Шпинель голубая синтетическая что это

Синтетическая шпинель

К настоящему времени известно обширное число синтетических монокристаллов. Однако только некоторые из них нашли достаточно широкое использование в ювелирном деле. К ним в первую очередь относятся рубин и другие окрашенные разновидности корунда, мировое производство которых уже превышает несколько сотен тонн в год.

В заметных количествах (порядка нескольких десятков тонн в год) выращиваются кристаллы окрашенного кварца, иттрий-алюминиевые гранаты и в меньшей степени благородная шпинель. В последние десятилетия большое распространение получили фианиты.

Остальные синтетические ювелирно-ограночные материалы имеют резко подчиненное значение. Количество выращиваемого изумруда, например, едва ли превышает 200000 — 250000 кар (~40 — 50 кг) в год. То же, вероятно, относится к благородному опалу и бирюзе. Появление иттрий-алюминиевых гранатов и фианитов, обладающих весьма высокими ювелирными качествами, должно в значительной мере уменьшить использование в ювелирном деле таких традиционных кристаллов-имитаторов алмаза, как титанат стронция (фабулит) и рутил, имеющих относительно невысокую твердость.

Шпинель.

Помимо указанных синтетических ювелирно-ограночных материалов, ставших уже в той или иной степени традиционными, имеется довольно обширная группа монокристаллических соединений, выращиваемых в промышленных условиях и представляющих некоторый интерес для ювелирного дела. Однако их относительно невысокая твердость (4 — 6 по шкале Мооса) препятствует широкому использованию ограненных из них камней. Благоприятными физическими свойствами (в том числе высокой твердостью) обладают алюминат и окись иттрия, а также ряд окислов редкоземельных элементов (Er2О3, Ln2O3 и др.). Но перспективы их использования в ювелирном деле все еще остаются неопределенными и зависят от того, насколько широкое применение найдут эти кристаллы в технике.

Практически любые освоенные в промышленных масштабах синтетические монокристаллы, обладающие твердостью, показателем преломления и дисперсией света большими, чем у кварца, одновременно перспективны и как ограночный материал. Однако при выборе конкретного кристалла основное значение будет придаваться, очевидно, экономическим и коньюнктурным факторам.

Для ювелирных камней очень важны традиции. При прочих равных условиях предпочтение всегда будет отдаваться синтетическим аналогам природных драгоценных камней, а не их имитациям. Целый ряд таких кристаллов уже получен в лабораторных условиях. Однако внедрение их в промышленное производство сдерживается либо несовершенством методик выращивания, либо недостаточными размерами и качеством.

Исследования по синтезу шпинели начались уже через несколько лет после разработки метода Вернейля и быстро увенчались успехом, хотя первый результат был в какой-то степени случайным. При попытке получить синий сапфир из смеси окислов алюминия, магния и кальция с добавкой окиси кобальта извлеченный из аппарата Вернейля кристалл оказался не гексагональным сапфиром, а кубической шпинелью. Это послужило толчком для проведения планомерных работ по синтезу шпинели, исследованию ее свойств и промышленному использованию.

Отличие природной шпинели от синтетической

В настоящее время монокристаллы синтетической шпинели находят широкое применение в различных устройствах в качестве диэлектрического и оптического материала, а также подложек для эпитаксиального наращивания полупроводниковых пленок в интегральных электронных схемах.

Как ювелирное сырье она, по сравнению с техническим использованием, имеет подчиненное значение. Для ограночных целей применяются шпинели, окрашенные в основном в яркие цвета, получаемые за счет введения в них таких хромофорных примесей как марганец, хром, железо, кобальт и медь. Вместе с тем физико-химические свойства и ростовые характеристики шпинели не так универсальны, как у корундов. Поэтому по объему производства шпинель во много раз им уступает.

Наиболее распространенными промышленными методами выращивания монокристаллов шпинели являются методы Вернейля и Чохральского; в лабораторных условиях кристаллы шпинели получают также методом флюса, из расплава, из раствора в расплаве.

Источник

Шпинель

Шпинель – минеральный вид, представляющий из себя сложный окисел магния и алюминия. Шпинель может быть окрашена в широкую гамму цветов – бесцветная, чёрная, красная, жёлто-оранжевая, зелёная, синяя, фиолетово-пурпурная.
Впервые название «шпинель» использовал в своей книге «De natura fossilium» («О природе минералов») в 1546 году немецкий учёный Георгий Агрикола (Georgius Agricola, Georg Bauer, 1494–1555). Он выделил этот минерал из общего ряда «карбункулов» на основании твёрдости и блеска. А как самостоятельный минерал шпинель была описана в 1797 году Мартин Клапротом (Martin Heinrich Klaproth, 1743-1817). О происхождении названия точной информации нет. Разные исследователи выводят название из разных языков, соответственно и с разными значениями.

В зависимости от состава выделяют следующие разновидности, носящие минералогические названия:

— Плеонаст – промежуточный член ряда «шпинель – герцинит». Чёрная окраска этой разновидности шпинели обусловлена наличием большого содержания изоморфной примеси ионов Fe 2+ в позиции Mg 2+ .

— Аутомолит (ганошпинель) – промежуточный член ряда «шпинель – ганит». Окраска в синих и зелёных тонах этой разновидности обусловлена наличием большого содержания ионов Zn 2+ в позиции Mg 2+ , а также небольшими количествами примесных ионов Fe 2+ , Fe 3+ , Cr 3+ , Mn 2+ , Mn 3+ , Ni 2+ , Co 2+ и возможно других.

— Иногда выделяется как разновидность собственно шпинели – «хромшпинель» – хромовая разновидность, являющаяся промежуточным членом ряда «шпинель – пикрохромит» и имеющая преимущественно чёрный цвет.

Существует также множество иных разновидностей, не образующих изоморфных рядов полной смесимости.

Химический состав: MgAl2O4;

Сингония: Кубическая, гексоктаэдрический класс симметрии (точечная группа);

Цвет: Окраска шпинели обусловлена наличием изоморфных примесей элементов хромофоров в кристаллической решётке минерала и их соотношениями. Так, красная окраска «рубиновой шпинели» вызвана изоморфной примесью Cr 3+ , розовая окраска «балэ-шпинели» – Cr 3+ и/или V 3+ , «альмандин-шпинель» – Fe 2+ (в её окраске могут принимать участие Cr 3+ и/или V 3+ ). Другие цвета могут быть вызваны комплексным воздействием различных групп примесных ионов. Ионы Fe 2+ и Fe 3+ участвуют в формировании зелёной, синей и фиолетовой и пурпурной окраски, например, в зелёной и синей окраске аутомолита (ганошпинели) определяющую роль играют ионы Zn 2+ , в комплексе с ионами Fe 2+ и/или Fe 3+ . Определять синий цвет также могут ионы Co 2+ и комплекс (Ti 4+ , Fe 2+ , Сr 3+ ).

Источник

Шпинель синтетическая: описание, характеристики, фото

Шпинель — это самоцвет, используемый в качестве украшения в ювелирных изделиях. Поскольку цена этого камня высока, в последнее время чаще всего используется синтетическая шпинель, полученная в искусственных условиях и очень удачно имитирующая не только природный кристалл, но и некоторые другие самоцветы (аквамарин, циркон, сапфир, топаз, александрит). Более подробно расскажем об этом камне далее.

История происхождения

Впервые о шпинели рассказал знаменитый путешественник М. Поло, посетивший в тринадцатом веке горы Памир. Там находилось малоизвестное месторождение Кухилале, где добыча этого самоцвета велась уже около четырех столетий. Поло назвал это место «рубиновыми копями» – он спутал шпинель с рубином и корундом, как и многие другие.

Спустя несколько лет ученые сделали вывод, что шпинель относится к отдельной группе минералов, которая имеет отличные от других физические свойства.

Этот самоцвет почитали с древнейших времен, так как он был не только очень красивым, но и редким минералом, а потому дорогим. В 1762 году этим самоцветом, имевшим уникальный темно-красный оттенок, была увенчана корона императрицы Екатерины II. Также камень натуральной шпинели красовался в обрамлении знаменитой Шапки Мономаха.

За прошедшие столетия история камня насчитывает несколько наименований – его называли пикотитом, целонитом, рубицелом, лалом и шпинелью благородной. На Руси самоцвет был поставлен в один ряд с изумрудом, сапфиром и аметистом. Сегодня шпинель используют в украшениях так же часто, как жемчуг и бриллиант.

Почему искусственная

В настоящее время натуральный самоцвет очень редко применяют для изготовления ювелирных украшений, и его практически не увидишь в свободной продаже. Это вызвано рядом факторов, таких как редкость минерала, высокая сложность его добычи и последующей обработки. Именно по этой причине популярной и хорошо востребованной сейчас является синтетическая шпинель – камень искусственного происхождения.

Внешне такой кристалл практически не отличишь от природного аналога, а благодаря тому, что при производстве в него добавляют различные пигменты, получаются кристаллы любого оттенка. Сходство синтетического камня с природным довольно высокое, но в большинстве случаев его все же используют для имитации иных самоцветов.

Шпинель является достаточно необычным и редким камнем, поэтому с ним связано много легенд и суеверий. С латыни его название переводится как «маленький шип» – spinella или spina, а с греческого языка как «искра» – spinos. В России минерал имеет одноименное название с горой, где велась его добыча.

Виды ювелирного камня

Благодаря тому, что синтетическая шпинель содержит в своем составе разнообразные примеси, она может легко приобретать любые цветовые оттенки (от желтого и розового до фиолетового и черного).

Также подвиды этого минерала могут иметь различную прозрачность – от полностью мутного состава до совершенно прозрачного.

Также шпинель производится в виде разного размера кристаллов, которые могут соединяться в друзы.

Ценность минерала

Стоит заметить, что не все разновидности этого самоцвета признаются драгоценными камнями и предназначаются для ювелирного производства. В процессе исследований, ученые-минерологи выделили некоторое количество видов шпинели, которые относятся к обычным камням и не считаются драгоценными – это черные и бурые самоцветы.

Наиболее ценной считается шпинель (синтетическая в том числе) оранжевых и красных оттенков, по насыщенности близких к рубину, а также неоновые и темно-синие кристаллы. Естественные экземпляры камня довольно редки, и их цена баснословно высока. Лабораторные условия позволяют получать минерал нужного размера и оттенка. Особенно модным сейчас является самоцвет голубого оттенка, близкого к сапфиру или аквамарину.

В естественных условиях шпинель добывают на крупных месторождениях Таиланда, Кампучии, Вьетнама. Менее значительные добывающие участки расположены на Мадагаскаре, в Индии и Австралии. Самые ценные виды минерала красного цвета добывают в Мьянме, а синего – на Шри-Ланке.

Свойства синтетического минерала

Кристаллы, которые выращены искусственным путем, обладают различными оттенками в зависимости от добавленных окрашивающих примесей. Каждому виду минерала среди специалистов присвоено определенное название:

• дегуссит – бесцветный самоцвет;
• эринид – зеленая синтетическая шпинель;
• азурлит – голубой кристалл.

Камни самоцвета, полученные искусственно, отличаются высокой плотностью и спайностью, а также показателями чистоты, что редко встретишь у натуральных минералов.

Также преимуществом синтетических кристаллов перед естественными является то, что они не содержат внутри полос и мелких пузырьков, а линии роста изогнутой или ломаной формы видны крайне слабо или отсутствуют вовсе. А если самоцвет все же имеет пузырьки, то их размеры различны, а форма сложно-асимметричная, что создает определенную игру света. Также у лабораторной шпинели допускаются двухфазные вкрапления в виде плоских пустот небольшого диаметра, полость которых может заполняться газом или жидкостью, придавая им причудливые формы.

Как отличить синтетический минерал

Несмотря на то, что природный и искусственный самоцветы схожи по внешнему виду, они кардинально отличаются по составу и свойствам. Синтетический камень шпинель (большая его часть) состоит из магния и окиси алюминия, так как эти вещества применяются в качестве исходных компонентов при лабораторной кристаллизации минерала. Это свойство проявляет себя таким образом, что преломление искусственного кристалла намного заметнее природного.

На современном рынке драгоценных камней для ювелирной промышленности наибольшим спросом пользуются голубые минералы, подменяющие в зависимости от оттенка сапфир, лазурит или аквамарин.

Чтобы отличить голубой искусственный аналог от натурального кристалла, специалисты пользуются методом Челси, что заключается в следующем:

• для проведения анализа применяют специальный одноименный фильтр;
• если при детальном рассмотрении под ним обнаруживается, что голубой самоцвет имеет хорошо различимый алый или бордовый отсвет, это свидетельствует об искусственном происхождении минерала.

Объясняется это тем, что красный оттенок дает кобальт, который добавляется при выращивании к магнию и окиси алюминия для получения голубой или синей синтетической шпинели.

Область применения

Несмотря на то, что первые опыты по выращиванию искусственного кристалла были неудачными и результат получился случайно, научные исследования по синтезу продолжились и быстро увенчались успехом. Они послужили толчком для активного продвижения производства шпинели в лабораторных условиях, исследования ее характеристик и практического применения.

Сегодня этот синтетический кристалл получил довольно широкое распространение в двух областях промышленности:

• изготовление устройств и приборов – шпинель используется в качестве диэлектрического и оптического материала;
• ювелирное производство – минерал ярких оттенков применяется в виде сырья для изготовления украшений.

Отличительной характеристикой обработанного (ограненного) искусственного камня является игра световых лучей, которая практически не уступает свойствам других камней, например, бриллианта. Отсюда следует вывод, что такая синтетическая шпинель в ювелирных изделиях нередко служит более дешевым аналогом дорогих драгоценных камней.

Магические свойства камня

Еще с древних времен известны поверья о том, что шпинель обладает достаточно сильными магическими свойствами.

Согласно им, камень изменяет жизнь к лучшему и даже способен вернуть к обычной жизни отчаявшегося человека. Однако он может помочь только искреннему человеку с добрыми намерениями. Также самоцвет приносит удачу и любовь, развивает дар, который позволяет видеть будущее.

А вот злому и жадному человеку, согласно приметам, прикасаться к минералу запрещается – он может нанести вред здоровью и даже уничтожить.

Такими свойствами обладает не только природный камень, но и синтетическая шпинель, как и естественный кристалл, она энергетически связана с тремя небесными телами – Юпитером, Венерой и Солнцем. Воздействие минерала зависит от активности этих тел и потому проявляет разную интенсивность.

Усиливает влияние шпинели золотая оправа, поэтому украшения из этого металла, инкрустированные таким самоцветом, будут воздействовать на человека наилучшим образом.

Лечебные свойства минерала

Впервые чудесный лечебный эффект шпинели был описан известным целителем и оккультистом Парацельсом, который широко использовал измельченный минерал в целях лечения различных болезней.

Современные народные врачеватели утверждают, что этот кристалл прекрасно помогает в лечении многих заболеваний.

Считается, что камень производит общеукрепляющий эффект, активизирует кровообращение, излечивает некоторые кожные заболевания, помогает при проблемах со зрением, снимает боли в суставах и мышцах. При этом имеет определенное значение цвет кристалла:

• красный – положительно влияет на кровообращение, сексуальную жизнь, помогает переносить параличи и укрепляет иммунитет;
• синтетическая светло-зеленая шпинель поможет при головной, суставной и сердечной боли, при плохом зрении, нормализует артериальное давление и восстановит обмен веществ;
• розовый минерал воздействует на болезни кожи, производит успокоительный эффект и улучшает сон;
• синий кристалл помогает при проблемах с желудочно-кишечным трактом, легкими, почками, печенью и эндокринной системой;
• черный камень снимает боли при травмах, повышает давление, уменьшает кровотечения и улучшает самочувствие.

Знаки зодиака и шпинель

Астрологи утверждают, что характеристики камня зависят не только от цвета, но и от знаков зодиака. На свойства синтетического камня шпинели могут оказывать влияние даже звезды.

Они рекомендуют носить кристалл в таких изделиях, как серьги и кольца, причем последние – на указательном или безымянном пальце левой руки.

Камень хорошо подходит тем, кто родился под знаками Овна, Льва, Стрельца, Водолея и Козерога. Этим людям минерал улучшит физическую форму и активизирует интеллектуальную активность, а также укрепит волю.

Весам и Тельцам он добавит силы и энергии, а Рыбам поможет принять правильное решение.

Источник