під мікроскопом. Десятикратного збільшення з добрим освітленням буде достатньо. Синтетичні рубіни зазвичай бездоганні, а натуральні мають дрібні дефекти поверхні чи тріщини. Бульбашки та інклюзи всередині каменю також вказують на його штучне походження.
Через високу ціну і популярність, під виглядом рубінів нерідко продаються інші мінерали, що стоять набагато дешевше. Серед них найчастіше зустрічаються:
- гранати (карельські рубіни). Темно-червоне або малинове каміння, яке має досить тьмяне забарвлення. Вони м'якіші, ніж рубіни;
- турмалін. Мінерал червоно-рожевого кольору, по твердості поступається рубіну;
- червоне скло;
- композитні рубіни. Це низькоякісні природні рубіни, тріщини яких заповнені кольоровим склом.
Існує кілька правил, як відрізнити рубін від підробки, особливо якщо вона зроблена не дуже якісно. Насамперед, зверніть увагу на огранювання: справжній камінь повинен мати точні та відточені грані, а його імітації можуть бути округлими та згладженими. Інший спосіб перевірки це визначення твердості.
Рубін це дуже твердий каміньі він залишає безбарвні подряпини на скляній або керамічної поверхніа монетка не залишає на ньому сліду. Якщо ваш камінь залишає червону смугу на склі, це говорить про те, що штучно пофарбований. Від скла рубін відрізняється по щільності (він у півтора рази важчий) і твердості (легко дряпає скло).
На жаль, без спеціального обладнання відрізнити якісну підробку від натурального рубіну може не вийти. До 19 століття таких методів взагалі не існувало, тому в багатьох історичних реліквіях, коронах та прикрасах замість рубінів вставлено інші самоцвіти червоного кольору.
Магічні та цілющі властивості рубінів
У різних народіврубіни зазвичай наділяються магічними властивостями. Буддисти вважали, що цей камінь пробуджує здатність людини до мистецтва. Індійські маги вважали, що за допомогою цього каменю можна здобути владу над іншими людьми. Часто рубіни вважаються символом пристрасті, любові та енергії, іноді з ним пов'язуються шляхетні помисли його власника. Цей дорогоцінний камінь надає сили та захищає від чорної магії.
Середньовічні медики використовували рубіни на лікування епілепсії, паралічу і навіть депресії. Великі каменінаполягали у воді, і цей настій вживався для лікування кишечника та імпотенції. Сучасна Народна медицинавважає, що носіння рубінів нормалізує роботу кровоносної системи та сприятливо впливає на серце.
Проте щоб камінь діяв, він має бути натуральним, оскільки штучні рубіни позбавлені магічних та лікувальних властивостей.
Через високу цінність природних рубінів з античних часів на ринок масово надходять різні імітації та підробки. Наприкінці 19 століття було винайдено вирощування рубінів, хімічно ідентичних натуральним.
На сьогоднішній день існує багато способів вирощувати великі та прозорі кристали, які використовуються як у ювелірній сфері, так і в технічній – наприклад, для виробництва рубінових лазерів. Однак природний рубін коштує набагато вище штучного і залишається кращим для виготовлення елітних прикрас або магічних талісманів.
Цінності 7
Навколо прикрас із синтезованими, тобто штучно вирощеними каменями та біжутерії зі вставками-імітаціями склалося чимало міфів. Пора з цими помилками розлучитися!
Тонкощі класифікації
Ювелірні камені, створені не природою, а людиною, можна поділити на синтетичні (синтезовані) та імітації. Перші мають природний, реальний існуючий аналогі повністю збігаються з ним за кольором, складом, твердістю та іншим фізико-хімічним властивостям. Наприклад, рубіни, смарагди, алмази, сапфіри бувають натуральні та синтетичні. Камені, що вирощуються лабораторно, набирають комерційно привабливу вагу за лічені місяці, тоді як у природі цей процес триває століттями.
Термін "синтетичні" по відношенню до дорогоцінного каміння "з пробірки" вважається в ювелірному середовищі невдалим, оскільки асоціюється у споживачів з імітацією і навіть підробкою. Прикраси з таким камінням, зрозуміло, мають більше доступну ціну, ніж із самородками, здобутими на рудниках і шахтах, та їх не можна назвати скельцями. За законом виробник зобов'язаний вказувати на етикетці виробу інформацію про те, що камінь штучно вирощений. Відрізнити синтезоване каміння від натуральних можна за допомогою експертизи в гемологічному центрі, але ніяк не на око.
Імітації виготовляють із скла, мінералів, металів, кераміки, пластику. Природного аналога вони не мають, оскільки винайдені в лабораторних умовах. Так, ні у кристалів Swarovski, ні у фіаніту подібності в природі немає, хоча вони й схожі на гірський кришталь і навіть на діаманти. Імітуючі ювелірні вставки використовуються при виготовленні біжутерії та аксесуарів (годинник), рідше в коштовностях.
Синтезоване каміння: трохи історії
Перший синтетичний камінь – 10-каратний рубін – був отриманий у 1891 французьким мінералогом Огюстом Вернейлем. За методом Вернейля стало можливим вирощувати кристали, придатні для ювелірного використання, і 1910-го аналогічним чином вдалося отримати синтетичний сапфір. Штучний смарагд, ідентичний натуральному, вперше вирощений 1935 року.
А ось з найкращими друзямидівчат – діамантами – не все так просто. У 1954 році в лабораторії американської компанії General Electric "дозрів" перший штучний алмаз, чий цикл зростання можна було повторити у промислових масштабах. Але це був мінерал технічного значення, а чи не ювелірного. Нині у світі щорічно виробляються мільйони каратів алмазів та алмазної крихти для потреб виробників різних приладів, пристроїв, інструментів.
Штучні алмази ювелірної якості були отримані Гербертом Стронгом та Робертом Уенторфом (обидва з General Electric) у 1970 році, але аналогам і сьогодні не вдалося заполонити ринок прикрас. Процес вирощування короля каміння довгий, складний і витратний порівняно з іншими самоцвітами лабораторного походження. Діамант, огранений із синтетичного кристала, може коштувати від 50% до 90% ціни аналогічного за вагою та обробкою натурального самородка, а то й перевищувати його за собівартістю. На думку вчених, за цим напрямком майбутнє, але поки що не варто побоюватися, що справжні алмази в ювелірній справібудуть витіснені вирощеними.
Вставки-імітації: трохи історії
Найпопулярніші імітації дорогоцінного та напівдорогоцінного каміння в прикрасах – фіаніт та кристали (стрази) Swarovski. Запам'ятайте, фіаніт – це не штучний діамант! У його складі немає основного для алмазів елемента – вуглецю, але є окис цирконію. Отриманий фіаніт у середині 1960-х років вченими Фізичного інституту імені П. І. Лебедєва Академії наук СРСР (ФІАН), на честь якого названо.
Імітувати діаманти за допомогою ограненого свинцевого скла вигадав у XVIII столітті скловар і ювелір з німецьким корінням Георг Штрасс, який жив у французькому Ельзасі. Прізвище майстра стало назвою його винаходу: ефектні вставки отримали назву «стрази». Через століття ідеї Штрасса розвинув Даніель Сваровскі, потомствений огранщик богемського кришталю. Він покращив склад страз, якість шліфування та стійкість напилення, щоб ті красою ограновування, прозорістю, грою світла та блиском не поступалися діамантам. У 1895 році в Австрії Даніель заснував компанію Swarovski, щоб продавати свою продукцію усьому світові та насамперед модельєрам Парижа. Справа талановитого огранювача, винахідника першої електричної обмежувальної машини (1892) завдяки працям нащадків процвітає й нині. Кристали (стрази) Swarovski мають 12 граней, виготовляються з високоякісного кришталю (скло з 32% вмістом окису свинцю) з додаванням порошку синтетичних і натуральних каменів ювелірної цінності.
Навіщо потрібні синтетичні камені та імітації
Насамперед «заступники» дорогоцінного каміння хороші тим, що роблять прикраси доступнішими за ціною. Купити обручку зі штучно вирощеним смарагдом без надмірних для власного бюджету витрат або відкладати гроші кілька місяців на красу, створену природою, – особистий вибір кожного. Та й ті, кому не потрібно збирати на придбання ювелірних шедеврів, поза червоними доріжками та урочистими вечерями воліють носити недорогі копії коштовностей. Приклад подає Бейонсе, чия заручна каблучка з 18-каратним діамантом оцінюється в 5 млн доларів: на кожен день співачка має копію цього кільця, яка коштує в 1 000 разів дешевше - 5 000 доларів.
Також «альтернатива розкоші» вписується у глобальний екотренд – турботу про збереження довкілля, адже родовища деяких дорогоцінного каміння в наші дні близькі до виснаження.
І, нарешті, у вирощеного каменю набагато легше отримати ідеальні характеристики по вазі в каратах, фарбуванні, заломленні світла, відсутності будь-яких дефектів - вкраплень, мікротріщин та іншого. Лабораторні центри з виробництва синтетичних каменів є у Росії, Китаї, Індії, США, Швеції та інших країнах світу.
З того часу, як люди зрозуміли природу дорогоцінного каміння, дізналися їхній склад і розкрили умови освіти, вони прагнуть уподібнитися до природи і відтворити каміння власними руками за допомогою нових і нових знань і технологій, і сьогодні це їм з успіхом вдається. Тепер люди вміють робити дуже багато видів ювелірного та ювелірно-виробного каміння, що не могло не позначитися на відношенні до мінералів і на цінах, хоча причиною виробництва більшості каменів є насамперед вимоги промисловості, і лише в другу – запити ювелірного ринку. Проте пристрасті навколо натуральних мінералів та їх штучно вирощених аналогів не вщухають: є любителі натуральних каменів, які вважають вирощене каміння чимось несправжнім, якимось сурогатом, а є ті, кому до вподоби будь-який мінерал, чи вирощений він людиною чи природою.
Щоб не плутатися, варто одразу визначитись: є імітації, а є синтетичні аналоги природного каміння. Імітація– це матеріал, схожий на природне каміння зовні та за деякими властивостями; імітаціями можуть бути як штучно створені мінерали, так і натуральні, природні, а також матеріали, які не мають нічого спільного з мінералами (скла, пластики тощо) або є комбінаціями всіх цих матеріалів. Наприклад, імітаціями безбарвного діаманта можуть бути і природний безбарвний циркон, і штучно створений фіаніт (який у торгівлі часто називають цирконієм), і просте скло, яке навіть немає кристалічної структури. Якщо продавець видає ці матеріали за діамант, можна вважати підробками. Синтетичний аналог- Мінерал, створений людиною, тобто штучно вирощений (наприклад, синтетичний діамант). Його характеристики відповідають хімічному складу, фізичним та оптичним властивостям діаманта, а іноді навіть перевершують їх, і його походження можна встановити тільки в гемологічній лабораторії, а з деякими камінням і це важко – настільки вони близькі до натуральних. У каталозі "Галереї Самоцвітів" можна побачити прикраси, в описах яких використовуються визначення "синтезований рубін", "синтезований опал" і т.д. – це і є вирощене каміння.
До жодної, ні до іншої категорії, мабуть, не можна віднести облагороджені матеріали – природні мінерали, у яких покращено (по суті, змінено) фактуру та/або колір. Це можна зробити за допомогою нагрівання, рентгенівського опромінення, просочення смолами, полімерами, барвниками тощо. Наприклад, укріплена бірюза - це природна, але дуже пухка і м'яка бірюза, непридатна в такому вигляді для вставок ювелірні вироби, яку зміцнюють за допомогою просочення спеціальними смолами та іноді барвниками. Зрозуміло, що у такому вигляді бірюза вже не може вважатися повністю натуральною, природною.
У нашій статті йтиметься тільки про вирощені людиною камені - ми розглянемо деякі штучно створені камені, що застосовуються для вставок у ювелірні вироби. Діамант
«Я знав, що на це піде років десять, а то й двадцять, які можуть забрати у людини всі його сили, всю його енергію, але навіть і тоді гра коштувала свічок», – говорив герой оповідання Герберта Уеллса «Людина, яка робила алмази ». Зазвичай синтез кристалів мінералів пов'язані з їх затребуваністю у промисловості, у застосуванні в наукомістких технологіях, а й камінь сам собою притягує людей, а можливість повторити природу – тим паче. алмаз став одним із перших таких мінералів. Перші спроби отримати алмази були зареєстровані ще наприкінці XIX століття, але вони не мали успіху. Вперше штучні алмазибули синтезовані у Швеції та США у 1954 році (компанія «Дженерал Електрик»), а офіційно через шість років – у СРСР. Проте ще 1939 року професор-фізик Овсей Ілліч Лейпунський з Інституту хімічної фізики описав спосіб одержання алмазів, що передбачав застосування високих тисків і температури 1500-3000 градусів. У цих умовах пухкі кристалічні грати графіту може перейти в щільну упаковку структури алмазу. Такі умови були на той час технічно неможливі, але роботи Лейпунського вивчалися багатьма спеціалістами, зокрема і шведами; вони і використовували пізніше спосіб, описаний у О. І. Лейпунського: тиск, температура, а також додавання до графіту заліза та деяких інших матеріалів. Це полегшує процес синтезу, вуглець стає рухомим і швидше формує ґрати алмазу. Розміри кристалів, одержуваних у той час, не перевищували лише 0,8 мм, тому застосовувалися як абразиви. Великі кристали алмазу навчилися синтезувати пізніше, ця процедура набагато складніша і дорожча. Особливо затратно синтезувати великі, більше одного карата, і саме безбарвні кристали алмазу, тому масове їх виробництво неможливе, і на ринку присутні в основному каміння масою в один карат і менше.
Один із найбільших у світі виробників синтетичних алмазів та діамантів – білоруське підприємство «Адамас БДУ» («Adamas BSU») – тут використовують метод БАРС (безпресовий апарат «Розрізна сфера»). Базова технологія на основі цього методу була розроблена ще в СРСР на початку дев'яностих років; технологія розшифровується як "метод кристалізації алмазу з вуглецевого розчину в умовах температурного градієнта в металевому розплаві на основі заліза та нікелю з використанням високих тисків". Синтезувати алмаз масою в один карат в апараті БАРС займе близько ста годин, що становитиме за місяць шість циклів, тобто шість карат. На жаль, можливе лише серійне виробництво яскраво-жовтих кристалів. У Росії також є такі установки, але вони працюють не на ювелірний ринок. "Адамас БДУ" виробляє як технічну сировину, так і матеріал для ювелірної промисловості, причому частка останнього невпинно зростає. Це пояснюється сукупністю причин: зниження обсягів видобутку природних алмазів, постійним зростаннямпопиту на діаманти, рішенням провідних гемологічних лабораторій, наприклад, GIA (Gemological Institute Of America) приймати синтетичні діаманти на сертифікацію, розвитком технології, що дозволяє отримувати кристали все більшого розміру і дедалі більше фантазійних кольорів при зниженні кількості "холостого" синтезу. Ринок потроху звикає до синтетичних алмазів, а Білорусії навіть було прийнято спеціальну національна програмарозвитку виробництва синтетичних алмазів Однак про дешеві діамантові прикраси поки що говорити не доводиться. Корунд (сапфір, рубін)
Одні з найвидатніших досягнень науки і техніки, як правило, ознаменовані використанням кристалів мінералів, їх унікальних властивостей: оптичних, п'єзоелектричних, напівпровідникових та інших. Найперші в Росії Корунди теж були спочатку синтезовані з метою застосування в науці: в точному приладобудуванні, годинникової промисловості і т.д. У 1936 році запрацювала перша в Росії установка з вирощування корундів, а незабаром було налагоджено і постійне виробництво. Першим промисловим методом отримання Корундів (а також шпинелі) і досі найпоширенішим є метод Вернейл.
Французький хімік Огюст Вернейль розпочав свої досліди щодо вирощування мінералів ще наприкінці XIX століття, але офіційним рокомнародження перших синтетичних корундів вважається 1905 рік. Метод коротенько полягає в наступному: порошок окису алюмінію подається разом з киснем у вогонь пальника, який, у свою чергу, подається водень. Воднево-кисневе полум'я близько 2050 градусів плавить порошок і розплав стікає на підготовлений кристалоносій. Застигаючи, розплав утворює не кристал мінералу звичайному розумінні, а так звану булю мінералу – стрижень округлої форми. Сьогодні можна вирощувати були до 5-8 см у довжину і 2 см в колі (40-45 г = 200-250 карат) всього за кілька годин. Щоб отримати корунд червоного кольору (рубін), додають до порошку окису алюмінію оксид хрому; синього кольору(сапфір) – додають окис заліза та титану. Нікель пофарбує Корунд у жовтий колір. Зірчасті рубіни та сапфіри теж можна виростити. Подібним методом отримують з 1920-х років. шпинель; для цього використовують окис магнію та окис алюмінію. Шпинелі зазвичай надають сапфірово-блакитне, красиве аквамаринове або зелене забарвлення. «Галерея Самоцвітів» може запропонувати увазі любителів дорогоцінного каміння ювелірні прикраси із синтетичним рубіном та сапфіром високої якості.
Щороку у всьому світі для різних потреб випускається двісті тонн синтетичного Корунду та шпинелі. Ограновані, вони не відрізняються без спеціального обладнання від природного ювелірного каміння і відвойовують дедалі більше місця під сонцем. Але чи зможуть вони остаточно замінити натуральні рубінита сапфіри? Олександріт
Олександрит є різновидом хризо берилу. Цей рідкісний і дуже дорогий камінь відноситься до дорогоцінних і має унікальний ефект: при денному світлі він зелений, а при штучному освітленні стає червоним. Найближча за властивостями імітація Олександрита і водночас найдешевша - той же Корунд, тільки з додаванням ванадію і титану в процесі синтезу, що надає каменю Олександритовий ефект з інтенсивним реверсом від слабкого блакитно-зелено-сірого до насиченого червоно-фіолетового, аметистового кольору. Власне синтетичний Олександрит також вирощується; це найдорожчий після діаманта синтетичний аналог. Відомості про успішний синтез аналога хризо берилла-Александрита відносяться до другої половини XIX століття.
У 1964 року був випробуваний промисловий метод отримання Александрита, і з 1972 року фірма «Криэйтив кристалс» (м. Сен-Рамон, Денвілл, Каліфорнія) вирощує кристали Александрита методом флюсу з розчину. Розчин оксидів берилію та алюмінію, охолоджуючись, служить «живильним середовищем» для Александритових кристалів, які ростуть від семи до дев'яти тижнів. У такий спосіб отримують найкрасивіші кристали Александрита, які важко від знаменитих уральських, колись склали славу російських самоцвітів. Японці ж виробляють Олександрит методом Чохральського (витягуванням кристала з розплаву) і називають свій продукт «інаморі» та «крезент-верт»: він має ефект також котячого ока, А його забарвлення змінюється з зеленувато-жовтого при денному світлі на червоно-фіолетове при штучному.
У Росії Олександрит вирощують з 1980 року в Новосибірську, в Конструкторсько-технологічному інституті монокристалів. Він іде і на технічні, і на ювелірні цілі; деякі кристали досягають у вазі півкілограма. Хоча синтетичний аналог відповідає натуральному Александриту і за хімічною формулою, і за більшістю властивостей, проте за красою природний Олександріт залишається неперевершеним. Він чудово виглядає у золоті, як, наприклад, у сережках з бірюзою з колекції «Галереї Самоцвітів».
Натуральний Олександрит (як і будь-який інший природний камінь) має непомітні оку включення, тріщини та інші дефекти, які не зменшують естетичного ефекту, але дуже заважають у застосуванні кристалів у точному приладобудуванні, зокрема, в Олександритових лазерах у медичній косметології та мікрохірургії ока, тому синтетичне каміння, що не мають дефектів і мають всі задані властивості, ідеально підходять саме для цих цілей. Смарагд
Сучасні технології дозволяють вирощувати бездефектні і досить великі смарагдові кристали, що для природних є дуже великою рідкістю. За великим рахунком, вирощені Смарагди нічим не відрізняються від натуральних, хіба що вони надто досконалі. Синтетичні Смарагди були отримані ще до Другої світової війни, після якої дослідження у цій галузі відновилися з новою силою. Американці з фірми Chatham стали одними з перших, що налагодили промисловий синтез синтетичних смарагдів із розчинів у розплаві. Звичайно, і в СРСР було прийнято рішення створювати Ізумруди, тільки «нашим» методом, нової технології. Тепер ця технологія, створена в 1970-х роках новосибірськими вченими, відома у всьому світі, а Ізумруди, створені за її допомогою, називають російськими Ізумрудами. Ми, як і раніше, попереду всієї планети: компанія «Тайрус», яку заснували в 1989 році на базі Об'єднаного інституту геології, геофізики та мінералогії СО АН СРСР ті самі сибірські творці Ізумрудів, є лідером ринку штучного дорогоцінного каміння. Тільки в «Тайрусі» і більше ніде у світі вирощують ще один різновид берила крім Ізумруду – аквамарини. Для синтезу каміння використовується метод, найбільш близький до природного - гідротермальний, в автоклаві, з використанням високих тисків і температур. Процес, за великим рахунком, нічим не відрізняється, а замість тисяч років триває лише два-три місяці.
Однак для вирощування каміння недостатньо автоклавів, розплавів і високих температур, необхідні і талант, і інтуїція, і багато іншого, що можна назвати даремно займатися саме цією справою. Адже якщо підбирати оптимальний склад шихти (суміші, яка послужить матеріалом для зростання кристалів) просто досвідченим шляхом, піде все життя, і навіть знання не завжди допоможуть, скоріше, сукупність якостей, які роблять із людини Творця. Гранат
Гранати – ідеальні за властивостями кристали для застосування у лазерах; їх стали вирощувати, щоб отримувати бездефектні зразки потрібних властивостей. Майже випадково вони почали застосовуватися в ювелірній промисловості. У 1960-х роках у США були отримані перші зразки, і до кінця шістдесятих синтетичні гранати надійшли на ринок прикрас. На відміну від природних, синтетичні гранати можуть бути безбарвними. Це ще одна ілюстрація до питання про вирощене і природне каміння, досконалість першого і недосконалість другого: ідеальний піроп у природі мав би бути безбарвним, але через «зайві» домішки заліза він такий, яким ми його знаємо – вогненно червоний, і не буває іншим.
Синтетичні Гранати (Гранатити) бувають ітрій-алюмінієві (ІАГ), гадоліній-галієві (ГГГ) та ітрій-залізисті (ІЗГ). Найбільш підходящими для вставок в ювелірні вироби як за фізико-оптичними властивостями, так і економічно виявилися безбарвні і забарвлені ітрій-алюмінієві гранати, що володіють високою твердістю (8,5 за шкалою Мооса) і хорошим показником заломлення, що надає їм блиску і сильної міцності. ІАГ вирощують у різний спосіб, в основному, методом Чохральського, що дає великі кристали, які чудово піддаються поліруванню.
Безбарвні гранати іноді замінюють діаманти. Навіть у Лондоні, який славиться своїм консерватизмом щодо коштовностей, синтетичні Гранати почали продаватися на початку сімдесятих як адекватні замінники діамантів. Цьому, зокрема, сприяла знаменита актриса Елізабет Тейлор і історія свого часу з її грушоподібним алмазом. У 1969 році Річард Бертон (який знявся з Тейлор в «Клеопатрі» і двічі на ній одружився) подарував їй грушоподібний алмаз вагою 69,42 карата. Цей чудовий природний камінь актриса зазвичай носила як кулон, але страховка на один вечір обходилася тисячу доларів. Тоді Тейлор замовила копію алмазу із синтетичного Гранату, близького алмазу за властивостями, за три з половиною тисячі доларів. Було неважко відрізнити копію, коли вона лежала поруч із алмазом, але окремо це міг зробити лише експерт. Так і вийшло, що страх перед грабіжниками, а може й перед страховиками, сприяв популярності синтетичних гранатів загалом. У каталозі «Галереї Самоцвітів» є срібна каблучка з вогненно-червоними синтетичними гранатами, здатними затьмарити навіть дрібні натуральні рубіни. Кварц (гірський кришталь, аметист, цитрин, аметрин)
Виробництва Кварцу в порівнянні з тими самими алмазами або Смарагдами не викликає великих труднощів. Його вирощують гідротермальним способом у сталевих автоклавах; швидкість зростання кристалів у своїй до 0,5 мм на добу. Синтетичному Кварцу можна надати будь-який відтінок, як імітуючий природний, і фантазійний, в природі не встречающийся. Наприклад, яскраво-синій кварц отримують шляхом додавання кобальту; цитринове фарбування забезпечує залізо; чим його більше, тим колір яскравіший, до оранжево-червоного. Чорний моріон можна виростити, збільшивши концентрацію алюмінію, також отримують і раух топаз - димчастий кварц. Одна з найпопулярніших різновидівКварцу – аметист – виходить після іонізуючого синтетичного опромінення. димчастого Кварцу. Його надзвичайно важко відрізнити від природного, тому він дуже популярний. Синтетичний аметистнайчастіше дуже яскравий і чистий, без дефектів та неоднорідностей, рівномірного глибокого забарвлення; каміння можуть бути дуже великими, але іноді їх колір змінюється при сонячному та штучному освітленні, демонструючи свого роду Олександритовий ефект. аметистові щітки дорощують у нас у Підмосков'ї, але поки що є недорога африканська сировина, необхідності в масовому виробництві аметистів та аметистових щіток немає. аметрин (аметист-цитрин), поліхромний мінерал з двома зонами забарвлення – фіолетовим та жовтим – вперше знайшли в Болівії, тому його друга назва – болівіаніт. Але можна виростити аметрин штучно; він коштуватиме на порядок нижче, а задоволення власникові доставить не менше, ніж природний, який, до речі, в огранованому вигляді можна знайти в колекції дорогоцінного каміння та кристалів «Галереї Самоцвітів». Опал
Синтетичний опал, хоч і з натяжкою, але можна назвати власне опалом: він теж має шарувату структуру, різні кольорита гру фарб, наприклад, білі опали з різнокольоровими сполохами, огранені у формі перлин і прикрасили кільце з каталогу «Галереї самоцвітів». Як і природний, синтезований опал теж складається із кремнієвих шарів. Дуже довго вважалося, що опал неможливо отримати штучно; вивчення будови цього дивовижного мінералу дозволило все ж таки зрозуміти, що синтез можливий. Перший патент на виготовлення благородного опала отримали австралійські мінералоги А. Гаскін та П. Дарре, а в 1973 році швейцарська ювелірна фірма П'єра Жільсона почала продавати найрізноманітніші благородні синтетичні опали, нітрохи не поступалися за кольором та силою опалесції.
У Росії також роблять високоякісні синтетичні опали. Навіть при порівнянні природного та штучного опала важко зрозуміти, який із них з'явився в лабораторії. До того ж, натуральний шляхетний опал дуже дорогий, особливо чорний, і неймовірно примхливий у зберіганні та носінні, а вирощене каміння дозволяє не боятися будь-яких випадковостей. Бірюза
Згадана фірма П'єра Жільсона у згаданому 1972 році отримала і штучну бірюзу, найбільш близьку до природної з усіх раніше отриманих, і тому придатну для вставок у ювелірні вироби. Така бірюза дуже однорідна, має чудовий бірюзовий колір, А кабошони з такого матеріалу важко відрізнити від природного навіть у професійній лабораторії. Усі показники (щільність, твердість тощо) збігаються, і навіть найкраща у світі іранська бірюза не відрізняється від штучної. У Росії отримують як однорідну блакитну, і павутинну бірюзу, з малюнком темних прожилок. Можна спробувати порівняти намисто з натуральної бірюзи та золоте кільце із синтезованою бірюзою з колекції «Галереї Самоцвітів», щоб зрозуміти, наскільки матеріали схожі. Перли
Перли перебувають у особливому становищі серед мінералів: по-перше, це мінерал органічного походження, по-друге, штучний, чи культивований, Перли, насправді, відрізняється від природного лише тим, що росте в раковині молюска під наглядом людини. Ще в XIX столітті китайці та японці почали культивувати Перли, тому саме на Сході розвинулося особливе ставлення до таких Перлів та склалися свої перлинні традиції. Молюсками, які здатні виростити у своїй мантії перлину, є пінктада мартензі, пінктада максима та пінктада маргаритифера, що виростає до тридцяти сантиметрів у діаметрі. Ця остання дає чорний, сірий, синюватий, зелений та бронзовий Перли.
Спосіб отримання Перлів досить простий: раковину-перлину спочатку вирощують у прісній, ніж морська, воді, у спеціальних відгороджених ділянках, щоб уникнути нападів хижаків; потім через три роки всередину раковин міститься кулька з натурального перламутру (або шматочок мантії); Далі перлини ростуть від півтора до восьми років (в середньому, два-три роки) у більш солоній воді далі від берега. Їх захищають і доглядають їх. На весь світ відомий японський культивовані Перли Akoya, що має прекрасний блиск і різні відтінки. Це класика культивованих Перлів. Перлини Akoya виробляються не тільки в Японії, але і в Кореї, Китаї та Шрі-Ланці і можуть бути білими, жовтими, рожевими, сріблястими, кольорами шампанського, зеленими, кремовими.
Діагностувати культивовані Перли можна за допомогою ультрафіолетових променів: він буде випромінювати зелене світло, а натуральний - блакитний. «Галерея Самоцвітів» пропонує кілька відтінків Перлів: білий (класичні нитки намиста в 45 см, ідеальні для круглої та завищеної шийної лінії одягу), кремовий (сережки), сірий (кільця), колекції постійно поповнюються новими моделями з різними кольорами.
Цікаво, що і в Росії були спроби вирощувати Перли: купці Строганов ще в XVII столітті ставили експерименти в Сольвичегодську, де зберігся ставок, названий Перловим. Чеслав Хмелевський вирощував на сході Росії на початку XIX століття перлини до 5 мм у діаметрі. І перемога присуджується.
Як з'ясовується, власне синтетичних аналогів ювелірного каміння не так вже й багато; навряд чи набереться на два десятки, але цього для ювелірного ринку цілком достатньо, тим більше, що імітацій каміння набагато більше, і вони теж з успіхом продаються, щоправда, не завжди про це обізнаний покупець. І вже куди приємніше придбати нехай і синтетичний, але рубін, ніж «сендвіч» зі скла, кварцу та кольорового клею, та ще й дорожче. Природне каміння, звичайно, ніколи не втратить свого покупця; вони цінні тим, що кожен із них унікальний і ріс сотнями, мільйонами років. Всі домішки, дефекти, включення та неоднорідності тільки додають їм індивідуальності, яка і пояснює, зрештою, їхню привабливість і бажання милуватися ними. Але багато хто з них, як правило, найкрасивіші, важко добувати, а ще важче купити: надто висока плата за любов до краси. У цьому відношенні ми можемо бути вдячні вирощеним каменям: бездоганні, вони незмінно дотримуються однієї мети – бути ще кращими, ще красивішими.
У сучасній ювелірній галузі з успіхом відпрацьовано різні методисинтезу дорогоцінного каміння та вирощування ювелірних кристалів. Всі вони прив'язані до фазового стану та складу середовища. Дуже узагальнено можна сказати, що кристали вирощують із:
- розплавів (чистої речовини)
- розчинів
- газового середовища
Процес синтезу може йти як в результаті перетворення вихідної твердої фази, так і шляхом утворення твердої фази рідкої та газоподібної. Найкращі відомі методисинтезу кристалів -
- розплавні (методи Вернейля, Чохральського, зонної та гарнісажної плавки)
- розчин-розплавні (методи флюсу, гідротермального синтезу та синтезу ювелірних алмазів при високих тисках)
Гемологічний центрфакультету геології МДУ на своєму сайті дає докладний описпроцесу та технологій синтезу ювелірних каменів.
Загалом можна сказати, що основа отримання синтетичних ювелірних кристалів – це процеси кристалізаціїякі в тій чи іншій мірі всі ми вивчали в школі на уроках хімії. По суті, це гетерогенні хімічні реакції, за яких утворюються монокристали або їх полікристалічні агрегати.
Процес кристалізації складається з двох ключових етапів: спочатку зароджується «центр кристала», потім відбувається подальше зростання.
Як відбувається зростання кристала ювелірного каменю?
Кристал має просторові ґрати, які і «обростають» пошарово атомами перенасиченого розчину. Швидкість зростання кристала регулюється температурою середовища, тиском, швидкістю подачі розчину. Якщо швидкість зростання невелика, то всередині кристала може утворюватися так звана "зональність зростання" (схожа на прямі або вигнуті лінії). У кристалах з насиченим забарвленням зональність може бути колірною (тобто, одні грані прийматимуть він більше домішок, ніж інші).
Крім того, на гранях кристала можуть осідати рідкі і тверді включення. Якість вирощеного кристала часто залежить від швидкості вирощування. Повільне зростання більше відповідає природному темпу. При швидкому стимульованому зростанні на гранях залишається більше включень, і кристал може втратити прозорість.
Промислові методи вирощування ювелірного каміння
Ера промислового синтезу дорогоцінного та іншого ювелірного каміння була відкрита в 1896 році французьким ученим Огюстом Вернейлем. Саме він сконструював першу піч із пальником на основі кисню та водню, в якій отримав перший штучний рубін. Нижче в таблиці можна побачити перелік найбільш відомих та застосовуваних методів вирощування каміння. Камені одного виду, отримані різними методами, можуть мати деякі відмінності.
Важливо зауважити, що крім вирощування монокристалів, існують методи синтезу полікристалічних структур, з яких складаються такі камені як бірюза та малахіт. Свої, досить складні методи застосовуються і для отримання благородного опала, що має неповторний колірний ефект (іризація). Більшість цих методів є комерційною таємницею розробників.
| СИНТЕЗ КРИСТАЛІВ З РАСПЛАВУ | |
| Метод Вернейля | Рубін, сапфір, зірчасті корунди, шпинель, рутил |
| Метод Чохральського | Олександріт, рубін, сапфір, шпинель, ІАГ (ітрій алюмінієвий граніт) ГГГ (гадолій галієвий гранат) |
| Метод Степанова | Корунди (різнозабарвлені), лейкосапфір, ІАГ |
| Метод Багдасарова (зонна плавка) |
Рубіни, лейкосапфір, ІАГ |
| Метод гарнісажу (холодного тигля) |
Сапфір, фіаніт |
| СИНТЕЗ КРИСТАЛІВ ІЗ РОЗЧИН | |
| Метод флюсу | Смарагд, рубін, сапфір, шпинель, олександрит, ІАГ, РРР |
| Гідротермальний метод | Кварц і всі його різновиди, смарагд, рубін |
| Синтез із низькотемпературних водних розчинів | Малахіт, опал |
| СИНТЕЗ КРИСТАЛІВ ІЗ ГАЗОВОЇ ФАЗИ | |
| Метод газотранспортних реакцій | Хризоберил, фенакіт |
ВСЕ КАМ'ЯНИ: КАТАЛОГ
ЮВЕЛІРНІ КАМ'ЯНИ: ДОВІДНИК
СИНТЕТИЧНІ ЮВЕЛІРНІ КАМ'ЯНИ
Види каміння за походженням (природні, імітація, синтезовані, облагороджені)
Чим визначається цінність ювелірного каміння?
Як визначити – синтетичний ювелірний каміньчи природний?
Імітація природного каміння та її способи
Упорядкування дорогоцінного каміння
Фіаніти, стрази, кристали Сваровські
Дорогоцінності завжди були улюблені і шановані як жінками, і чоловіками. В усі часи наявність коштовностей, їх оригінальність та вартість визначали становище людини у суспільстві, наголошували на її статусі та достатку. Пояснюється це високою ціною на дорогоцінне каміння та ювелірні прикраси, яка з роками лише зростає. Прабабчині діаманти онук може продати за нечувані гроші за умови, що вони – справжні, тобто. мають природне походження.
Більшість людей у нашій країні щиро вважають, що у всіх ювелірні прикрасиіз золота вправлено дорогоцінне (напівкоштовне) каміння. У цьому полягає відмінність справжніх цінностей від біжутерії, доля якої – сяяти ограненим склом. Проте все не так однозначно. Вже два століття тому вчені перехитрили матінку-природу і навчилися створювати імітацію дорогоцінного каміння – їх синтетичні аналоги.
«Скло» або «камінь»?
Процес вирощування каміння в лабораторних і виробничих умовах досить складний і трудомісткий, тому не можна назвати такі камені скельцями, але й носити ім'я «дорогоцінне каміння» вони, на жаль, теж не мають права.
Історія створення штучного дорогоцінного каміння
Бажання отримувати золото та дорогоцінне каміння з підручних матеріалів властиве людству з давніх-давен. Мрії про дармове багатство знайшли своє відображення в казках і легендах, в яких людина раптом отримувала можливість перетворювати будь-які предмети навколо себе на золото. І незважаючи на те, що нічим хорошим такі історії жодного разу не закінчувалися, спрага зрівнятися з природою в можливостях і отримати в лабораторії алхімічні камені не залишала розуму та серця вчених.
Не завжди вдалі спроби бувають чесними: історія штучного каміння почалася у вісімнадцятому столітті, коли австрієць Георг Фрідріх Штрасс знайшов спосіб продавати скло під виглядом благородних діамантів. На березі річки Рейн Штрасс виявив шматочки мінералів, які при певному освітленні були схожі на діаманти. Шляхом обробки, ограновування та введення до складу скла солей свинцю були отримані штучні камінці, дуже схожі на справжні, які продавалися вмілим ділком як дорогоцінні. Для того щоб «дорогоцінності» сильніше блищали, на їхню поверхню наносилося найтонше металеве напилення. Великий комбінатор не тільки не був покараний за продаж підробленого каміння, але, навпаки, йому був наданий титул ювеліра в палаці короля, а скляні прикраси назвали на його честь стразами.
На сьогоднішній день найвідомішими у світі вважаються стрази, що мають назву «Кристали Сваровські». Дуже символічно, що їх виготовляють на Батьківщині Штрасса – в Австрії. Основними матеріалами для виготовлення Кристалів Сваровські є кришталь, синтетичні та дорогоцінні камені природного походження, тому вони мають досить високу вартість.
Що стосується каміння, то перший камінь, вирощений людиною, немов екзотична квітка, був явлений громадськості в далекому 1891 році. До цього робилися неодноразові спроби вирощування каміння. Однак результати мали такі мікроскопічні розміри, що говорити про їх використання у промисловості (наприклад, у ювелірній) не доводилося. Не мали успіху і «сіамські» каміння, які отримували шляхом сплаву уламків каміння природного походження.
Штучний рубін, отриманий у лабораторії, сягав десяти карат, і створив його француз Огюст Вернейль. Все обладнання для отримання каменів було винайдено ним же і дозволяло за кілька годин отримувати чисті синтетичні рубіниу два-три рази більше за отриманий зразок. При цьому на відміну від природного каміння, вони не мали вкраплень та дефектів, були чисті та прозорі. Роком пізніше цим ученим був отриманий перший корунд синтетичного походження. Сировиною йому послужив очищений оксид алюмінію.
Через десять років після першого успіху дослідження було закінчено, а обладнання для вирощування синтетичного каміння було успішно впроваджено у виробництво. Метод Вернейля виявився простим і надійним, він дозволив вирощувати рубіни необхідної величини і підштовхнув вчених до створення іншого синтетичного каміння.
Двадцяте століття підхопило естафету, було відкрито додаткові методи вирощування каміння «в пробірках». Їх асортимент розширився, і такі камені стали дуже популярними у ювелірів, адже за меншої вартості можна було отримати камінь більшого розміру та небаченого для природного дорогоцінного каміння чистоти.
У Радянському Союзі в середині минулого століття синтетичні камені були дуже затребувані, їх можна зустріти у багатьох прикрасах тієї епохи: яскраво-червоні, палаючі рубіни та сині прозорі сапфіри, вирощені за допомогою методу, запропонованого французьким ученим. Крім них, відомі інші синтетичні камені: олександрит, смарагд, кварц та алмаз. А фіаніт, що часто зустрічається улюблений дамами, імітує діамант, взагалі не має аналогів у природі – він на всі 100% є заслугою вчених.
Як відрізнити дорогоцінний камінь
Пересічний обиватель ні на перший погляд, ні на другий, ні навіть на третій не зможе сам розпізнати, який камінь вправлений в оправу - синтетичний або дорогоцінний (дорогоцінним, все-таки, називаються каміння суто природного походження). У країнах ЄС та США дуже суворо дотримуються права покупців, і бирка виробу обов'язково містить інформацію про походження каменю. Якщо ж камінь дістався у спадок і даних про нього, крім сімейних легенд немає, варто звернутися до серйозної ювелірної майстерні або лабораторії для проведення всебічного аналізу. За допомогою спеціального обладнання фахівці зможуть відповісти на ваше запитання. Але навіть якщо камінь не природний, а синтетичний - не поспішайте засмучуватися, його все одно не можна вважати склом, придатним лише для дешевої біжутерії. Синтетичні камені дозволяють зробити дешевше вартість виробів, вони дозволяють більш економно витрачати корисні копалини - алмази, родовища дорогоцінного каміння і, хто знає, можливо, через якихось п'ятдесят-сто років, наші нащадки всерйоз переймаються збереженням природи, екології, земних надр, і синтетичні камені будуть у величезній ціні та у тренді.
