Что такое гидротермальный изумруд, его свойства и технология выращивания
Это выращенный в искусственной среде аналог природного минерала. Изумруды испокон веков были предметом восхищения многих. В аристократических семьях их передавали по наследству, мореходы считали этот минерал оберегом от несчастий, эзотерики и по сей день уверены в том, что изумруд дает душевный покой, упорядочивает чувства и мысли. В переводе с греческого языка изумруд означает «самый зеленый камень».
Свойства наноизумрудов
- Высокая термостойкость. Их без вреда можно нагревать до 650 °C.
- Изделия устойчивы к кислотам.
- Высокая прочность. Это отчасти объясняется ровной поверхностью. На гидротермальных изумрудах нет трещин или сколов. Плотность регулируется во время роста.
- Гексагональная сингония. Это понятие описывает особенности структуры, углов, ребер кристаллов. Здесь три элементарные ячейки образуют призму правильной формы. Она находится на основании с шестью углами.
- Цвет — зеленый, как у природных минералов. Бывают разные оттенки. Самые яркие — зелено-синие.
- Синтетический изумруд прозрачен. Это качество выражено сильнее, чем у природного.
- Есть включения. Они, как правило, трубчатые. Бывают коричневатого цвета или в виде пузырьков.
- Твердость — 7,5—8 баллов по шкале Мооса.
- Стеклянный блеск.
Гидротермальный Изумруд: лучше, чем природный. Как выращивают настоящие изумруды в лаборатории?
Некоторые специалисты уверены, что синтетический изумруд обладает магическими свойствами
Неважно, что он не относится к творениям природы. Подобно настоящим камням, кристалл проходит необходимые этапы и заряжается.
Магические свойства камня помогают:
- При нервных заболеваниях, патологиях сердца, астме. Амулет с гидротермальным изумрудом выступает неплохим вспомогательным средством лечения.
- Защититься от сглаза и других темных воздействий.
- Избавиться от вспыльчивости. Это свойство особенно полезно для Овнов, Скорпионов и некоторых других знаков зодиака.
- Наладить отношения в семье или коллективе. Для этого необязательно носить камень, можно оставить его в комнате минимум на 10—12 часов.
Технология выращивания
Гидротермальный изумруд является полным синтетическим аналогом природного минерала с такими же точно физико-химическими свойствами. Процесс его выращивания занимает один и более месяцев в зависимости от параметров и габаритов камня. В естественных условиях для этого может понадобиться от тысячи до миллиона лет.
Самоцветы создают в лабораторных условиях, используя для этого следующую технологию:
- Крошку настоящего изумруда, полученную в процессе его огранки, помещают в автоклав, состоящий из двух частей. Туда же в нижнюю часть добавляют в определенной пропорции химические элементы, входящие в состав натурального самоцвета – кремнезем, хром, оксиды бериллия и алюминия.
- Герметизированный сосуд с компонентами подвергают воздействию высоких температур (до 600°С) и давления (до 1500 атм), в результате чего между ними происходит химическая реакция.
- Насыщенные пары, возникшие под воздействием термообработки, поднимаются в верхнюю часть автоклава, оседают на решетчатую пластину и в процессе остывания кристаллизуются.
Таким образом происходит рост камней. За 30 дней можно вырастить несколько кристаллов общим весом до 100-150 г.
ИЗУМРУД — свойства камня
Чем отличается изумруд от гидротермального изумруда?
Так как процесс происхождения искусственных и натуральных камней практически идентичен, отличия между ними предельно сложно найти даже опытным ювелирам.
Вместе с тем, незначительные отличительные признаки между самоцветами заметить можно, если обратить внимание на следующие характеристики:
№ п/п | Показатель | Настоящий изумруд | Гидротермальный камень |
1 | Наличие включений и форма | Кристаллы в большинстве случаев неправильной формы, в структуре присутствуют вкрапления других пород и микротрещины | Камни правильной формы, в структуре можно увидеть включения воздуха |
2 | Прозрачность | Кристаллы прозрачны или полупрозрачны | Образцы обладают идеальной чистотой и высоким показателем прозрачности |
3 | Цвет | Зеленый, иногда с примесью красного, синего или желтого оттенка | Насыщенный глубокий зеленый цвет |
4 | Реакция на ультрафиолет | Под воздействием солнечного света тускнеет, теряет свой изумрудный окрас | Устойчив к ультрафиолетовым лучам, его можно без боязни носить в солнечную погоду |
5 | Кристаллическая структура | Несовершенная спайность минерала может повлечь раскол камня при сильном механическом воздействии, несмотря на его высокую прочность | Совершенность структуры искусственного камня делает его особо прочным к ударам и падениям |
Также одним из основных отличий между природными и искусственно созданными камнями является их стоимость. Цена гидротермального изумруда более доступна даже по сравнению с натуральными камнями самого низкого сорта.
Цели производства
Для чего же потребовалось синтезировать камни, при множестве месторождений по всему миру? Связано это с одной особенностью натурального минерала – крупный экземпляр встречается крайне редко. Обильная родная земля, не одаривает крупными самородками.
Чтоб отыскать всего один превосходный самородок, отличительный своей чистотой без явных нарушений структур и примесей, предстоит перелопатить не один центнер пород.
Следствием этого является высокая стоимость больших изумрудов. При прекрасных значениях кристальности и цветности, изумруды могут стоить значительно дороже алмазов такогоже размера. Благодаря ученым-гениям, создавший искусственную драгоценность, любой человек может приобрести прекраснейшую драгоценность.
Благодаря новым технология, многие желающие иметь в своей коллекции украшения с нано изумрудом, могут позволить себе это. Стоимость драгоценностей с гидротермальным изумрудом невысока, да и выбор украшений довольно широк. При этом лишь специалист с богатым опытом может определить камень, сотворенный человеком.
Преимущества и недостатки
Нано-камни практически не отличаются от природных собратьев и даже обладают некоторыми преимуществами:
- в натуральных минералах могут быть сколы, трещины, а также другие дефекты
- у искусственных самоцветов их нет, украшения кристально прозрачны
- в гидротермальных самоцветах нет пустот
- характерен равномерный зеленый отлив
- гидротермальный самоцвет не боится воздействия ультрафиолета
- натуральный – тускнеет на солнце
Нано-изумруд обладает практически идеальными свойствами и имеет всего 2 недостатка.
- У искусственно выращенного камня, в отличие от оригинала, обязательно присутствуют газообразные пузырьки.
- Некоторые ценители натуральных камней утверждают, что выращенный смарагд не обладает такой магией и энергией, как натуральный, который тысячелетиями создавала природа.
Чем отличается от натурального
Стоимость натурального самородка высока, поэтому перед покупкой стоит внимательно присмотреться к предлагаемому варианту. Есть признаки, с помощью которых найти отличия искусственного от природного камня сможет обычный человек. Прежде всего, нужно помнить, что натуральный кристалл ценится своей чистотой.
А искусственно выращенный экземпляр может иметь трубчатые включения и коричневатые вкрапления. Желтый отлив также свидетельствует о неприродном происхождении. Настоящие минералы по цвету похожи на зелёный бархат, а гидротермальный чаще имеет различные оттенки и очень насыщенный цвет.
Если посмотреть на камень в лупу под углом, то можно увидеть линии роста камня. Чёткие параллельные штрихи свидетельствуют о лабораторном происхождении, а ровные, но слегка беспорядочные говорят о подлинности.
Природный минерал на поверхности имеет микротрещинки, различные дефекты, а искусственный изумруд чаще идеально гладкий.
При погружении камня в воду следует посмотреть на его контуры сверху. При выраженном красноватом оттенке можно утверждать, что предложенный экземпляр является искусственным.
Собранные или составные камни
Когда производители склеивают или сплавляют два или более отдельных куска минерала вместе и придают им вид граненого драгоценного камня, результат называется собранным или составным камнем. Отдельные части могут быть естественными или искусственными.
Плоские поверхности приклеивают параллельно к большой фасетке самоцвета, чтобы придать равномерный красивый цвет прозрачному изумруду. Дуплеты, а именно так называют камни из двух соединенных сегментов, очень распространены. Скрепляют слои камня в этом случае бесцветным клеем.
Триплет состоит из трех сегментов или из двух сегментов, разделенных слоем цветного цемента. Это также является очень распространенным способом улучшения внешнего вида кристаллов изумруда.
Дуплеты и триплеты широко используются для имитации природных камней. Даже если камень собран из пластин изумруда, кристалл все равно является творением рук человека, а не природы.
Чтобы такой искусственный изумруд отличить от настоящего, как всегда, требуется лупа. Если внимательно рассмотреть профиль кристалла, можно увидеть слои составных частей. В том случае, конечно, если они полностью не закрыты оправой камня.
Источник: ledsshop.ru
Описание и технология изготовления нано изумрудов
Гидротермальный изумруд — это камень, созданный искусственным путем в лаборатории. Он не является подделкой, очень похож внешним видом на натуральный самоцвет и имеет явное имущество — меньшую стоимость.
Описание, свойства и стоимость гидротермального изумруда
Гидротермальный изумруд — что это за камень и как он производится? Вот вопрос, который возникает у покупателей в ювелирном магазине, или у тех, кто хочет сэкономить на приобретении камня.
Этот вариант нельзя назвать подделкой, поскольку кристалл действительно выращивается, правда, в пределах лаборатории. В домашних условиях получение кристалла из исходных материалов невозможно.
Как вырастить камни?
Эксперименты по этому поводу проводились длительное время, поскольку ученые хотели удешевить процесс добычи камня в природе. В результате получались силикаты бериллия в разных формах.
Кристаллики изумруда мелких размеров также были получены, когда ученые соединили кремнезем с глиноземом, а также бериллий в платиновом тигле и подвергли определенной температуре. После чего все вещества поместили в автоклав на трое суток, где продолжалось воздействие температурой.
Но тогда еще плохо умели регулировать массу и форму кристалла, что возможно на сегодняшний день. Ученые ко всему добавили в состав хром, что обеспечило естественный оттенок, характерный для изумруда.
Суть технологии, в результате которой появляется синтетический изумруд, заключается в таких этапах:
- Аппаратура для выращивания кристаллов, которая имеет две зоны воздействия: холодную и горячую.
- Затравкой для активизации роста является раздробленный берилл.
- Ванадий и хром — элементы, которые придают естественный оттенок камню. Именно эти вещества действуют и в природе.
- Камень выращивается в течение 4–6 недель, в отличие от десятков тысяч лет в естественных условиях.
- Чтобы раствор кристаллизовался, необходим температурный режим в 600 градусов Цельсия и давление 1,5 Кбар.
Технология выращивания кардинально не изменилась. Сегодня аппаратура позволяет достичь нужных размеров за более быстрое время (четыре недели). А еще возможно регулировать форму и направление роста кристалла. Камни под действием ультрафиолета остаются такими же, не меняют насыщенности цвета и свойств.
А еще минерал выдерживает температуру нагревания до 650 градусов и не разрушается. Изумруды из лаборатории довольно устойчивы к кислотам. За счет отсутствия сколов и трещин камни обладают большей прочностью. Во время процесса возможна регулировка плотности вещества.
Синтетический изумруд на выходе из лабораторий получает такие характеристики:
- Гексагональная сингония.
- Химическая формула вещества Be3Al2Si6O18 c примесью Cr или Cr и V.
- Цветовая гамма: все оттенки зеленого.
- Несовершенная спайность камня. Раковистый излом.
- Минерал прозрачный.
- Камень имеет стеклянный блеск.
- Твердость экземпляра по шкале Мооса 7,5–8.
- Плотность вещества 2,69–2,78 г/куб. см.
- Хрупкость камня осталась неизменной, но долговечность больше за счет отсутствия трещин и сколов.
- Устойчивость к кислотам, температуре до 650 градусов Цельсия, ультрафиолету.
Стоимость камней
Подделкой искусственный изумруд считать нельзя. Поскольку химические составляющие процесса сохранены в обоих случаях.
Но если продавец не сообщает о происхождении камня и на бирке изделия не указана эта информация, тогда можно подавать на магазин или завод в суд за мошенничество. Искусственно выращенный изумруд обычно обозначается на бирке как «ГТ».
Чтоб отличить подделку или искусственный камень от натурального, стоит обратиться к геммологу за экспертизой.
Если камень выращен в лаборатории, специалист заметит:
- Трубчатые включения в структуру или газообразные пузырьки, которые образуются вследствие попадания воздуха.
- Примеси оксида железа, которые отсутствуют у природных камней. При этом примеси будут видны только под многократным увеличением.
А еще натуральные камни никогда не будут идеальными. Обязательно в их структуре за счет хрупкости и примесей будут дефекты, неровности, трещинки, иногда могут быть непрозрачные участки. Синтетический изумруд будет выглядеть красивее в составе изделия.
Камни, которые синтезированы искусственно, имеют низкую стоимость. Один экземпляр большого размера можно купить от пяти долларов. Камни активно оправляются в изделия и также красиво выглядят на публике.
Правда, в данном случае стоимость будет формироваться исходя из веса драгметалла, сплава и сложности работы ювелира. В магазинах можно приобрести серьги, кольца, браслеты, кулоны с гидротермальным изумрудом или купить полный комплект украшений.
Магические и лечебные свойства камня до конца не выяснены. Часть эзотериков говорит о том, что основа минерала натуральная, что означает, что камень будет действовать в половину своей силы.
Другие считают, что при выращивании в лаборатории изумруд не получает энергии с Земли и поэтому не может нести целебных и магических свойств. И, возможно, что это хорошо, потому что камень никак не повлияет на характер человека, он не зависит от знаков зодиака и лунного календаря, а это значит, что подходит всем.
И тем не менее астрологи рекомендуют носить камень тем, кто хочет успокоить нервную систему. А также использовать изумруд во время ссор и конфликтов в семье и с родственниками.
Гидротермальные изумруды — находка для тех, кто любит этот камень, но не может позволить себе полноценный натуральный экземпляр. А также он подойдет защитникам природы и противникам разработки месторождений с минералами. Такие изделия подбирают по стилю, в том числе учитывают и оправу камня.
Источник: vseprokamni.ru
Гидротермальный изумруд: выращивание, применение в ювелирном деле
Аналоги многих драгоценных камней сумели создать ученые. Сверкающие кристаллы настолько похожи на природные самоцветы, что различить их можно лишь при помощи специальных технологий. Гидротермальный изумруд или нано-изумруд – яркий пример синтезированных драгоценностей.
Статьи по теме:
- Гидротермальный изумруд: выращивание, применение в ювелирном деле
- Как вырастить изумруд
- Как очистить кольца с изумрудом
Примеси ванадия, оксида хрома и железа обеспечивают зеленый цвет минерала. Благодаря их содержанию окраска природных кристаллов варьируется от теплой желтовато-зеленой до прохладной бирюзово-изумрудной.
Создание методики
Добавление веществ в различных пропорциях предоставило возможность ученым создавать образцы заранее заданного оттенка. Качество каждого синтезированного кристалла подтверждается сертификатом.
Выращивание в лаборатории занимает гораздо меньше времени, чем в естественных условиях. Синтезированный камень намного чище и прозрачнее своих натуральных собратьев.
Для различия самоцветов натуральных и искусственных используют ультрафиолет. Синтезированный самоцвет приобретает под действием луча буроватый оттенок, натуральный же окраску не меняет.
Гидротермальный метод разработали немецкие ученые Перре и Ортфель. В 1888 они провели первые опыты по выращиванию искусственных кристаллов. Чтобы избежать конкуренции, в течение длительного времени изобретение держали в тайне.
Процесс выращивания
Расцвета методика достигла в годы Второй мировой войны. Из-зав недоступности Бразилии, главного источника поставки изумрудов, для военных нужд камни пришлось синтезировать. В современном мире гидротермальные драгоценности применяют в ювелирном деле, используют в радиотехнике, выращивают для лазерной аппаратуры.
В недрах земли природные минералы образуются под действием высокого давления и температур. В лабораторных условиях синтез проходит в максимально приближенной обстановке. Создают ее приборы. Для выращивания драгоценностей необходимы:
- раствор элементов;
- высокое давление;
- высокая температура;
- затравочный кристалл.
Природные самоцветы низкого качества либо оставшиеся от обработки отходы измельчают в порошок и растворяют. Осаждаются частицы и кристаллизуются из раствора при температуре 300-600 градусов. Высокое давление создается автоклавами.
Частицы создаваемого камня присоединяются к затравочной пластине высокого качества. В автоклав помещают емкость с раствором на несколько недель. В необходимой для кристаллизации среде будущие изумруды проводят время, требуемое для образования кристалла нужного размера.
Применение в ювелирном деле
По своим свойствам синтезированные драгоценности мало чем отличаются от природных аналогов. Сине-зеленые изумруды признаны одними из самых красивых. Оригиналы можно встретить крайне редко. Ювелиры охотно используют синтезированные камни: они легко полируются, поддаются огранке.
Ученые выращивают кристаллы заранее заданными параметрами. Такие камни позволяют создавать украшения уникальные, аналогов не имеющие. Сертификат с указанием всех использованных материалов, их параметров, изготовители прикладывают к каждому экземпляру изделий.
Склеенные друг с другом при помощи особой техники два либо три камня называют дуплетами и триплетами. Прозрачным основанием такого образца может стать горный хрусталь либо берилл. Лицевая часть – цветная.
По прочности подобные экземпляры уступают цельным камням. Поэтому в описании обязательно упоминание о дуплете, триплете, соответственно, снижается и стоимость украшения.
- Описание гидротермального изумруда: что это такое, как выглядит, является ли искусственный камень драгоценным?
Совет полезен?
Статьи по теме:
- Как выбрать изумруды?
- Что за камень изумруд
- Как изумруд влияет на здоровье человека
Добавить комментарий к статье
Похожие советы
- Как огранить изумруд
- Как распознать натуральный изумруд
- Как отличить изумруд от подделки
- Как почистить кольца с изумрудом
- Как получить рубин
- Камень изумруд: магические и лечебные свойства
- Как вырастить алмаз в домашних условиях
- Как отличить натуральный сапфир от искусственного
- Как оценивается чистота изумруда
- Как вырастить драгоценные камни
- Какой металл символизирует Тельца
- Искусственные камни: как производят и где используют
- Как начать ювелирное дело
- Как отличить настоящий изумруд
- Как вырастить минерал
- Как проверить изумруд
- Как купить изумруд
- Как добывают драгоценные камни
- Дихондра в дизайне сада
- Как чистить изумруд
- Как носить изумруд
- Как ухаживать за кольцами с изумрудом
- Магические свойства камня флюорит
- Как вырастить камень
Новые советы от КакПросто
Рекомендованная статья
Почему хотят запретить фильм «Матильда»
Историческая картина именитого режиссера Алексея Учителя смогла наделать много шума еще задолго до выхода на.
Источник: www.kakprosto.ru
Волшебники изумрудного бизнеса
Толстостенный автоклав с затравочными пластинами и диафрагмой, гранулы природного берилла, минерализаторы и исключительная интуиция — все, что нужно для выращивания кристаллов драгоценных камней
Технология выращивания кристаллов изумруда, созданная новосибирскими учеными Александром Лебедевым , Алексеем Ильиным , Дмитрием Фурсенко в 1970-е годы, известна сегодня во всем мире. Изумруды, выращенные по этой оригинальной технологии, называют Russian Emeralds — «русские изумруды». А в самом начале, когда метод еще не распространился столь широко по всему миру (во многом благодаря промышленному шпионажу), их именовали не иначе как «сибирскими».
Совершенная копия
Компания «Тайрус», созданная в 1989 году на базе Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО АН СССР, продолжает традиции сибирских ученых. Выращиваемые в «Тайрусе» кристаллы по своим характеристикам практически не отличаются от природных и не имеют аналогов среди синтетических кристаллов, что доказали многочисленные независимые экспертизы, проведенные известными геммологическими лабораториями мира.
Однажды сотрудники компании отправили свои кристаллы в одну из авторитетнейших американских лабораторий через третьих лиц. Результат оказался ожидаемым: получили сертификат, в котором черным по белому было написано, что все камни — природные.
Эта своеобразная процедура экспертизы повторялась неоднократно. «У нас есть несколько сертификатов, в которых указано, что вся наша продукция настоящая. Но бизнеса мы из этого не делаем, никого не обманываем — говорим, что все камни выращенные. Нам просто было интересно, и для самоутверждения, наверное, было нужно.
Где-нибудь в Пакистане в розницу наши камни, может, и продаются как природные. Но мы это уже не контролируем. А вообще наши кристаллы очень легко отличить от настоящих. Они получаются слишком совершенными, без каких-либо посторонних примесей. В природе хорошие, чистые камни встречаются редко, в основном с какими-либо дефектами», — рассказывает генеральный директор ООО «Тайрус» Олег Холдеев , возглавляющий предприятие с первого дня его основания.
Сегодня «Тайрус» занимает лидирующее положение на мировом рынке искусственных драгоценных камней. Европа, Австралия, Северная и Южная Америка, Ближний Восток, Азия — вот география распространения продуктов компании. Развитию дистрибьюторской сети способствует таиландская фирма Pinky Trading Co. Ltd. — давний партнер и соучредитель «Тайруса».
Единственная в мире, компания «Тайрус» выращивает аквамарин (прозрачная разновидность берилла), получает кристаллы корунда и разноцветные сапфиры в гидротермальных условиях (близких к природным). В «Тайрусе» разработаны уникальные методы выращивания колумбийского изумруда и синего сапфира. В Геммологическом институте Америки (GIA), самом большом и авторитетном центре по исследованию камней и кристаллов в мире, подготовили тест для студентов США, состоящий из 20 пунктов. В одном из них требуется указать характеристики сапфиров, выращенных в «Тайрусе».
Ведущий научный сотрудник предприятия «Тайрус» Виктор Томас в качестве таковых называет равномерную окрашенность сапфира и большую толщину слоев, из которых он состоит. «Сейчас делают сапфиры достаточно тонких слоев, потому что известными методами толстые слои интенсивно окрашенного сапфира вырастить не удается. У нас получилось. Мы изготовили массивные кристаллы сапфира и при этом равномерно окрашенные», — объясняет Виктор Габриэлович, предпочитающий говорить о камнях в единственном числе: «Когда наша технология расползлась по всей стране, на изумруд появился большой спрос. Не растил его только ленивый. Потому что на самом деле была найдена прекрасная схема».
При прочих равных гидротермальных условиях
Метод, покоривший мир, называют гидротермальным. «Кристаллы растут у нас так же, как в недрах земли. Просто при больших давлениях и температурах это происходит быстрее. Если в природе тысячу лет, то у нас — два–три месяца. Единственное, что мы ускоряем, — это время. В принципе, процесс один и тот же.
Очень важно, что при гидротермальном методе можно целенаправленно менять определенные свойства кристаллов, например, оптическую или цветовую гамму», — рассказывает Олег Холдеев.
Гидротермальный метод используется для выращивания кристаллов, которые трудно или невозможно вырастить другими методами. При высоких температурах (до 700 °С) и давлениях (до 3 000 атмосфер) водные растворы солей способны активно растворять соединения, практически нерастворимые при нормальных условиях.
Для гидротермального выращивания кристаллов берилла (изумруда, аквамарина), корунда (рубина, сапфира) или александрита применяются специальные прочные стальные сосуды — автоклавы, способные выдерживать столь экстремальные давления и температуры. В некоторых случаях — например, при выращивании кристаллов кварца — каждый раз перед началом ростового процесса проводится дефектоскопия стенок автоклава. «Давления очень большие, и если произойдет разрушение автоклава, то случится взрыв. Мы с такими автоклавами, естественно, не работаем», — рассказывает Виктор Томас.
Выращивание кристаллов происходит следующим образом. На дно автоклава, нагреваемого снизу и охлаждаемого сверху, помещается растворяемое вещество, которое называют шихтой. В качестве такового могут служить гранулы природного берилла — минерала, достаточно распространенного в природе, в отличие, допустим, от аквамарина, а потому относительно дешевого.
Затем засыпается специальная солевая часть раствора — минерализаторы. В верхней части автоклава устанавливаются затравочные пластины, или затравки, выпиленные по определенному направлению из кристалла выращиваемого вещества. Именно на затравках и будут вырастать кристаллы. А в середине размещается так называемая диафрагма. Как просто объясняет Виктор Томас, это стальная пластина с дырочками, служащая для того, чтобы локализовать (разделить) зоны с низкой и высокой температурой.
Гидротермальный раствор циркулирует между гранулами шихты, насыщаясь веществом выращиваемого кристалла, одновременно происходит его нагревание. Горячий и потому более легкий раствор поднимается в верхнюю часть автоклава, где остывает. Холодный высокоплотный обедненный раствор опускается вниз. Цикл повторяется до полного переноса вещества шихты на затравки.
«Обычно на один автоклав уходит около 100 граммов берилла», — поясняет Виктор Томас. «И сколько получается на выходе?» — спрашиваю я. «Сколько хочется или сколько получается?» — улыбаясь, «уточняет» Виктор Габриэлович и отвечает на вопрос: «В удачном опыте сколько загрузил, столько и получается. То есть вся шихта откладывается на затравочные пластины. Конечно, несколько граммов берилла постоянно содержится в растворе, но это совсем незначительное количество».
«А не проще, не дешевле просто обработать природный берилл и не выращивать кристаллы искусственно?» — задаю другой вопрос. «Дело в том, что окраска изумруда обусловлена присутствием примесей хрома и ванадия. Чтобы получить изумруд, нужно эти примеси в берилл как-то внедрить. Некоторые производители специальными ионными пушками обстреливают кусок берилла ювелирного качества. Я считаю, это жульнические схемы, поскольку кристалл только с поверхности прокрашивается в зеленый цвет, далеко ионы хрома и ванадия пройти не могут, образуя лишь тончайшую пленочку. Единственный путь внедрить ионы хрома и ванадия в берилл — это растворить его и заново вырастить», — безапелляционно утверждает Виктор Томас.
Люди, которые делают изумруды
Историю выращивания искусственных драгоценных камней начала фирма IG Farben Industry, первой в мире вырастив изумруды из растворов в расплаве. Специалистам этой германской компании удалось подобрать специальный набор солей, расплав которых растворил компоненты берилла. Однако Вторая мировая война диктовала свои условия. Нужны были танки, а не изумруды, и процесс производства искусственных драгкамней заглох.
В 1950-е все началось по-новому. Кристаллы уже растили не только из растворов в расплаве, но и из гидротермального высокотемпературного раствора. «Наилучшие результаты были достигнуты, по-видимому, из растворов в расплаве. По крайней мере, фирма с мировой известностью Chatham, впервые употребившая сочетание created gems (созданные камни — Ред .), использовала именно этот метод.
Технология гидротермального выращивания изумруда развивалась параллельно. Больше всех в этой области преуспела американская исследовательница Э. Фланиген . К сожалению, при использовании ее метода процесс роста кристаллов затухал достаточно быстро, поэтому приходилось в течение двух недель кристаллы растить, потом их извлекать и закладывать по новой, чтобы дорастали. Образовывались посторонние фазы, и компоненты берилла очень плохо растворялись, поэтому скорость падала фактически до нуля», — рассказывает Виктор Томас.
Активно технологии выращивания кристаллов в СССР начали развиваться в начале 1970-х, когда академик Владимир Соболев поставил перед коллегами задачу вырастить наш изумруд, по нашей технологии. Владимир Степанович нисколько не преувеличивал насущность этой задачи, предсказывая высокий спрос на изумруд в ближайшие годы. И оказался прав — вскоре начался настоящий бум.
Советские минералоги-экспериментаторы пошли двумя путями. «Первый путь — это использование флюсового метода: выращивание драгкамней из расплавов солей, когда нужный минерал расплавляется в специальном растворе. Подобное, конечно, происходит в природе, но для кристаллов берилла, изумруда, аквамарина естественны другие процессы — они вырастают в результате гидротермального синтеза», — сообщает Виктор Томас и характеризует флюсовый метод как неустойчивый: «В одном опыте мог получиться прекрасный кристалл изумруда, а в другом — промежуточные вещества».
Абсолютно точно ясно было одно: метод нужно совершенствовать. Тогда и возникла идея взяться за разработку оригинальной — гидротермальной — схемы выращивания изумруда. Холодной сибирской зимой 1972 года к изучению процесса гидротермального синтеза и роста кристаллов изумруда были привлечены молодые ученые Александр Лебедев, Алексей Ильин, Дмитрий Фурсенко.
Все проводимые ими исследования держались в строжайшей секретности, а о результатах незамедлительно сообщалось в Москву. Через два года эксперименты, не без участия власти, были прекращены, и только через 17 лет группа ученых, возглавляемая ведущим специалистом по гидротермальному синтезу Александром Лебедевым, чье имя долгие годы засекречивалось советским режимом, возобновила работы. Александр Сергеевич стал первым советским специалистом, получившим сразу два международных сертификата, подтвердивших его высокую квалификацию геммолога в области идентификации и определения свойств природных и синтетических драгкамней.
Когда наша технология расползлась по всей стране, на изумруд появился большой спрос. Потому что на самом деле была найдена прекрасная схема
Главная задача, над которой бились все, — как подобрать правильный состав растворов. «Если идти путем простого перебора, то не хватит, пожалуй, времени жизни Солнечной системы», — говорит, не сдерживая смеха, Виктор Томас. «Как же была решена эта задача?» — спрашиваю я и получаю трудно поддающийся здравому уму ответ: «Зачастую надо было как-то интуитивно действовать. У Александра Сергеевича (Лебедева — Ред. ) была исключительная интуиция».
Герой рассказа «Человек, который делал алмазы» Герберта Уэллса тоже значительное место в процессе выращивания кристаллов отводил интуиции: «Все это давно известно химикам, но никому еще не удалось напасть именно на тот флюс, в котором надо плавить углерод, и определить давление, которое может дать наилучшие результаты». Нелегкой задаче найти способ изготовить драгоценный камень уэллсовский герой посвятил всю свою жизнь. «Я знал, что на это уйдет лет десять, а то и двадцать, которые могут отнять у человека все его силы, всю его энергию, но даже и тогда игра стоила свеч», — откровенно признался он случайному встречному.
С интуицией и оглядкой на природу в течение нескольких десятков лет ученые Академгородка отрабатывали свою технологию, анализируя составы потенциально растворимых солей, наборы минералов, образующихся вместе с изумрудом, детально изучая физические свойства природных и синтетических драгоценных камней. Высокое качество кристаллов и устойчивая воспроизводимость экспериментов по их выращиванию определили конкурентоспособность сибирских минералогов и геммологов на мировом рынке и дали возможность перейти к промышленному выращиванию изумрудов. Так появилось совместное советско-таиландское предприятие «Тайрус».
Источник: expert.ru