Что такое искусственные драгоценные камни

Искусственные драгоценные камни

Драгоценные камни были предметами роскоши ещё у древних народов — египтян, ассирийцев, персов, греков, римлян. Но применялись они не только как украшения. Людям давно было известно, что драгоценные камни отличаются одним важным свойством — они обладают большой твёрдостью. Пользуясь этим свойством, ещё египтяне и римляне применяли алмазы для гравирования и резания металлов.

В настоящее время драгоценные камни широко применяются в технике.

Алмаз по-арабски значит «наитвердейший». Он оказывает неоценимую помощь при геологоразведочных работах. Вращательные буровые инструменты, снабжённые алмазными коронками, в состоянии просверливать самые твёрдые горные породы. Алмазными пилами распиливают куски прочных каменных материалов, например мрамора. Алмаз хорошо режет стекло.

Вторым по твёрдости телом в природе после алмаза является рубин. Рубины и сапфиры широко применяются в часовом деле. Часы должны обладать большой точностью и длительным сроком службы. Малейший износ крохотных деталей в часовом механизме служит причиной неверного хода часов. Чтобы уменьшить изнашивание, подпятники осей в часовых механизмах изготовляют из рубинов и сапфиров. Опорные камни из рубинов применяются не только в часах, но также в электросчётчиках, буссолях и других точных приборах:

САМОЦВЕТЫ. КАК РАСПОЗНАТЬ ИСКУССТВЕННЫЕ И НАТУРАЛЬНЫЕ ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ

Месторождения естественных драгоценных камней сравнительно немногочисленны, а добыча их весьма трудоёмка. Поэтому естественные драгоценные камни стоят очень дорого. Не удивительно, что люди давно уже делали попытки производить драгоценные камни искусственным путём.

Особенно много таких попыток было сделано для получения алмаза, который отличается особенно ценными свойствами и имеет к тому же весьма простой состав. Он представляет собой кристаллический углерод. В 90-х годах прошлого столетия французский химик Муассан сообщил, что ему удалось получить искусственный алмаз.

Для этого он плавил при температуре около 3500° в графитовом тигле железо, добавляя к нему угольный порошок. Расплавленное железо, насыщенное углеродом, выливалось в воду или в свинец, а затем подвергалось последовательной химической обработке серной, соляной, плавиковой и азотной кислотами. После такой обработки оставались чёрные прозрачные кристаллики, царапавшие рубин, которые Муассан считал алмазами. В результате последующих исследований выяснилось, что это были не алмазы, а кристаллы карбида кремния (соединение углерода с кремнием).

Искусственным путём старались получить также рубины и сапфиры. После продолжительных попыток первый искусственный рубин был получен в 40-х годах прошлого столетия французом Годеном. Однако полученные им кристаллы были мутными и мелкими. Опыты Годена были затем неоднократно повторены другими исследователями, и, наконец, в 1891 году Вернейлем были получены очень хорошие, крупные и прозрачные искусственные рубины.

Искусственные рубины — это кристаллы искусственного драгоценного корунда. Их получают из тонкомолотого порошка окиси алюминия, который небольшой непрерывной струйкой подаётся в пламя гремучего газа и плавится при температуре около 2000°. Мельчайшие капельки расплавленного порошка оседают на специальной огнеупорной керамической свече, введённой в пламя.

На вершине её сначала образуется крохотный конус, а на нём в свою очередь начинают вырастать мельчайшие кристаллы корунда — зародыш будущего драгоценного камня (рис. 17). Этот зародыш затем начинает расти, округляться, увеличиваться и, принимая грушевидную форму, постепенно образует так называемую «булю». Снятую со свечи «булю» распиливают на куски необходимой формы и величины с помощью алмазной пилы — металлического диска, имеющего крохотные зубья, на которые нанесён слой алмазной пыли. Вращаясь со скоростью 2—3 тысячи оборотов в минуту, пила режет корунд.

Рис. 17. Рост кристалла искусственного рубина.

Описанным путём делают драгоценные камни: рубины, сапфиры, александрит, изумруд, шпинель. Все они являются искусственным драгоценным корундом, окрашенным в разные цвета. Для придания камню окраски к окиси алюминия добавляют различные химические вещества: окись хрома даёт темно-красный цвет, окись титана и окись железа — синий, окись ванадия и окись кобальта — зелёный. При добавлении одной только окиси ванадия получается своеобразная окраска александрита, меняющаяся в зависимости от освещения.

Советскими учёными — академиком А. В. Шубниковым, инженерами С. К. Поповым, В. В. Святухиным и А. И. Рукавишниковым — разработана новая усовершенствованная аппаратура для получения искусственного корунда. Эта работа в 1950 году была удостоена Сталинской премии. Новая аппаратура позволяет получать кристаллы драгоценного корунда в виде стержней диаметром в 2—3 мм. Благодаря такой форме значительно снижается процент отходов при распиливании кристаллов по сравнению с кристаллами, имеющими форму грушевидной «були».

Синтетические драгоценные камни не следует рассматривать как имитацию или подделку; они представляют собой особую группу драгоценных камней и обладают рядом ценных свойств, как и естественные драгоценные камни. Стойкость против износа синтетического рубина, как это подтверждено опытами, выше, чем у природного.

Искусственные камни

• Важнейшие свойства каменных материалов
• Способы получения искусственного камня
• Обыкновенный и необыкновенный кирпич
• Загадка фарфора
• О других керамических изделиях
• Литьё из камня
• Бетон и железобетон
• Стекло и его история
• Искусственные драгоценные камни

Источник: www.stroitelstvo-new.ru

Вся правда о синтетических камнях

Синтетические камни подарят красоту натуральных драгоценностей по значительно меньшей цене.

Понятие о синтетических камнях среди обычных россиян вряд ли соответствует действительности. При словосочетании «синтетические камни» большинство представляют себе стеклянные безделушки, цена которых весьма невелика, а ценность – и того меньше. Однако подобные стереотипы не имеют никакой почвы под собой.

Синтетические камни являются стопроцентным аналогом натуральных драгоценных или полудрагоценных камней, хотя и созданным искусственно. При этом основные характеристики – от параметров прочности до оттенков цвета и структуры кристаллов, в большей части совпадают с природными аналогами. Стоимость синтетических камней, естественно, гораздо ниже оригиналов, созданых самой природой, однако и они имеют некоторую ценность.

То, что часто ошибочно считают синтетическими камнями, на самом деле является искусственными подделками. Это полная имитация драгоценностей или поделочных камней, выполненная из дешевых материалов — обычного стекла или пластмассы. Такие «стекляшки» действительно стоят копейки, хотя порой их пытаются выдать за подлинные драгоценности. Синтетические камни в отличие от них сохраняют вид, свойственный природным кристаллам, благодаря идентичной структуре.

Изготавливать драгоценные камни человечество пыталось с древнейших времен. Первоначально все сводилось лишь к подделке из цветного стекла, в лучшем случае — горного хрусталя. В Средние века попытки изготовить драгоценные камни с помощью науки пытались алхимики.

Но лишь в 1892 году французский химик М. А. Вернейль совершил прорыв в синтезировании камней, «вырастив» кристаллы рубина в лабораторных условиях. Ему удалось искусственно создать рубин в 10 карат. Позже он и другие ученые сумели синтезировать различные виды камней – изумруд, сапфир, алмаз и т.д. Однако именно открытие Вернейля стало основой для промышленного выращивания кристаллов. С этих пор кристаллы стали использоваться не только в ювелирном деле, но и в часовых механизмах, радиотехнике и др.

На данный момент в геммологии различают два типа синтетических камней. К первой группе относятся те, которые созданы по подобию природным материалов – рубин, изумруд, опал и многие другие. Ко второй группе причисляют новые виды кристаллов, не имеющих аналогов в природе — фабулит, иттрий-алюминиевый гранат, фианит.

Современная геммология используется несколько методов получения синтетических камней. Наиболее часто камни выращивают при помощи метода Вернейля, а также метода Чохральского. Вдаваться в подробности процесса стоит лишь специалистам, однако можно запомнить, что процесс «изготовления» синтетических камней происходит при определенных условиях температуры, давления и взаимодействия различных химических веществ. При этом один синтетический камень может служить имитацией нескольких видов драгоценных природных материалов. Так, синтетический корунд, один из наиболее распространенных синтетических камней, может превратиться как в синий сапфир, так и в красный рубин – в зависимости от добавления того или иного оксида металла в процессе создания.

Особый метод, кардинально отличающийся от остальных, имеет искусственный жемчуг. Его, как и натуральный, «изготавливает» сам моллюск, но при помощи человека. Ученые искусственно вживляют небольшой шарик в раковину моллюска, после чего тот начинает окутывать ее радужными слоями. На изготовление жемчужины обычного диаметра потребуется 5-7 лет. Этот метод практически не претерпел изменений за века – таким методом жемчуг синтезируют в Китае и Японии с XIX века.

Главное отличие всех синтетических камней – практически полное отсутствие включений и изъянов. Любой драгоценный камень создается в природе в индивидуальных, неповторимых условиях – почвы, температуры и т.д. Именно это делает его единственным в своем роде и поэтому ценным. Натуральные камни в результате действий определенного набора условий получают индивидуальную окраску, мелкие изъяны и трещинки, прожилки и посторонние включения. Синтетические камни созданы по единой схеме в жестких лабораторных условиях, что практически исключает какие-либо особенности их структуры.

Тем не менее, отличительными признаками искусственных камней иногда служат мелкие дефекты производства – нерасплавленность исходного сырья, наличие пузырьков воздуха, попавших в каменный плен. Также встречаются порой и мутные участки кристаллов. По этим признакам ювелир может без труда определить, натуральный перед ним камень или синтезированный в лаборатории.

Каждый синтетический камень имеет свои особенности «рождения» и индивидуального создателя. И популярность синтетических камней отражает спрос на их природные аналоги. Наибольшей популярностью пользуются синтетические изумруды, алмазы, гранаты и рубины, опалы, сапфиры, бирюза и жемчуг.

Первое время после изобретения промышленного метода синтезирования камней ювелиры находились в недоумении. Внезапно драгоценные камни, всегда считавшиеся штучными и редкими экземплярами, стали массово распространены. Само понятие «драгоценности» стало преломляться в сознании, ведь изначально драгоценные камни являли собой единичные уникальные кристаллы, созданные природой. Однако через некоторое время рынок вновь пришел в прежнее состояние – и синтетические камни стали лишь альтернативой природным драгоценностям, не потерявшим своей значимости в ювелирном деле.

Как правило, стоимость синтетических камней по сравнению с их природными аналогами значительно меньше. Например, стоимость синтетического изумруда может быть ниже природного аналога в 2-3 раза , а цены на другие синтетические камни отличаются от их оригиналов и в 10 и в 100 раз. Но конкретная цена зависит от качества имитации, размера камня и его огранки.

Исключение среди синтетических камней составляет, пожалуй, только синтетический алмаз. Уникальная структура его кристаллов очень сложна для воспроизведения в лабораторных условиях, поэтому цены на синтетические алмазы порой вполне сравнимы с ценами на алмазы Индии, Африки и других районов добычи.

Синтетические камни – это не замена, а лишь альтернатива природным драгоценностям. Для обычного человека, покупающего кольцо с бриллиантом в магазине, вряд ли имеет особое значение, создан ли камень самой природой или руками человека. Если он идентичен по свойствам и характеристикам и обладает в полной мере красотой природного аналога, синтетический камень вполне достоин стать предметом восхищения окружающих. Ведь в какой-то мере даже он – творение природы и химических процессов, которые лишь контролируются со стороны взглядом лаборанта. Некоторые искусственно созданные драгоценности считаются мировыми образцами ювелирного искусства, занимая достойное место среди экспонатов коллекционеров.

Единственный и главный недостаток синтетических камней (который в то же время и главный их плюс) — массовость производства и идентичность, относительно дешевая стоимость. Именно это зачастую «убивает» в нас чувство, вызываемое натуральными драгоценными кристаллами – их бесценность и ощущение таинства природы, которая создавала уникальный и удивительно красивый кристалл в течение сотен тысяч лет.

Частичное или полное копирование данной статьи разрешено только при наличии прямой ссылки на Shoppingzone.ru

Источник: shoppingzone.ru

Как получают искусственные сапфиры?

С развитием технологий человечество научилось ускоренными методами производить многое из того, на что природе нужны тысячелетия. Не стали исключением и драгоценные камни. Так как многие из природных минералов имеют не только ювелирную ценность, но и применяются в различных областях науки и производства, возможность получить кристалл с точно заданными характеристиками оказалась очень привлекательной. Не миновала сия судьба и корунды, известные большей части человечества как сапфиры. Как получают искусственный сапфир и можно ли отличить его от настоящего камня?

История

История искусственных корундов началась в 1904 году, когда Огюст Верней обнародовал метод получения искусственных минералов при помощи вертикальной горелки, потока воздуха и порошка глинозема. Что интересно, ученый совершил открытие намного раньше, но не стал сразу его обнародовать.

В дальнейшем учеными разных стран были запатентованы другие способы производства искусственных кристаллов. Большой вклад в развитие этих технологий внесли ученые из СССР. В институте кристаллографии Академии Наук СССР им. А.В. Шубникова был разработан способ выращивания корундов с заданными размером и направлением кристаллизации.

В середине ХХ века американской компанией «Линде» был запатентован способ выращивания искусственных сапфиров, обладающих эффектом астеризма.

Различные способы получения

Сегодня существует три самых распространённых метода выращивания кристаллов. Стоит сразу отметить, что они используются для получения не только корундов, но и других минералов, использующихся в ювелирном деле и промышленности.

Метод Вернейля

По принятым сейчас стандартам фамилия этого ученого читается как Вернее, но наименование метода уже прижилось. Суть метода в том, что под воздействием кислорода глиноземная смесь проходит через пламя, плавится и собирается на специальном штифте. После этого штифт снова помещают в пламя, и успевший застыть материал снова плавится, при этом образуются несколько кристаллов. Тот из них, который ориентирован в сторону самого быстрого роста, и становится затравкой для нового камня.

Кристаллы, выращенные таким образом, называются Були. Возможно, это связано с тем, что первые полученные образцы имели округлую форму.

Метод Чохральского

Основан на сильном нагревании вещества, из которого планируется вырастить кристалл в огнеупорном контейнере. После преодоления точки плавления, внутрь помещается затравка будущего кристалла, вокруг которой он начинает образовываться. Во время роста кристалла затравку постепенно поднимают вверх, одновременно вращая вокруг своей оси. В итоге получается узкий и довольно длинный кристалл.

Метод зоной плавки

Еще один способ, ставший в последнее время довольно популярным, это метод зоной плавки. Части контейнера с материалом для будущего камня последовательно нагревают. Благодаря этому растет кристалл.

Научились люди и изготавливать самые ценные сапфиры, звездчатые. Технология была разработана подразделением фирмы «Юнаон Карбайд Корпорейшн» и подразумевает добавление рутила в глинозёмную смесь. Контролировать размер и расположение рутиловых иголок можно, регулируя скорость потока кислорода, проходящего по сосуду с расплавом. Создание кристалла в этом случае осуществляется методом Вернейля.

Как отличить?

Несмотря на то, что современные искусственные сапфиры мало чем уступают природным, некоторые покупатели желают быть уверенными, что приобретают именно натуральный камень.

Существует несколько признаков, по которым можно определить происхождение корунда:

• Цена. Несмотря на то, что искусственные минералы имеют сравнительно высокую стоимость, она всё же намного ниже, чем стоимость природных корундов. Поэтому, если какое-то изделие стоит намного меньше, чем обычно стоят украшения с сапфирами, это искусственный камень. Главный недостаток метода в том, что он работает только в честных ювелирных магазинах
• Сертификат. У каждого камня, использованного в ювелирных целях, есть сертификат, в котором перечислены все манипуляции, которые с ним проводились. Если сапфир искусственный, то это тоже будет указано. Нежелание или неспособность продавца предоставить сертификат – признак того, что покупателю предлагают не природный камень. Причем речь может идти не только о искусственном сапфире, который драгоценным камнем все-таки является, а о более грубых подделках.
• Внешние данные. Как бы парадоксально это не звучало, но искусственные кристаллы намного красивее естественных. Современные технологии позволяют проконтролировать каждый момент роста камня и вырастить кристалл с точно заданными характеристиками. В них не бывает посторонних включений, которые встречаются абсолютно во всех природных сапфирах. Единственное, что может быть заметно в искусственном камне – пузырьки газа.
• Если говорить о кристаллах, обладающих эффектом астеризма, то у естественных звезда на поверхности будет перемещаться , у искусственных – нет. Подробнее о звездчатом сапфире →
• Поместить кристалл в емкость, наполненную водой, и поставить на белый лист. Направить освещение сбоку. Прямые полосы – натуральный , искривленные – искусственный.
• В ультрафиолетовых лучах натуральные кристаллы демонстрируют белые блики. У искусственно выращенных этот эффект отсутствует.

Справедливости ради стоит отметить, что искусственный сапфир, все-таки является сапфиром и по своему химическому составу, и по характеристикам. Большую проблему составляют попытки некоторых недобросовестных дельцов выдать за корунды другие, более дешевые ювелирные камни, стекляшки или своеобразные композитные кристаллы, называемые «дуплет» или «триплет». Это склеенные между собой куски природного сапфира (сверху) и стекла или более дешёвых кристаллов (снизу). Обнаружить подделку можно под лупой.

Искусственные корунды – полезный материал, использующийся не только в ювелирных украшениях, но и во многих производственных отраслях. Промышленными методами можно создать идеально чистые бесцветные сапфиры, с которыми хоть раз сталкивался каждый современных человек. Например, из них производят усиленные стекла для различных гаджетов или наручных часов. А цветные искусственные кристаллы весьма достойно смотрятся в различных ювелирных изделиях, при этом они доступны большинству покупателей. О сапфире →

Как вам статья?

Источник: kamen.expert

Искусственный сапфир

Ювелиры давно научились растить минералы в лабораторных условиях, и сапфиры – не исключение. Искусственные сапфиры обладают идеальной структурой: без вкраплений, без примесей, без трещин и прочих дефектов, которыми могут обладать натуральные камни.

Кроме того, синтетические сапфиры будут стоить дешевле натуральных. Что, бесспорно, является большим плюсом в пользу приобретения искусственных прототипов.

Что такое искусственный сапфир

Важно понимать то, что, если сапфиры искусственные, это не значит, что они являются подделкой. Разница между натуральными сапфирами и синтетическими заключается лишь в способе их получения.

Натуральные – образовались естественным путём, а синтетические – специальными технологиями. При этом, каким бы путём не были получены кристаллы, они обладают идентичной минеральной структурой, с аналогичными химическими, физическими и оптическими свойствами.

Современные методы получения синтетических минералов позволяют уверенно получать кристаллы тех оттенков и насыщенности, которые необходимы. Таким образом, можно быстро отвечать на спрос того или иного оттенка на рынке драгоценных камней.

Минералы, выращенные в лаборатории называются синтетическими или гидротермальными, что сопровождается сокращением «гт» или «с» в документах камня.

Как отличить искусственный от настоящего

Как же отличить натуральный от искусственного, чтобы не обмануться в цене покупки? Мы уже говорили, что синтетические экземпляры близки по природным свойствам и выглядят также. Таким образом, очень сложно будет отличить камни на глаз.

Но отличия всё же есть. Во-первых, натуральные будут тверже прототипов. Во-вторых, сапфиры, выращенные в лаборатории, имеют отличную от природных экземпляров микроструктуру роста. В-третьих, визуально, синтетические камни более безупречны: их структура чиста, не имеет включений; цвет ровный.

Внимание! Недобросовестные поставщики искусственных сапфиров иногда намеренно способствуют образованию включений в структуре ненатурального самоцвета, чтобы выдать синтетический камень за органический. И, следовательно, продать его за более высокую цену.

При помощи рефрактометра

Рефрактометр – это прибор, позволяющий измерять степень преломления света. Мошенники умудряются выдавать такие минералы как танзаит, шпинель, кианит и турмалин за сапфиры. Настоящие представители класса обладают индексом рефракции равным 1,762-1,778. Отклонение даже на 0,1 будет указывать на подделку.

Увеличительное стекло

Специалист по минералам способен отличить искусственный сапфир от органическогоо при помощи увеличительного стекла. Для этого кристалл погружают в прозрачную посуду, заполненную раствором монобромнафталина, и кладут ёмкость на чистый белый лист или белую поверхность.

Рассматривая кристалл через увеличительное стекло, следует обратить внимание на характер включений в структуре минерала. У натуральных сапфиров включения будут видны в виде прямых линий. В искусственных —включения будут искривлены.

Внимание! На рынке драгоценных камней обнаружены самоцветы-дуплексы. То есть, одна часть минерала будет натуральной, а остальная – синтетической. Поэтому, рассматривая самоцвет под увеличительным стеклом, необходимо внимательно осмотреть камень со всех сторон. В месте соединений частей дуплекса можно будет заметить тонкую бороздку.

Ещё один отличительный признак — наличие беловатых бликов на поверхности камня. Блики синтетических камней, особенно в ультрафиолете, имеют зелёный оттенок.

Внимание! Говорят, что в настоящий момент мастера-синтетики улучшили технологию производства и современные лабораторные минералы лишены способности отсвечивать зелёным в УФ-свете.

Следующим признаком того, что перед вами синтетический сапфир, будет наличие пузырьковых включений. В натуральных камнях нет пузырьков. Однако в настоящее время существуют технологии, позволяющие получать беспузырьковые искусственные сапфиры.

Наличие астеризма не всегда будет указывать на то, что перед вами натуральный самоцвет. Технологии позволяют синтезировать сапфиры звездчатого эффекта. Однако при вращении такого самоцвета звезда не будет смещаться, а звезда натурального – будет как бы дрожать.

Заключение

Натуральные сапфиры высоко ценятся. Цена за один карат природного самоцвета будет составлять порядка нескольких сотен или тысяч долларов (в зависимости от свойств драгоценного камня.). При покупке натурального камня вам обязательно должны выдать соответствующий сертификат.

Источник: kamenis.com