Облагораживание драгоценных камней
Прежде чем перейти к описанию индивидуальных синтетических камней мы должны рассмотреть различные способы обработки природных (и синтетических) материалов, позволяющие улучшить их внешний вид. Многие из этих методов появились более 4 тыс. лет назад, но наиболее широкое развитие методов синтеза и улучшения качества драгоценных камней происходило во второй половине нашего столетия, особенно после всплеска в научной технологии, связанного с полетами человека в космос. К наиболее важным методам улучшения качества камней относятся:.
Термическая обработка.
Химическая обработка, включая окрашивание, пропитку, обесцвечивание и преобразование поверхности.
Термическая обработка.
Очень многие, если не почти все найденные на сегодняшний день красноватые агаты и халцедоны (карнелийские), являются термически обработанными, и процесс этот использовался в Индии и других странах еще с 2000 г. до нашей эры. С помощью методов термической обработки, известных в XIX в. и ранее, можно было превратить зеленоватый берилл в голубой аквамарин, оранжевый топаз — в розовый, а аметист — в желтый цитрин.
Облагораживание ювелирных камней
Подвергались подобным превращениям также сапфиры, турмалины, цирконы, бериллы и другие камни. Изменение окраски при этом могло быть весьма значительным (например, превращение красновато-бурого циркона в бледно-голубой), а невыразительные цвета могли быть преобразованы в более яркие (например, превращение голубовато-зеленого турмалина в ярко-зеленый).
Температуры обработки камней не были точно фиксированы, а сами камни помещались в грубые тигли, иногда погружаемые в песок, магнезию или другой «инертный» материал. Количество публикаций, касающихся методов тепловой обработки, особенно возросло с 1970-х годов, но постепенное увеличение числа методов и их усложнение происходило в течение многих десятилетий.
Большие шаги были сделаны в методике улучшения камней группы корунда, особенно в отношении сапфиров из Шри Ланки — «геуда», сероватых и жирных на вид, которые раньше считались некондиционными. Жители Таиланда открыли, что, если этот камень нагреть до очень высокой температуры (1800 °С), можно получить прекрасный голубой сапфир. Это открытие было сделано несколько раньше, чем жители Шри Ланки поняли цену своего «бросового материала». Они были не очень обрадованы, узнав, что огромное количество потенциального голубого сапфира было продано за бесценок.
Хотя природа изменений, происходящих при нагревании камней, в настоящее время довольно хорошо изучена, многие процессы все же нуждаются в дальнейших исследованиях. Многие аспекты этих изменений весьма сложны и не будут рассматриваться в данной книге, так же как специфические детали самих процессов обработки. Заинтересованному читателю рекомендуется обратиться к книге Курта Нассау «Облагораживание драгоценных камней». Однако результаты и признаки термической обработки камней могут быть очень важны для геммологов, которым необходимо уметь отличать обработанные камни or необработанных. Эти признаки (не всегда видимые) будут рассмотрены более детально позже при описании отдельных видов драгоценных камней.
Энциклопедия драгоценных камней. Корунды часть 3. Облагораживание.
В 1940-х годах ученые из американской компании «Линде» (Linde Company) разработали метод диффузионной обработки корунда, приводящий к возникновению явления астеризма и окрашиванию кристаллов. Камни погружались в порошок, состоящий приблизительно из одной части окиси титана (ТЮ
) и двух частей окиси алюминия (А1
), и подвергались нагреванию в течение периода от 4 до 24 часов. Диффузия титана внутрь корунда приводила к образованию игл ТЮ
, придающих камням астеризм. В результате добавки хрома в порошок получались кристаллы красного цвета. Другие компоненты могут усилить голубую окраску сапфира. Вместо порошка может быть использована вязкая окрашенная масса, и добавление в нее разных элементов способствует образованию разных цветов. Такого рода окраска является поверхностной, поэтому обработку надо проводить, используя уже оформленные или ограненные кристаллы, а полировка должна быть аккуратной, чтобы не удалить окрашенный слой.
Диффузия при высоких температурах может быть также использована для снижения резкости зональности корунда, выращенного методом Вернейля. Различные концентрации примесей, образующих окрашенные зоны, при высоких температурах выравниваются за счет диффузии, и зональность становится гораздо менее заметной.
Другим материалом, для преобразования которого широко применяются термические методы, является янтарь. Существует множество различных цветных оттенков янтаря. Многие люди предпочитают темноокрашенный янтарь — считается, что более глубокие тона отражают более зрелый возраст. В результате нагревания янтаря на воздухе или в песке при температурах до 150—200 °С образец может становиться более темным с поверхности или целиком, а в некоторых случаях можно получить индивиды с темноокрашенной поверхностью, но гораздо более светлые (почти бесцветные) изнутри. Обработка такого рода требует большой аккуратности.
В большинстве случаев янтарь содержит несметное число крошечных пузырьков, из-за которых камень может быть замутненным или совсем непрозрачным. Избавиться от этого возможно путем постепенного нагрева и охлаждения образцов, погруженных в рапсовое масло (традиционно используемая жидкость) или льняное, хлопковое или специально изготовленное смазочное масло, в ходе которого, вероятно, происходит диффузия пузырьков воздуха наружу. Такая обработка может вызывать напряжения в янтаре, имеющие вид «дисков напряжения» или «солнечных блесток».
Если нагревать частицы низкокачественного янтаря до температур порядка 180 °С при давлении 350—8400 бар, можно добиться сплавления их воедино. Пропускание этого расплава через стальные пластинки с узкими щелями или отверстиями позволяет получить однородный расплав чистого янтаря — гак называемый «прессованный» янтарь. В данном процессе можно использовать красители, и среди таким образом обработанного янтаря можно иногда встретить голубой, зеленый и ярко-красный.
Обычно облучение используется для изменения цвета драгоценных камней, чтобы таким образом улучшить их внешний вид и увеличить ценность. В ходе этого процесса драгоценные камни подвергаются воздействию одного или нескольких типов лучей (видимый или ультрафиолетовый свет, рентгеновские или гамма-лучи), либо воздействию энергетических частиц, таких как электроны, нейтроны, протоны или альфа-частицы.
Некоторые виды камней могут менять свой цвет, попадая на свет из горной выработки (например бирманский или русский коричневый топаз, который со временем становится практически бесцветным). Другие виды камней могут меняться под воздействием ультрафиолетовых лучей, но для более устойчивого изменения окраски необходимо более энергетически мощное излучение, такое как рентгеновские или гамма-лучи. Рентгеновские лучи обычны в повседневной практике, но их энергия обычно невелика, а зона проникновения ограничивается приповерхностным слоем. Окраска, вызванная рентгеновскими лучами, как правило, кратковременна и быстро теряется — в одних случаях постепенно под действием обычного дневного света, в других случаях очень быстро под действием солнечных лучей или света настольной лампы (например коричневые топазы и некоторые желтые сапфиры). Поэтому рентгеновские лучи редко используются для изменения окраски.
Гамма-лучи широко применяются, и для их генерации обычно используется изотоп кобальта Со-60 (нормальный кобальт Со-59, имеет ядерную массу 59 ед.). В зависимости от энергии и размеров используемой установки может потребоваться от получаса до нескольких минут для того, чтобы превратить горный хрусталь в дымчатый кварц. При облучении бесцветного топаза с помощью Со-60 конечная голубая окраска зависит как от начальной дозы облучения, так и последующей термической обработки.
Альфа- и бета-лучи представляют собой потоки ящер гелия и электронов или катодное излучение, соответственно. Электроны генерируются при помощи телевизионной трубки, внутри которой они ускоряются под действием электрических полей высокого напряжения. Электроны высокой энергии получают в линейных ускорителях, конструкция и обслуживание которых обходится очень дорого.
Электроны не являются идеальным источником, так как они сильно поглощаются и дают только поверхностное окрашивание. Они также вызывают локальный нагрев, что делает необходимым охлаждение образца в проточной воде во избежание растрескивания. Другие частицы, такие как протоны, дейтроны, альфа-частицы, также использовались для облучения, но они могут обладать большой энергией и вызывать радиоактивность. В середине двадцатого столетия альфа-излучение, генерируемое солями радия, использовалось для обработки алмазов и сапфиров, но продукты распада радия могут захватываться камнями, поэтому некоторые из образцов в итоге обнаруживали опасный уровень остаточной радиоактивности.
Нейтроны, незаряженные частицы, генерируются в ядерных реакторах. Они могут обладать большой энергией и высокой проникающей способностью, вследствие чего окраска, вызванная нейтронами очень однородна. Однако нейтроны могут сообщать камням значительную радиоактивность, и может потребоваться некоторое время, пока камень «остынет» и станет безопасным. Тем не менее, голубые топазы в некоторых случаях получают с помощью нейтронного облучения. Среди всех вышеперечисленных вариантов, очевидно, гамма-лучи наиболее предпочтительны — они создают однородную окраску, не требуют затрат электроэнергии и не вызывают локального нагрева и радиоактивности.
Природное излучение, действующее на протяжении периодов геологического времени, определяет окраску многих природных минералов. Радиоактивные элементы земной коры (образованные в процессе формирования вселенной) сохранили свою активность благодаря своим длинным периодам полураспада и обеспечили излучение, действие которого вызвало изменение окраски многих драгоценных камней.
Такие минералы, как циркон из Шри Ланки, способные захватывать значительные количества урана и тория, помимо приобретения окраски, становились метамиктными под действием природной радиации. Исследование природы окрашенных центров активно продолжается, и многие вещи еще предстоит объяснить.
Однако уже известно, что в большинстве случаев изменение окраски диктуется поведением этих окрашенных центров. Детальное объяснение их природы не входит в задачу данной книги, поэтому всем заинтересованным предлагается обратиться к великолепной книге Курта Нассау «Облагораживание драгоценных камней».
Все же в качестве краткого пояснения заметим, что окрашенные центры подразделяются на дырочные окрашенные центры, возникающие при отсутствии одного электрона в нормальной занятой позиции атомной структуры минерала, и электронные окрашенные центры, возникающие за счет присутствия одного избыточного электрона. При облучении горного хрусталя и образовании дымчатого кварца образуется дырочный окрашенный центр, который может быть удален или разрушен путем нагрева с обратным превращением облученного кристалла в горный хрусталь. Природный дымчатый кварц образуется за счет радиоактивности вмещающих пород, которая может генерироваться не только такими элементами как уран и торий, но также и одним из изотопов калия, К-40, излучающим бета- и гамма-лучи. И хотя доля К-40 среди других изотопов калия очень мала, его влияние может быть значительным, благодаря высокому валовому содержанию калия в породах.
Источник: juwelir.info
Виды и способы облагораживания камней
Действующее законодательство нашей страны не запрещает использовать для изготовления украшений облагороженные ювелирные камни. Но, продавец обязан предоставить покупателю информацию о факте и способе облагораживания.
Международное законодательство делит такие камни на 2 группы.
Если к ним применено обесцвечивание, парафинирование, термическая обработка или запечатывание трещин (за исключением использование синтетических веществ и стекла), продавцу достаточно предоставить общую информацию о камне.
В случае применения современных методик (например, окрашивание, диффузионная или лазерная обработка), в названии камня указывается «облагороженный» и использованный способ.
Также для маркировки может применяться NET-код, который проставляется рядом с названием.
Варианты NET-кода:
- T (вторая группа, камень облагораживался при помощи методик, которые требуют предоставления покупателю дополнительной информации).
- E (камень относится к первой группе)
- N (для обработки использовались только полировка и шлифовка).
Облагораживание представляет собой повышение потребительских характеристик натуральных камней посредством использования различных воздействий.
Облучение
Воздействие на камни рентгеновским, ультрафиолетовым или гамма-излучением обычно используется для изменения цвета. Во многих случаях после облучения камни подвергают термической обработке.
Бриллианты. Чаще всего облагораживают камни, которые за счет цвета имеют низкую стоимость. В зависимости от исходного материала и вида облучения можно получить алмазы самых разных цветов (например, черные, голубые, зеленые, оранжевые).
Топазы. Эти камни под воздействием облучения также приобретают интересные цвета. Но, они в отличие от других минералов, становятся радиоактивными.
Турмалин. Облучение дает возможность придать турмалину персиковый или пурпурный цвет, а сделать естественную окраску минералов более насыщенной.
Кварц. Слабоокрашенные и бесцветные камни приобретают под воздействием облучения темно-коричневый цвет. Если их затем подвергают термической обработке, получаются желто-зеленые камни.
Бриллианты
Топазы
Турмалин
Кварц
Диффузионная обработка
Суть этого метода состоит в контакте минералов с различными веществами (например, хромом, железом) при высокой температуре. Частицы этих веществ встраиваются в кристаллическую решетку камней и изменяют их цвет.
Такой метод обычно используется для облагораживания корундов. Он позволяет придать корунду оранжевую, красную, розовую, синюю, золотую и голубую окраску.
Термическая обработка
Этот способ известен еще со времен Древнего Египта. Мастера изготавливали ювелирные украшения с прогретыми карнеолами.
Высокая температура оказывает следующее действие:
- Повышение прозрачности.
- Изменение цвета.
- Иризация.
- Образование рисунка из трещин.
- Обесцвечивание
- Получение эффекта астеризма.
Обесцвечивание минералов происходит вследствие вытеснения центров окраски из их кристаллической решетки, а изменение цвета – замещения ионами титана, железа, магния или других веществ исходных ионов.
Воздействие температуры на различные минералы
Аметисты. Слабоокрашенные камни встречаются в природе довольно часто, но в ювелирных украшениях практически не используются, так как смотрятся непрезентабельно. Под воздействием определенной температуры такие минералы приобретают желтый, красный или оранжевый цвет. Некоторые камни при нагреве становятся зелеными. Также для аметистов используется нагрев минерала с одной стороны, под воздействием которого камни приобретают оригинальную зональную окраску.
Бериллы. В процесс облагораживания бледно-зеленые камни приобретают небесно-голубой цвет.
Топазы. Камни коричневых тонов сначала обесцвечиваются при нагреве, а после остывания становятся розовыми. Недостатком таких камней является выгорание цвета на солнце.
Цирконы. Таким минералам можно придать голубой, красный и золотисто-коричневый цвет.
Янтарь. Медленный нагрев позволяет заварить пузырьки и поры внутри камня, и соответственно сделать его более прозрачным.
Термическое воздействие позволяет сделать естественный цвет камня более ярким, ослабить тон и обесцветить камень.
Аметист
Бериллы
Топазы
Цирконы
Янтарь
НРНТ-обработка
Методика состоит в воздействии на камни температурой и давлением. Изначально берутся бриллианты низкой стоимости желто-коричневых оттенков. Таким методом облагораживания можно получить бриллианты желто-зеленого, черного и зеленого цвета.
Причины, по которым прибегают к облагораживанию камней:
- Цена. Природные драгоценные камни без дефектов достаточно редки, их стоимость очень высока. Изготовление ювелирных изделий на заказ с облагороженными камнями дает возможность получить очень красивое украшение по приемлемой цене.
- Эстетические характеристики. Облагораживание значительно улучшает внешний вид камня.
- Спрос. Если бы в ювелирных украшениях использовались только не облагороженные камни, они были бы практически недоступны. Авторская работа в Москве с использованием облагороженных камней – это эксклюзивные украшения, которые доступны широкому кругу потребителей.
Источник: koltsa-na-zakaz.ru
Облагораживание драгоценных камней, изменение их облика
Облагораживание — искусственное изменение облика или свойств драгоценного камня (кроме огранки) с целью улучшения его потребительских свойств.
Самые распространенные методы облагораживания алмаза — облучение, термическая обработка, про- масливание, пропитка, заполнение трещин, высверливание отверстий лазером с целью «выжигания» или растворения включений.
Такие драгоценные камни, как изумруды, содержащие множество включений, промасливают, чтобы заполнить трещины и придать им более чистый блеск. Промасливание как способ облагораживания драгоценных камней известно уже более 2000 лет и считается вполне допустимой и приемлемой операцией.
Промасливание, окраска, обработка воском и заполнение трещин может иметь лишь временный эффект, однако недавно появились более надежные средства обработки.
Масло и красящее вещество можно удалить, протерев камень мягкой абсорбирующей тканью, бирюзу, ляпис-лазурь, жадеит и агат покрывают воском. Агат часто окрашивают, причем иногда в такие цвета, которые не имеют природных аналогов, но многие находят их привлекательными.
Помещая кусок фольги под закрепленным камнем, увеличивали его блеск и игру. Этим методом широко пользовались во времена королевы Виктории, особенно когда дело касалось вставок — драгоценных камней, украшавших одежду. Глухая закрепка камня (камень закреплен по всему периметру) должна насторожить геммолога, в этом случае следует заподозрить использование фольги.
Пожалуй, термическая обработка может быть названа старейшим способом облагораживания внешнего вида драгоценных камней. В Индии, сердолик (карнеол) обрабатывают таким образом уже более 4000 лет. Процедуру можно проводить в присутствии кислорода или под вакуумом. Например, молочно-серый сапфир из Шри-Ланки после нагревания в вакууме при 1500-1900 °С приобретает синюю окраску, а нагревание темных сапфиров и рубинов при 800-1400 °С в присутствии кислорода приводит к тому, что они становятся светлее.
Термическая обработка и радиоактивное облучение могут быть использованы как для изменения цвета камня, так и для улучшения его потребительских свойств. Например, в результате этих процедур из бесцветного или светло-коричневого топаза может быть получен синий топаз. Лазеры используют для удаления включений даже из таких твердых минералов, как алмаз, а отверстия потом заделывают.
Источник: tvoi-uvelirr.ru
Традиционные способы облагораживания изумрудов
На вопрос сколько же стоит изумруд нет однозначного ответа. Цена на драгоценные камни зависит от нескольких факторов : цвет (темнота), чистота, вес, а так же вид и качество огранки. Низкосортные изумруды часто используются в камнерезных изделиях, в то время как граненные драгоценные камни используются при изготовлении ювелирных изделий.
Кольцо с изумрудом, перстень с изумрудом, серьги и подвесы с драгоценными камнями, все это не только украшает своего владельца, но и является предметом роскоши и инвестиций.
Поэтому покупая украшения с изумрудом важно знать, улучшались ли характеристики у приобретаемых драгоценных камней.
Считаем, что для рядового покупателя и для профессионалов отрасли будет интересна данная статья.
Традиционные способы облагораживания изумрудов.
Исследования мирового рынка драгоценных камней показывают что 80 – 90 % изумрудов подвергаются улучшениям. Улучшение изумруда есть ничто иное, как повышение цвета и / или прозрачности камня. Данные манипуляции делают преимущественно после огранки самоцветного сырья.
В основном облагораживание свойственно заирским и колумбийским камням.
Сама по себе процедура улучшения (облагораживания) представляет собой пропитывания камней специальными веществами, преломление которых максимально приближено к изумруду (не всегда). Данные вещества (масла, полимеры и прочее) заполняют трещины в природном камне преимущественно те, что выходят на поверхность. После данной процедуры изумруды визуально выглядят более прозрачными, часто заполнение трещин оказывает на цвет изумруда положительное влияние. Пример изумруда до и после обработки ниже:
Существуют визуальные и спектроскопические методы выявления облагороженных изумрудов.
Визуальные методы используются достаточно широко и часто позволяют выявить наличие заполнителя в трещинах минерала на «дёшево» облагороженных камнях. Часто можно наблюдать «масляные пятна» и «флеш эффект» в заполненных трещинах. Кроме того, многие материалы, используемые для повышения прозрачности изумрудов, могут обладать флюоресценцией в ультрафиолетовом свете
Чем меньше разница преломлений минерала и заполняющего вещества, тем сложнее выявляется факт облагораживания, поэтому часто прибегают к выявлению заполнителя через методы ИК спектроскопии и/или Рамановской спектроскопии. Суть метода сводится к наблюдению разных спектров поглощений заполнителя и минерала «хозяина»
Традиционной обработкой изумрудов для повышения прозрачности является масло, воск, например парафин, смолы, которые легко вымываются из ограненного камня ацетоном или бензином.
Масло-традиционный метод повышения прозрачности. Сегодня в отрасли, в целом, считают самым предпочтительным методом облагораживания — кедровое масло. Кедровое масло, как правило, отображает “радужку” при просмотре под большим увеличением (рис.1). Кедр также имеет тенденцию иметь слабый желтый оттенок при воздействии длинноволнового ультрафиолетового света.
рис1
Воск. Не известно точно, когда началась торговля с использованием воска для повышения чистоты изумруда. Воск имеет показатель преломления около 1.43., т.е. ниже, чем изумруд (1,589), может иметь слегка “шероховатый” вид при наблюдении в изумрудных трещинах с увеличением (рис.2) и так же часто показывает реакцию (желтый цвет) при воздействии длинноволнового ультрафиолетового света.
рис2
Смола. Хотя существует множество смол, которые могут быть использованы в облагораживании изумрудов, смола известная как «канадский бальзам», используется чаще всего для заполнения трещин. Канадский бальзам является вязким материалом, его часто используют для «проклейки» камней по линиям вероятных разломов. (Рис 3)
рис3
Конечно, не квалифицированному человеку трудно идентифицировать наличие специальных веществ в изумруде. Дело в том, что даже указанные методы не являются панацеей- это лишь отдельно взятые случаи выявления того или иного вмещающегося материала. По сути диагностика цвета, чистоты, наличия облагораживания должна быть основана на сравнительном анализе ВСЕГДА!
Выявление облагораживания очень щепетильная тема для профессионалов отрасли: ювелиров, геммологов и дилеров камней. Многие «геммологи», привыкшие работать с импортным материалом , по умолчанию приписывают изумрудам наличие того или иного метода облагораживания т.к. по статистике 7-9 камней из импортного десятка облагорожены ,а значит и риск ошибиться не велик.
В противном случае, это всего лишь «субъективное» мнение отдельно взятого «специалиста», которое вполне может оказаться ошибочным. Ювелирные тренды, диктуют свои правила игры. Девушки в своих украшениях хотят видеть крупные, зеленые камни без дефектов, отсюда и стремления подправить природные изъяны в ювелирных вставках.
Чем больше «рук» прошел камень от производителя до покупателя, тем больше шансов, что камень мог быть подвержен улучшениям. Наша компания позиционирует себя как дилер не облагороженных камней. Все наши камни подвергались лишь технологической обработке: распиловка, огранка и полировка. Покупая сертифицированные изумруды в нашей компании, вы получите лучшие камни в любом нужном вам ценовом диапазоне с гарантией подлинности.
Источник: www.uralizumrud.ru