Натуральные драгоценные камни порой добываются в глубоких, опасных для людей местах, на их поиск, добычу и огранку уходит масса времени и усилий, что заставляет и так немаленькие цены на них становиться еще выше. В то же время синтетические драгоценные камни точно такие же по своим физическим и химическим характеристикам, как и оригиналы, но на их производство затрачивается гораздо меньше усилий.
Статьи по теме:
- Как вырастить драгоценные камни
- Как вырастить камень
- Как вырастить минерал
Инструкция
Существует довольно много способов выращивания драгоценных камней, однако самым простым и доступным из них считается метод Огюста Вернейля. Более ста лет назад он придумал способ выращивать за два-три часа рубины, массой 20-30 каратов (4-6 граммов).
Метод выращивания камней Вернейля заключается в следующим: к горелке с опущенным вниз соплом через внешнюю трубу поступает водород, а через внутреннюю – кислород. Для производства рубинов вам также понадобится порошок окиси алюминия. Ваш аппарат должен начинаться воронкой, куда вы будете сыпать окись, которая через несколько часов станет драгоценностью.
Кристаллы Рубина в домашних условиях как бизнес идея
Прямо под воронкой располагается горелка с подведенными к ней трубками, по которым поступают кислород и водород. Ниже должна находиться емкость, где и будет расти ваш рубин. Аппарат, разумеется, должен быть устойчив, а часть, где находится горелка – изолирована.
По методу Вернейля можно вырастить не только рубины, но и топазы различных цветов. В последние годы выращивание синтетических камней «на кухне» приобретает популярность, поэтому, если вначале вам покажется, что сконструировать такой аппарат слишком сложно, вспомните, что ученый сумел собрать его еще сто лет назад.
Еще один популярный способ выращивания синтетических кристаллов драгоценных камней – способ Чохральского, однако для его осуществления вам потребуется лаборатория. Суть его заключается в следующем: расплав вещества, из которого вы хотите получить драгоценные камни, помещается в тигель из тугоплавкого металла – родия, иридия, молибдена, вольфрама. Затем тигель нагревают в высокочастотном индукторе. В сплав окунают затравку из материала будущего кристалла, и уже на ней выращивают синтетически камень необходимого вам диаметра. С помощью этого метода можно получать синтетические кристаллы корунда или граната.
Совет полезен?
Статьи по теме:
- Как выращивать кристаллы
- Как вырастить изумруд
- Как получить рубин
Добавить комментарий к статье
Похожие советы
- Где добывают рубин
- Как вырастить кристалл в домашних условиях из соли
- Как вырастить кристалл из соли
- Как в домашних условиях вырастить кристалл
- Как отличить рубин от искусственного
- Рубин как драгоценный камень
- Как добывают драгоценные камни
- Как самостоятельно вырастить кристалл из соли
- Гидротермальный изумруд: выращивание, применение в ювелирном деле
- Из чего делают кристаллы Сваровски
- Удивительные особенности природных и искусственных камней
- Искусственные камни: как производят и где используют
- Как вырастить кристалл сульфата меди
- Самые дорогие самоцветы в мире
- Выращивание кристаллов медного купороса
- Где и как добывают алмазы
- Какие драгоценные камни существуют
- Как изготовить искусственный янтарь в домашних условиях
- Как вырастить кристалл из поваренной соли в домашних условиях
- Как отличить рубин от подделки
- Как узнать, настоящий ли жемчуг
- Цирконий как драгоценный камень
- Как отличить настоящий изумруд
Источник: www.kakprosto.ru
КАК ВЫРАСТИТЬ КРУТЫЕ КРИСТАЛЛЫ ДОМА
Гидротермальный метод выращивания кристаллов
В этой статье расскажем как выращиваем синтетические драгоценные камни гидротермальным методом: как происходит процесс роста (синтеза) кристаллов.
Изумруды, похожие на те, что добывают в колумбийском месторождении Музо, можно получить в лабораторных условиях. И не только: гидротермальный метод позволяет синтезировать редчайшие биксбиты, морганиты, аметисты весом в несколько килограмм. Если контролировать процесс синтеза, количество включений будет приемлемым.
С гордостью отметим, что RusGems – единственная компания в мире, которая выращивает изумруд колумбийского цвета – самую дорогую разновидность!
Ключевые положения
Гидротермальный метод воссоздает условия, в которых растут природные драгоценные камни. Он позволяет синтезировать кристаллы:
- разных цветов, включая фантазийные;
- чистые, с небольшим количеством включений;
- доступные — по умеренной стоимости.
Вместе с тем, этот метод — не самый быстрый и не самый дешевый. Для гидротермального синтеза необходимо дорогостоящее оборудование, что сказывается и на цене кристаллов.
Суть метода
Синтетические кристаллы выращивают в автоклавах. Это толстостенные стальные сосуды с герметичной крышкой. Автоклавы способны выдерживать давление более 1000 атмосфер и температуру свыше 600 градусов на протяжении длительного времени.
В нижнюю часть автоклава помещают исходный материал — природные кристаллы низкого качества. Они заливаются водным раствором с добавлением солей-прекурсоров.
Чтобы раствор не вызвал коррозию стенок автоклава, используются защитные вставки. Они занимают всю его внутреннюю полость, или только часть. Вставки изготавливаются из химически инертных и тугоплавких металлов — золота, платины, иридия. Это увеличивает стоимость оборудования, и, как следствие — выращенных кристаллов.
В верхней части автоклава располагается затравка из натурального минерала — тонкая пластина берилла, корунда или кварца. Гидротермальный синтез осуществляется за счет температурного перепада. Автоклав нагревают, из-за чего более легкий раствор поднимается вверх, а плотный и холодный — опускается вниз. Цикл повторяется многократно.
Схема автоклава для гидротермального синтеза
1 – раствор
2 – криcталл
3 – печь
4 – вещество для кристаллизации
(T1
Какие камни синтезируют гидротермальным методом
Гидротермальным методом синтезируют камни группы берилла, корунда и кварца. Цвет кристаллов в каждой группе зависит от хромофоров: для получения изумруда нужен хром или ванадий, для морганита — марганец, для аквамарина — железо. Технологии роста также могут иметь свои особенности.
Гидротермальные изумруды
«Колумбийские» изумруды — самые востребованные. Это камни зеленого цвета с голубоватым подтоном, яркие и умеренно светлые. Колумбийскими они называются потому, что воспроизводят цвет изумрудов из Колумбии — признанного эталона, хоть и выращиваются на другом континенте.
Гидротермальным методом получают «колумбийские» изумруды высотой до 19 мм, разной степени чистоты. Между собой они немного отличаются: некоторые камни могут быть светлее или желтее других, но незначительно. Цена — выше, чем у других разновидностей.
«Изумруд Байрона» — второй по популярности. Этот камень имеет красивый голубовато-серый оттенок, и в целом намного светлее и голубее изумрудов «колумбийского» цвета. Насыщенность цвета вариативна, но всем камням присущ голубой оттенок, а темным крупным образцам — сероватый.
Гидротермальным методом выращивают «изумруды Байрона» высотой до 9 мм. Цена — ниже, чем у «колумбийских», но выше, чем у «замбийских».
«Замбийские» изумруды имеют цвет, характерный для месторождения в Замбии. Они темно-зеленые, иногда с легким желтоватым оттенком. Возможна незначительная цветовая зональность, расположенная параллельно затравке.
Гидротермальным методом выращивают «замбийские» изумруды высотой 4-10 мм. Более крупные кристаллы делать нецелесообразно из-за насыщенности. Изумруды «замбийского» цвета — самые дешевые.
Другие бериллы
Гидротермальным методом синтезируют:
- биксбиты;
- морганиты;
- аквамарины.
Кроме того, выращивают бериллы редкого неоново-голубого цвета — параиба. Это особенно перспективное направление. Турмалины параиба — одни из самых дорогих цветных камней, но до сих пор не синтезируются из-за высокой сложности процесса, а синтетические бериллы могут быть доступной заменой.
Корунды
Метод позволяет выращивать:
- сапфиры — синего, желтого, зеленого цвета;
- рубины разных оттенков.
Гидротермальные корунды имеют неплохие характеристики. Метод применяется не очень широко лишь потому, что есть альтернатива — метод Чохральского, позволяющий вырастить кристаллы высокого ювелирного качества.
Кварцы
Гидротермальным методом выращивают разновидности кварца:
- аметисты;
- цитрины;
- раухтопазы (дымчатый кварц);
- горный хрусталь;
- фантазийные синие и голубые кварцы;
- двухцветные аметрины с четко выраженной зональностью.
Метод позволяет синтезировать камни разного уровня прозрачности и значительного веса, до нескольких килограмм.
Примеси и включения
В гидротермальных кристаллах практически отсутствуют включения. Те, что есть — напоминают природные.
Для гидротермальных рубинов характерны скопления тонкодисперсных частиц — материала синтеза. В изумрудах встречаются «вуали» и «кружева», расположенные вдоль линий роста.
Гидротермальные кварцы — чище, соответствуют лучшим образцам природного кварца. Вблизи пластинки, которая служила затравкой, могут наблюдаться газово-жидкие включения, идентичные естественным. Иногда встречаются «перья» и «хлебные крошки».
Чем гидротермальные кристаллы отличаются от природных
Кристаллы, выращенные гидротермальным методом, относят к категории created, recreated or cultured gemstones, то есть воссозданным или культивированным драгоценным камням. Они имеют те же оптические, физические и химические свойства, что и натуральные камни. Это происходит потому, что кристаллы растут в условиях, максимально приближенных к естественным.
Внешне гидротермальный изумруд или аметист не отличить от природного.
Для этого нужна экспертиза с применением цветовых фильтров, определяющих поглощение красного и желто-зеленого спектра. Рекомендуем проводить ее только в сертифицированной геммологической лаборатории: неспециалист легко сделает ошибку.
Гидротермальные кристаллы могут иметь необычные цвета. Например, синий кварц или берилл параиба создают только в лаборатории — в природе их не существует.
Чем гидротермальные кристаллы отличаются от других выращенных
Гидротермальные кристаллы — хорошего ювелирного качества. Этот метод позволяет синтезировать драгоценные камни с малым количеством трещин, примесей и прочих дефектов. При правильном управлении процессами роста удается добиться такого же качества, что и при производстве флюсовым методом, но быстрее и со стабильным результатом.
Вместе с тем, гидротермальные кристаллы нельзя назвать самыми дешевыми. Для их выращивания используется дорогостоящее оборудование, зачастую — со вставками из благородных металлов. Это влияет на цену конечного продукта.
Камни с разнообразными оптическими эффектами — например, «звездчатые» рубины и сапфиры — гидротермальным методом не воспроизводятся. Для этого используется метод Вернейля.
Гидротермальный синтез кристалла не поддается прямому измерению и наблюдению. В отличие от флюсового метода, пополнять питающий материал невозможно, так как автоклав герметично закупорен. Из-за этого размер выращиваемых кристаллов ограничен, а для получения крупных образцов приходится использовать полученный кристалл в качестве затравки.
Источник: rusgems-shop.ru
Искусственные драгоценные камни. Как их выращивали физики СССР
Синтетические рубины и изумруды были изначально отходами военно-промышленного производства, а стали гениальными ювелирными изобретениями.
Старший инженер Елена Александровна Овчаренко демонстрирует фианиты, выращенные на установках, разработанных с ее участием. 1987 г
В советские годы были популярны массивные золотые украшения с огромными разноцветными камнями. Перстни с александритами или серьги с рубинами до сих пор хранятся в шкатулках многих женщин на постсоветском пространстве. Возможно, многие и не подозревают, что большая часть этих камней были созданы в научных институтах, причем их предназначением было далеко не ювелирное дело.
Лучшие друзья девушек — фианиты
Фианиты, 1987 г.
В России самый популярный аналог бриллианта — это фианит, кристалл, практические не уступающий алмазу по твердости и яркости, но с очень низкой стоимостью. За рубежом его называют кубическим цирконием (CZ, или кристалл диоксида циркония), а вот в странах СНГ исключительно фианитом.
Свое название он получил в честь ФИАНа, то есть Физического Института Академии Наук, родине семи нобелевских лауреатов, который находится в Москве.
Ученые лаборатории физики твердого тела — доктор технических наук Владимир Татаринцев, заведующий лабораторией профессор Вячеслав Осико, заведующий сектором «Фианит» Владимир Александров.
В этом институте ученые занимаются оптическими разработками для гражданской и военной промышленности, ведь кристаллы нужны не только ювелирам. Они используются и для медицинских инструментов (например, у стоматологов скальпели с фианитовым напылением), и для оптических приборов. Но для развития промышленности нужно было придумать недорогой и бездефектный кристалл с определенными оптическими свойствами, похожими на алмаз. Еще в 1960-х в ФИАНе был создал отдел монокристаллов, который занимался получением стеклообразных материалов для лазеров.
Фианит удалось синтезировать в 1970 году путем нагрева диоксида циркония до 2500°С. Группой ученых руководил академик Вячеслав Осико, который и обратил внимание на разные сферы применения нового камня. Так этот кристалл стали использовать и ювелиры.
В 1980-х были популярны украшения с крупными камнями, и фианиты пришлись по вкусу девушкам.
Камень получился превосходным: не тускнеет, прочный, прозрачный, а при соответствующей огранке похож на алмаз. В России особенно популярны фианиты в золоте, причем даже в паре с настоящими драгоценными камнями. Стоимость такого изделия получается раза в два-три ниже, чем с бриллиантом.
Кроме бесцветного камня, можно увидеть и розовые, и черные, и желтые фианиты — на любой вкус. Достигается это путем добавления определенных металлов. Например, для зеленого цвета нужна примесь хрома, для коньячного — титана, а для голубого — кобальта.
А это уже современный фианит на выставке в Москве.
Отличить фианит от алмаза можно, конечно, даже невооруженным глазом: фианит прозрачный, без дефектов и «пузырей» внутри, а еще, если на него подышать, он запотевает (настоящий бриллиант запотеть не может).
Синтетический александрит и рубин
Украшения с крупными красными камнями были у многих женщин в СССР.
Красные камни всегда считались дорогими в ювелирном искусстве, так как их мало где добывали. Еще в 19 веке ученые в Европе пытались синтезировать рубины и корунды. В Советском Союзе добились довольно больших успехов в массовом производстве искусственных камней — практически все красные камни в украшениях были синтетическими. Как и в случае с фианитам, красные камни должны были использоваться в промышленности — для производства часов и лазеров.
Первый советский корунд появился в 1939 году в Институте кристаллографии в Москве, и уже в 1947 году химики Алексей Шубников и Савва Попов разработали метод, позволивший наладить массовое производство этих корундов, за что и получили Государственную премию.
В дальнейшем в СССР научились выращивать искусственные александриты — камни, способные менять цвет в от изумрудного до рубинового в зависимости от освещения. Добывают их всего в нескольких местах на планете, причем эталонными считаются уральские.
Оперная певица Бибигуль Ахметовна Тулегенова тоже носила красные камни.
И нужно сказать, что именно советские искусственные александриты пользовались спросом и у зарубежных ювелиров, так как были сделаны очень качественно. Метод, который придумали в Институте кристаллографии, получил название горизонтальной направленной кристаллизации (иногда его можно встретить под названием «метод Багдасарова» по имени руководителя группы ученых). Попросту описать его можно так: берут лист из молибдена и выгибают в форме лодочки. Затем туда помещают смесь химических веществ и отправляют в нагревательную установку. В течение недели из этой смеси растет александрит.
В других странах используют иные технологии, например, в США александриты «вытягивают» из расплава. Советский искусственный александрит получается в итоге прочнее.
Сегодня синтетические красные камни могут быть совершенно разных оттенков и пользуются не меньшей популярностью, чем натуральные. Отличить их можно с помощью специального прибора спектрометра, так как у настоящих и искусственных камней разные спектры поглощения света. Также натуральные камни редко бывают без вкраплений.
Геотермальный изумруд
Цветные бериллы и изумруды, выращенные гидротермальным способом.
Хотя в России есть крупное месторождение изумрудов на Урале, для промышленности также нужны были недорогие аналоги. Настоящий прорыв в создании искусственных изумрудов удалось сделать ученым из новосибирского Института Геологии и Геофизики в начале 1970-х под руководством Владимира Кляхина. Главным образом, они добились стабильного роста кристаллов изумруда из геотермальных растворов, причем камень в итоге получился очень насыщенного цвета и без трещинок. В конце 1980-х технологию одобрили для массового производства, и было основано совместное таиландско-российское предприятие TAIRUS, которое стало выпускать кристаллы под брендом «Russian emerald», в том числе, на экспорт. Для того, чтобы получить сто грамм геотермального изумруда, нужен примерно один месяц.
Это производство работает вполне успешно и сегодня, выращивая не только изумруды разных видов, но и александриты, рубины и сапфиры. Как объясняли сотрудники TAIRUS, геотермальные камни обладают теми же свойствами, что и природные, разве что только выращиваются человеком.
Источник: back-in-ussr.com