Синтетический изумруд
Изумруды, как природные так и синтетические, все чаще приводят геммологов в затруднение. В связи с изменением политики правительства, в последние десять или двадцать лет заметно возросла добыча изумрудов в Колумбии; растет число открываемых месторождений изумрудов хорошего качества в Бразилии. К этому следует добавить несколько новых проявлений в Африке и на территории Юго-Восточной Азии. Еще больше усложняет ситуацию выпуск синтетических изумрудов, весьма сходных с натуральными, которые производятся как гидротермальным, так и расплавным методами в различных странах. Ювелиры и геммолога должны быть внимательны, особенно когда имеют дело с чистыми прекрасно окрашенными камнями.
Синтетические изумруды имеют весьма характерный насыщенный голубовато-зеленый цвет, который отчасти выдает их происхождение, хотя почти такой же оттенок имеют некоторые колумбийские изумруды. Через фильтр Челси они выглядят интенсивно-красными — гораздо более красными, чем большинство природных изумрудов. Точно так же вследствие флюоресценции они выглядят между скрещенными фильтрами. Однако некоторые природные камни, особенно колумбийского происхождения, могут проявлять сходные свойства, и, наоборот, не все синтетические изумруды ведут себя подобным образом.
Изумруд драгоценный камень. Украшения с изумрудами.. Драгоценные камни kamen-znak.ru
Показатели преломления синтетических изумрудов, полученных расплавным методом, тоже низкие и обычно находятся в диапазоне 1,561 — 1,564; двупреломление 0,003 — 0,004. Существуют небольшие вариации, и величина двупреломления изумруда производства фирмы Церфасс может повышаться до 0,006. Гидротермальные изумруды обычно имеют показатели преломления в диапазоне 1,566 — 1,580 и двупреломление 0,005 — 0,007, причем несколько более высокими значениями констант отличается русская продукция. В природных изумрудах минимальные значения показателей преломления обычно составляют от 1,570 и выше при двупреломлениях 0,005 — 0,006 и более. Для облегчения определения точных значений оптических констант в этом диапазоне при обычном освещении очень ценным может оказаться шпинелевый рефрактометр Рейнера; причем для этого испытания камни, как правило, можно не вынимать из оправы. Некоторые синтетические камни (за исключением камней типа N производства Жильсона) под действием длинноволнового ультрафиолетового освещения дают интенсивную флюоресценцию в различных оттенках красного цвета; некоторые природные камни, особенно колумбийские, ведут себя таким же образом, однако для синтетиков характерны более чистые
Рис. 9.14. Изогнутые вуалеподобные включения в синтетическом изумруде Жильсона.
Рис. 9.15. Типичная картина «пучков» жидких включений в синтетическом изумруде Чэтема (фото Э. Гюбелина).
красные тона. Таким образом, результаты данного теста являются лишь одним из критериев и далеко не решающим. По имеющимся сообщениям, камни производства Сейко под действием ультрафиолетового облучения выглядят зелеными.
Перечисленные выше особенности могут использоваться при диагностике как ценные, но второстепенные критерии, так как производители в любой момент могут так изменить ингредиенты, чтобы и показатель преломления и удельный вес их продуктов увеличился. Наиболее важным диагностическим признаком поэтому являются включения, так как они не могут быть так просто изменены либо целенаправленно созданы.
Драгоценный камень изумруд — талисман творческих людей и правителей. Магические свойства, история
В расплавных синтетиках преобладают включения в виде образований типа «вуалей» или «кружев», обычно изогнутых (рис. 9.14), значительно отличающиеся от образований, наблюдаемых в природных изумрудах. Такие «вуали», похожие на отпечатки пальцев, обычно заполнены остаточным расплавом, но могут также содержать и газ (рис. 9.15).
Синтетики гидротермального происхождения обычно содержат жидкие или газообразные включения в виде остроконечных шипов или шляпок от гвоздя, на широких концах которых часто видны кристаллики фенакита (рис. 9.16). Одиночные кристаллы фенакита отмечаются в обоих типах изумрудов (рис. 9.17).
Довольно обычны частицы кристаллов-затравок, и в некоторых типах камней видны волнообразные искажения линий роста на границах между затравкой и синтетической частью, как, впрочем, и другие характерные особенности развития. Некоторые из этих включений показаны на иллюстрациях к главе 15 и на цветных вклейках.
Рис. 9.16. Иглообразные включения с кристаллами фенакита на тупом конце в синтетическом изумруде фирмы «Линде «.
Рис. 9.17. Кристалл фенакита в синтетическом изумруде (фото Э. Гюбелина)
Можно упомянуть еще об одном существенном различии между синтетическими и природными изумрудами, поскольку оно служит ценным лабораторным критерием для их распознавания. Автор в 1953 г. обнаружил, что синтетический изумруды Чэтема прозрачны для ультрафиолетовых лучей с длиной волны вплоть до 230 нм, в то время как изумруды из всех известных природных источников непрозрачны для ультрафиолетовых лучей с длиной волны менее 300 нм. Эти результаты первоначально были получены с помощью небольшого кварцевого спектрографа, однако они могут быть подтверждены и более простым методом, предложенным Н. Деем. Он уже был описан как способ отличия природных рубинов от их синтетических аналогов..
Так же, как некоторые другие синтетические изумруды, выращенные гидротермальным способом, и в отличие от синтетических изумрудов, полученных по расплавному методу, камни Лехляйтнера с синтетическим изумрудным покрытием не поддаются идентификации по их физическим константам.
Их показатели преломления обычно составляют 1,575—1,582 и даже выше, двупреломление всегда равно 0,007. Эти данные, естественно, относятся к покрытию. Как сообщал профессор Г. Банк, некоторые камни Лехляйтнера имеют удивительно высокие показатели преломления — от 1,583 до 1,605 для обыкновенного луча. В некоторых случаях покрытие с площадки удаляли при полировке, и тогда измерения на рефрактометре давали значения, характерные для природного берилла.
Что же касается плотности камней, то она зависит почти полностью от типа берилла, выбранного для затравки. Если взять бледный аквамарин, то плотность, вероятно, составит 2,69 — ниже, чем у любого природного изумруда. При использовании бледных разновидностей морганита (розового берилла) плотность может быть значительно выше.
Диагностика таких «покрытых» бериллов трудностей не представляет. Сомнения в природном происхождении камня обычно возникают из-за несоответствия его включений (характерных для природных бериллов, но не типичных для изумруда) и внешнего вида.
Чтобы не ослаблять цвет камня, часть граней павильона нередко оставляют неполированными, и внимательное изучение с помощью лупы или микроскопа поможет выявить характерный вид поверхности синтетического слоя. Однако наиболее общая и легко заметная особенность таких камней — наличие серии параллельных трещин, напоминающих трещины на глазури, ограниченных только гидротермальным покрытием.
Иногда наблюдаются две пересекающиеся системы трещин, образующие сетчатый узор (рис. 9.18). Под микроскопом видно, что трещины резко обрываются на поверхности затравки из берилла. Кроме того, при увеличении заметно, то трещины заполнены капельками жидкости, как в типичных залеченных трещинах.
Если остается какое-то сомнение и камень может быть вынут из оправы или если оправа позволяет наблюдать его сбоку, то следует погрузить камень в иммерсионную жидкость с близким показателем преломления, например в бромбензол или бензолбензоат, и исследовать его под микроскопом. На синтетических камнях Лехляйтнера заметен темный ободок покрытия на берилловой затравке.
нессколькими годами позже (1964 г.) изобретательный И. Лехляйтнер вырасгил синтетический изумруд совершенно другого типа. Камни получали путем
Рис. 9.18. Напоминающая сетку трещин структура поверхности синтетического изумруда, полученного методом Лехляйтнера на берилле.
Рис. 9.19. Синтетический изумруд Лехляйтнера, полученный гидротермальным методом; в центральной части виден природный кристалл-затравка, сверху и снизу от которого симметрично располагаются два наросших слоя, в каждом из которых, в свою очередь, видны более тонкие прослойки (фото К. Шметцера).
погружения в автоклав тонкой пластинки из природного или синтетического берилла и «нанесения» на нее тонких слоев темно-зеленого синтетического изумруда. Затем камень переносили в другой автоклав и наращивали на него слои бесцветного берилла (которые растут значительно быстрее, чем слои зеленого изумруда). Из полученной заготовки изготовляли ограненные камни, которые, если смотреть на них через площадку, имеют вид нормального изумруда; только при погружении в иммерсионную жидкость и наблюдении сбоку под микроскопом становится отчетливо заметной их слоистая структура (рис. 9.19). Показатели преломления и плотность таких «сандвичей» практически такие же, как и у некоторых природных изумрудов, поэтому эти характеристики в данном случае непригодны для диагностики.
Интересный синтетический материал — зеленый берилл, окрашенный не хромом, как изумруд, а ванадием, — получил A.M. Тейлор, работающий в фирме «Кристалс-рисёрч» в Мельбурне (Австралия). С ванадием частично связан цвет природных изумрудов, хотя основное богатство и густота цвета, благодаря чему камень приобрел такую популярность, обусловлены хромом.
Ванадиевые «изумруды» выращиваются в гидротермальных условиях и имеют показатели преломления в пределах 1,571—1,575 для обыкновенного луча и 1,566—1,570 для необыкновенного луча и двупреломление около 0,005. В иммерсионной жидкости заметна слоистая структура, связанная с периодичностью роста кристаллов. Конечно, в спектре нет никаких линий хрома и видна широкая полоса поглощения в оранжевой области около 610 нм. За счет введения примеси кобальта были получены также синтетические изумруды красноватого цвета.
Источник: juwelir.info
Искусственно выращенный изумруд берилл
Изумрудом назвали зелёную разновидность берилла которая является драгоценным камнем и из-за этого многие пытались и пытаются искусственно сделать изумруд. Однако пытаются изготовить искусственный изумруд не только из-за его стоимости но и в научных целях.
Вначале прошлого века получить искусственный изумруд камень пытались путём по перекристаллизации рубинов из мелких натуральных бериллов в пламени гремучего газа. Однако при нагревании цвет изменялся и чтобы его восстановить добавляли немного окиси хрома но в результате при плавлении получался не искусственный изумруд, а обычное стекло. Такое стекло хоть и получалось зелёным но было совсем не похоже на настоящий изумруд, а также физические его свойства были немного ниже чем у природного изумруда. Например показатель преломления получался в пределах от 1,508 до 1,527, а удельный вес в пределах от 2,417 до 2,489.
Впервые успешный опыт по синтезу крошечных кристаллов изумрудов провели Отфель и Перре. Они помещали смесь из бериллия, глинозёма и кремнезема под покрытие из димолибдата в платиновый тигель. Затем они всё это помещали в автоклав и постепенно нагревали в течение 24 часов почти до 800 градусов и держали при такой температуре на протяжении 15 суток.
Они экспериментируя выяснили, что температура не должна превышать 800 градусов так как в результате вместо изумруда получится силикат бериллия феканит Be2Si04. При постепенном нагревании образуются кристаллы в форме октаэдров которые по мере увеличения температуры в автоклаве изменяются в призматические кристаллы берилла и постепенно становятся более крупными за счёт мелких.
Когда готовая масса остывала они её размельчали и с помощью соляной кислоты отделяли кристаллы берилла. Такие кристаллы были очень малы но в тоже время были почти идеальны так как имели удельный вес 2,67, а их состав полностью соответствовал составу берилла. Для придания цвета добавляли окись хрома и в результате получался натуральный яркий цвет с зелёным оттенком. Экспериментальным путём выяснили, что если добавлять окись хрома в объёме 0,001 от всего объёма смеси то она полностью поглощалась кристаллами, а если больше то большая часть окиси хрома оставалась в обволакивающей массе.
В 1911 году компания ИГ Фарбенин-дустри которая находилась в Биттерфельде начала повторять опыты Отфеля и Перре и через 20 лет у них получилось синтезировать первые изумруды которые были пригодны для огранки. Эти изумруды попали на рынок под названием Игмсральд. В 1942 году компания перестала производить изумруды и тогда впервые появилось описание процесса.
Смесь делали из ВеО, А120 3, Si02 и добавки в качестве флюса кислого молибдата лития. Смесь помещали в платиновый тигл и нагревали электричеством. Чтобы кристаллы получались не очень мелкие нельзя допускать чтобы смесь перенасыщалась. Для этого кремнезём подавать нужно в виде измельчённого кварца на платиновой сетке на небольшом расстоянии от дна сосуда.
Однако позже выяснилось, что у Игмеральда в отличие от настоящих изумрудов отчётливо в ультрафиолетовом свете проявлялась более яркая флюоресценция. К тому же удельный вес, показатель преломления и двупреломление значительно ниже чем у природных.
Кэррол Ф. Чэтем в 1935 году в научно-исследовательской лаборатории расположенной неподалёку от Сан-Франциско вырастил искусственный изумруд весом в 1 карат, а начиная с 1940 года он наладил их выпуск для промышленных целей. Выращенный необработанный изумруд весом в 1014 карат он подарил Смитсоновскому институту, а Гарвардскому музею он подарил изумруд весом в 1275 карат.
Но и у этих камней показатели преломления, удельного веса и двупреломления намного ниже чем у настоящих природных кристаллов. Процесс изготовления держит в секрете известно лишь, что длится он очень долго. По внешнему виду скоплений кристаллов прикреплённых к массиву определили, что при выращивание изумрудов затравка не использовалась. Если посмотреть на них через фильтр Челси или скрещённые фильтры то в них можно увидеть в ультрафиолетовых лучах огненно красный цвет.
В 1963 году в Европе появились два искусственных изумруда один из которых вырастил в ФРГ В.Церфасс, а другой вырастил П.Жильсон во Франции. Они также не раскрывают своих секретов по выращиванию искусственных изумрудов.
Компания Линде недавно сравнив свойства изумрудов Игмеральда, Чэтема, Жильсона, Церфаса и своих пришла к выводу, что все камни получены в результате плавления с флюсом. У всех камней под микроскопом с небольшим увеличением можно разглядеть характерные буалеподобные образования которые состоят из включений флюса и пузырьков газа. Показатель преломления флюса выше показателя преломления вмещающего кристалла.
Примерно в 1928 году Э.Наккен во Франкфурте получил синтетический изумруд гидротермальным способом, хотя многие его синтетические камни согласно характеристикам изготовлены методом плавления с флюсом.
Первые сложные бериллы с синтетическим покрытием изготовил в 1960 году в Австрии Й.Лехлейтнер. Эти камни были сделаны из огранённых небольших бесцветных или слабоокрашенных бериллов на которые гидротермальным методом наносится оболочка из синтетического изумруда. Вначале эти камни получили название Эмерит но впоследствии их стали называть Симеральд. У этих камней преломление в пределах от 1,575 до 1,581, удельный вес от 2,68 до 2,71, а двупреломление от 0,005 до 0,006 то есть эти параметры находятся в тех же пределах, что и у природных изумрудов.
Позже стали делать более сложные камни. Например оболочку делали из двух слоёв берилла и двумя слоями изумруда один из которых наносился между слоями берилла, а второй был поверхностный слой. Чтобы такой искусственный изумруд отличить от настоящего нужно положить его на ребро параллельно табличной грани и тогда через микроскоп можно увидеть сложное строение кристалла.
Компания Линде недавно создала искусственный изумруд отличного качества гидротермальным методом. Создавали Линда изумруд в несколько этапов и при этом затравку можно было легко удалить. Чтобы кристаллы быстрее росли зародышевые пластинки вырезали под углом к оптической оси. Такой Линде изумруд по характеристикам очень схож с натуральными изумрудами и даже цвет получился превосходный. Характерным свойством его является интенсивная красная флюоресценция.
Австралийская компания Кристалл Ризеч гидротермальным методом создали синтетический изумруд берилл камень без использования окиси хрома. Их окрашивали ванадием в ярко травянисто зелёный цвет. По характеристикам они почти идентичны синтетическим кристаллам созданным компанией Линде. Но отличить их можно так как у кристаллов компании Кристалл Ризеч в красной части спектра поглощения отсутствуют тонкие линии хрома.
В России и Австралии тоже изготавливали фальшивые бериллы разных цветов светло зелёные, розовато коричневые, тёмно голубые, светло голубые, серовато зелёные.
В последнее время ведутся разработки по кристаллизации порошка берилла при высокой температуре и большом давлении. Для того чтобы отличить изумруд искусственно выращенный от настоящего можно использовать удельный вес, преломление и флюоресценцию.
Для проверки удельным весом готовят тяжёлую жидкость например разбавляют бромоформ до состояния чтобы в нём плавал и не тонул кусочек кварца. В этой жидкости все искусственные изумруды будут плавать, а натуральные пойдут на дно. Для проверки показателем преломления камни погружают в иммерсионную жидкость с показателем преломления nD= 1 ,57, например в бензоат бензила.
У синтетических камней показатель преломления ниже, а у природных выше. Для проверки флюоресценцией используют фильтр Челси, скрещенный фильтр или ультрафиолетовую лампу. Синтетические камни обладают резкой флюоресценцией, а у некоторых натуральных камней она вообще отсутствует. Однако в последнее время резкую флюоресценцию удалили путём добавления железа но тогда в спектре можно будет наблюдать чёткие полосы 4270 А х.
Источник: kamni2.ru
Зачем изумруды держат в масле
Изумруды, красивые и ценные, но очень хрупкие камни, почти никогда не встречаются в природе в состоянии идеальной чистоты и целостности. Природный изумруд без трещин и включений так редок, что ценится намного дороже бриллианта аналогичного размера и чистоты.
Ювелиры очень давно научились укреплять и улучшать камень, делая его пригодным для обработки и установки в украшения. Интересно, что материал, который используют для исправления природных дефектов, в наше время все тот же, что и века назад.
Это обычное масло кедра, только не сибирского, а ливанского, который раньше рос в большом количестве по всему Средиземноморью и Ближнему Востоку, а сейчас находится под охраной.
Ливанский кедр
Это плотное и густое природное масло почти идеально подходит для придания изумрудам того вида, к которому мы привыкли. При погружении камня в кедровое масло оно заполняет все даже самые мелкие трещины, а потом застывает и полимеризуется, скрепляя хрупкий камень.
Масло способно вытеснить или растворить включения, оказавшиеся в трещинах изумруда, и портящие его внешний вид, поэтому после промасливания камень становится не только более крепким, но и более ярким, с насыщенным ровным цветом.
Камень до и после промасливания
Кроме того, кедровое масло совершенно незаметно в трещинах камня – его рефракционные свойства совпадают с таковыми у изумруда. Понять, что камень промаслен, без специального оборудования и без опыта сложно.
Камни не варят в масле, а просто опускают в него целиком и держат несколько суток в теплом месте – при температуре около 40 градусов. С изумрудами из старых украшений процедуру можно повторить, вымыв или растворив предварительно прежнее масло из трещин камня.
Камень до и после промасливания и шлифовки
Ювелиры выделяют несколько степеней облагораживания изумрудов, в зависимости от количества, размеров и расположения растрескиваний и включений. Чем меньше масла требуется изумруду для товарного вида, тем дороже он стоит в конечном изделии.
Ювелирные фирмы с именем всегда сертифицируют свои украшения с изумрудами, уточняя, как был улучшен камень и в какой степени.
Под микроскопом можно различить заполненные маслом трещины
Некоторые производители используют замену натуральному кедровому маслу – применяют для пропитки изумрудов синтетические полимеры. Обычно так поступают с камнями с очень большими дефектами, которые без скрепления полимерным «клеем» не выдержат шлифовки.
Есть и другие, более редкие вещества для исправления изумрудов – современные технологичные брендовые смолы или парафины, более стабильные и удобные, чем кедровое масло. Но ювелиры их не любят, ведь это синтетика, не натуральный продукт, и может отвернуть покупателя.
В местах добычи и незаконной торговли изумрудами часто используют дешевое пальмовое масло, позволяющее продать низкосортный камень, но портящее его, т.к. это масло со временем белеет.
Друзья, для вас имеет значение, насколько серьезно и чем улучшали камень перед тем, как его продать?
Источник: dombusin.livejournal.com
Как распознать натуральный изумруд?
Изумруд – это драгоценный минерал, принадлежащий к берилловой группе. Камень по стоимости уступает алмазу, рубину и сапфиру, но превосходит остальные минералы первого порядка. Инкрустированные изумрудами диадемы, колье и перстни носили королевы и царицы, поскольку зеленый самоцвет олицетворял статусность, власть и роскошь.
Популярность изумруда выросла за прошедшие годы. На витринах каждого ювелирного салона посверкивают украшения с изумрудом, но далеко не все камни добывали в горах: большая часть – это имитация. Как распознать натуральный изумруд и отличить камень от подделки?
Натуральный изумруд – камень вечной юности
Какие характеристики изумруда влияют на цену?
Главный фактор оценки изумруда – место добычи. Ценнейшие камни добывают в Колумбии, в копях Мусо. Другие популярные месторождения: Африка, Урал, Пакистан и Индия.
Старинные камни, украшающие коллекционные драгоценности, стоят на порядок больше изумрудов из новых месторождений, сырье из которых используется для серийного производства.
Зеленую окраску изумруд приобретает благодаря хрому, который отсвечивает красным при осмотре через световой фильтр. Но присутствие хрома не гарантирует подлинность камня, поскольку искусственно выращенные изумруды тоже содержат хром.
Эксперты определяют подлинность изумруда по специфическим твердым, жидким и газовым включениям, но без оборудования сделать этого не получится.
Наличие в окрасе зеленого камня других цветовых включений – не повод считать его подделкой, но веская причина для снижения стоимости изумруда.
Имитации изумруда
Существуют минералы, которые внешне похожи на изумруд, поэтому часто используются ювелирами для имитации дорогого камня.
Демантоид – редкий ярко сияющий минерал зеленого оттенка, который добывают на Урале.
Турмалин слабо люминесцирует, но по окрасу напоминает изумруд.
Нефрит – прочная порода с широким спектром зеленых оттенков.
Цаворит – гранат ярко-зеленого оттенка.
Хризолит – полудрагоценный самоцвет, сходство которого с изумрудом усиливается в сумерках.
Пренит – силикат кальция и алюминия, драгоценный камень третьего порядка.
Зеленый кварц – распространенный минерал.
Флюорит обладает характеристиками изумруда, но уступает в твердости.
На ювелирном рынке распространены и подделки под изумруд – дублеты или триплеты. Это собранные из двух или трех частей камни, основой которых служит кварц. Мошенники приклеивают к его поверхности изумрудные обломки, создавая видимость цельного камня. Сложнее отличить изумруд от дуплета, выполненного из натуральных самоцветов различного качества.
Золотая подвеска с бриллиантами и изумрудами, SL; золотые серьги с бриллиантами и изумрудами, SL; (цена по ссылке)
Изумруды, созданные в лаборатории, превосходят природные аналоги по внешней красоте и прочности, поэтому такой вариант подходит людям, которые ограничены в средствах.
Как отличить натуральный изумруд от искусственного
Первую попытку синтезирования изумруда произвели еще в 1888 году. За это время способы и технологии выращивания имитаций усовершенствовались настолько, что опытным экспертам сложно выявить искусственный камень без инструментов.
Какое оборудование требуется для определения изумруда?
Несмотря на прочность изумруда, не рекомендуется проверять его, царапая стекло витрины – такие манипуляции навредят камню.
Из этого списка обыватель возьмет в магазин лишь лупу, чтобы рассмотреть, есть ли у камня дефекты. Но существуют и другие методы.
Изумруд может иметь включения и еле видимые трещинки – особенность этого камня в том, что он редко встречается в природе в чистом виде. Но будьте осторожны: дуплеты с основой из стекла содержат пузырьки, похожие на изумрудные включения.
Обратите внимание на оттенок, которым отливает камень. Если вы заметите желтоватый отлив, перед вами имитация.
Тщательно рассмотрите изумруд, поднеся его к свету. Так определяют, присутствуют ли склейки.
Грани натурального изумруда ровные и четкие, чего не скажешь о подделке или имитации из более мягкого минерала.
Настоящие камни снабжены сертификатами геммологических лабораторий. Наличие документального подтверждения подлинности – гарантия его природного происхождения.
Перечисленные способы проверки не дают стопроцентной гарантии выявления подделки. Верное решение – провести экспертизу, которая подтвердит или опровергнет природное происхождение выбранного камня.
Источник: sunmag.me