Что такое синтетический камень

Что такое синтетический камень

А. СТОЛЯРЕВИЧ, главный эксперт Геммологического центра МГУ.

Т. САЗОНОВА (г. Ейск Краснодарского края).

Во все времена ювелирные изделия играли значительную роль в качестве объектов украшения, накопления и инвестиций. Изделия покупаются, дарятся, передаются по наследству в надежде на то, что при необходимости можно будет быстро реализовать их, получив достаточно высокую цену. Но специфический мир драгоценностей многообразен, и зачастую те предметы, которые долгие годы считались неоспоримой ценностью, сегодня уже не обладают столь значительной стоимостью. Особенно часто проблемные ситуации возникают при продаже, покупке и других операциях на рынке ювелирных изделий со вставками из синтетических камней.

Что же такое синтетический камень? В ювелирных изделиях используются самые разные материалы. Иногда это — природные камни, иногда — имитации, похожие только внешне, но отличающиеся от природных камней по составу и свойствам. А иногда это — синтетические камни, которые являются полными аналогами природных, но получены (выращены) человеком искусственно.

Попытки создания аналогов драгоценных материалов предпринимались еще в древности алхимиками, но драгоценные металлы синтезировать в ощутимых количествах так и не удалось, в то время как успешный синтез искусственных камней можно считать воплощением мечты алхимиков.

Первые сведения о получении синтетических камней относятся к 1885 году. В 1891 году французский исследователь-минералог Вернейль делает заявление в широкой печати об открытии метода выращивания синтетического рубина, позволяющего получать кристаллы, приемлемые для ювелирного использования по размеру, цвету и прозрачности.

А уже в 1907 году мировой годовой объем производства синтетических рубинов достигает 5 млн. карат (1 карат = 0,2 грамма). Синтетический сапфир впервые был получен в 1910 году (см. "Наука и жизнь" № 8, 1997 г.).

Таким образом, даже в изделиях, изготовленных в конце прошлого или в начале нынешнего века, мы можем встретить синтетические рубины или сапфиры. И в настоящее время синтетические камни, используемые в качестве вставок в ювелирных изделиях, достаточно широко распространены, существует даже особый рынок "синтетики", динамично развивающийся и весьма перспективный. Наряду со ставшими уже традиционными рубинами и сапфирами, выращенными методом Вернейля, появились другие синтетические камни: александрит, изумруд, шпинель, кварц и даже алмаз. Более того, созданы такие искусственные камни, аналогов которых в природе не встречается, — например, кубическая окись циркония, широко известная как фианит.

Для России наибольший всплеск популярности ювелирных изделий с синтетическими сапфирами и рубинами приходится на 1960-1980-е годы. Именно тогда в широкую продажу поступают украшения из золота, обычно 583-й пробы, с крупными ярко-красными прозрачными вставками из "вернейлевских" рубинов или с ярко-синими — из "вернейлевских" сапфиров. Появились даже искусственные корунды с эффектом смены цвета (камень меняет цвет в зависимости от условий освещения).

Необходимо отметить, что на сопровождающих каждое изделие ярлыках (бирках) часто указывали только название камня без пояснения — природный он или синтетический. Иногда на ценнике в ювелирном магазине было написано просто "корунд". В настоящее время существуют жесткие нормативы, определяющие правила обозначения и названия ювелирных камней, в соответствии с которыми слово "синтетический" указывается в обязательном порядке, а продажа синтетических камней под видом природных преследуется по закону.

Драгоценными камнями принято считать только природные камни, да и то не все, а лишь алмаз, рубин, сапфир, изумруд, александрит и жемчуг.

Читайте также:  Триммеры для тела для мужчин

Каким же образом определить, является камень природным или синтетическим? Ответ можно получить, обратившись к специалисту в области драгоценных камней — геммологу. Действительно, по внешнему виду бывает достаточно сложно отличить природный камень от синтетического даже опытному ювелиру. Ведь по своим оптическим, физическим и механическим свойствам, по химическому составу эти камни являются практически полными аналогами. Поэтому искусственный рубин нельзя назвать "стеклом". Стекло, имитирующее камень, используют лишь в дешевой бижутерии. Для проведения тщательного геммологического изучения включений, микропримесей, структурных особенностей ювелирных камней специалисты используют микроскопию, спектроскопию и другие тонкие методы исследования вещества.

Сейчас в России действует несколько крупных экспертных геммологических центров и лабораторий. Наиболее известные находятся в Москве: Геммологический центр МГУ (Геологический факультет), Московская горно-геологическая академия. Консультацию геммолога можно получить также в Горном институте Санкт-Петербурга и в Екатеринбургской геолого-разведочной академии.

Синтетический сапфир – искусственно полученный камень, который вырастили в лаборатории. Главными условиями создания такого кристалла являются определенные значения температуры, давления и процентного соотношения исходных элементов. Внешние данные самоцветов не уступают, а нередко и превосходят природные минералы.

Что такое гидротермальный сапфир

Искусственный сапфир получают в лаборатории. Другие названия такого камня – гидротермальный, или нано-сапфир. Его особенности:

  • не имеет сколов и трещин;
  • может подвергаться воздействию температуры и излучения без вреда цвету;
  • отличается высокой чистотой.

Недостатком сапфира из нано-группы является несколько меньшая твердость, чем у природного.

Разновидности и цвета камня

Изначально синтетические лабораторные, как и природные камни, бесцветные (лейкосапфиры). При добавлении примесей удается достичь желаемого цвета. Оттенки синтетического сапфира и добавки:

  • голубой, синий, фиолетовый, васильковый – железо и титан;
  • розовый, красный, бордовый, оранжево-розовый – ванадий, хром, титан;
  • зеленый – хром-турмалин;
  • белый – нет примесей;
  • желтый – бериллий.

Ученые научились выращивать синтетический звездчатый сапфир. Это камни, обладающие эффектом астеризма – если посмотреть через него на свет, то создается впечатление, что внутри расположены скопления звезд.

Изменение оттенка или улучшение внешнего вида самоцвета направлено на повышение его себестоимости и товарных качеств. Это делается с помощью различных воздействий:

  1. Диффузия – способность одних веществ проникать в состав других соединений, замещая собой исходные молекулы. Кристаллы обрабатывают солями бериллия под высокими давлением и температурой, в результате чего усиливается эффект астеризма. Такие камни называются диффузионными.
  2. Облучение ультрафиолетом – делает цвет насыщеннее, гуще. Это облагороженный сапфир.
  3. Нагревание до 1500–2000 °С. Это тоже способ облагораживания самоцвета, при котором изменяется цвет минерала, к примеру, с розового на голубой.

Отдельно стоит деклассированный сапфир – минерал натурального происхождения, но низкого качества, из-за чего его невозможно определить в какой-то конкретный класс по прозрачности или цвету. Непрозрачный, с темными включениями, невзрачный, он не похож на привычный красивый кристалл.

История изобретения камня

Сапфир – редкая находка в природе, его запасы ограничены. Известный с древности камень остается популярным до сих пор. К концу XIX века проблема стала носить острый характер. Это требовало пополнения ювелирного рынка новыми украшениями.

Многие химики и физики занимались вопросом создания искусственного камня. В итоге в 1907 г. Вернейлю удалось вырастить кристалл в искусственных условиях. Для этого он использовал оксид алюминия и пламя горелки. По методу Вернейля в лабораториях производят синтетические сапфиры до сих пор.

Читайте также:  Чернота на стенах в квартире

Способ изготовления сапфира

Существуют 2 способа получения синтетического сапфира в условиях лаборатории:

  1. Смесь исходных материалов (оксида алюминия и добавок для цвета) в виде порошка засыпают в вибрирующий бункер со специальными отверстиями. По трубкам из отверстий порошок просыпается в печь, параллельно с этим подается кислород и водород. Сгорая, водород расплавляет смесь, начинает расти кристалл.
  2. Нано-сапфиры выращивают, используя за основу оксид алюминия. Для этого затравочные пластины помещают в специальные приборы, где поддерживается нужное давление и температура до 5000 °С.

Смотрите передачу о выращивании камней на специальной фабрике:

Как отличить сапфир от подделки

Отличить синтетический камень от натурального по внешним признакам довольно сложно:

  • лабораторный кристалл отличается особой чистотой, прозрачностью, он крупнее природного и дешевле;
  • у искусственно выращенных сапфиров часто наблюдается зона роста – полоса внутри кристалла, отличающаяся более насыщенным цветом;
  • у природного минерала есть неровности, трещины;
  • мелкие округлые пузырьки – признак выращивания в автоклаве.

Найти разницу между природным кристаллом, выросшим в естественной среде и тем, которого растили в лаборатории, можно с помощью механических способов:

  1. Подсветить лампой с УФ-излучением. Натуральный самоцвет флюоресцирует красным или оранжевым цветом, синтетический не светится совсем.
  2. Рефрактометр определяет показатель преломления света у камня. Для природного кристалла он составляет 1,762–1,776.
  3. Если поместить минерал в монобромнафталин и поставить емкость на белый лист, то прямые полосы будут говорить о естественном росте камня, а скошенные – об искусственном.

Под видом сапфира на рынке могут предложить купить фальшивки из окрашенного стекла. Отличить сапфир от подделки можно в домашних условиях:

  1. Природные минералы содержат включения – это светлые точки и черточки, которые видны при рассмотрении камня через лупу. У лабораторных экземпляров нет включений, но они значительно дороже стеклянных подделок. Фальшивки из стекла не имеют следов примесей.
  2. Самоцвет отличается высокой твердостью, потому устойчив к механическим повреждениям. Если провести по стеклу, то камень его поцарапает.
  3. Природный камень прохладный, а лабораторный – температуры окружающей среды. Оба довольно долго нагреваются от тепла ладоней. Стекло нагревается в руках быстро.

По обозначениям на ювелирных бирках можно определить, что за материал использовался при создании украшения:

  • на количество кристаллов указывает 1-я цифра;
  • следующее обозначение – название самоцвета, сапфир указывается как «Сп.»;
  • если далее идет «Об.», то камень был облагорожен, т. е. подвергся воздействию высокой температуры или рентгеновского облучения для изменения оттенка;
  • сокращение «Кор.» указывает на гидротермальный корунд;
  • следующая строка говорит о форме огранки (Груша – «Гр.», квадрат – «Кв.», треугольник – «Тк.»);
  • 3-я строка – чистота, вес и цвет; гидротермальные камни не имеют таких характеристик, на бирках синтетических самоцветов этих цифр не будет.

Обратите внимание на видео про отличия натуральных и синтетических камней:

Свойства и применение искусственного сапфира

Ежегодно производятся тонны кристаллов. Значительная часть синтетических сапфиров идет в ювелирное дело. Другая часть используется для создания:

  • подложек для микросхем;
  • стекол для авиапромышленности, космических объектов;
  • деталей фотоаппарата;
  • предметных стекол;
  • вставок в офтальмологические приборы;
  • стекол для часов, гаджетов.

Химическая формула гидротермального сапфира – Al2O3. Физические свойства:

  • твердость – 9 баллов из 10 по шкале Мооса;
  • температура плавления – 2030 °С;
  • выраженный стеклянный блеск;
  • режется только алмазом;
  • плотность 3,93 г/см3.
  • растворяется в кислотах и органических соединениях.
Читайте также:  Новое в резьбе по дереву

Украшения с минералом

Из синтетического сапфира делают самые разные украшения:

Синтетический самоцвет отличается яркой цветовой гаммой и блеском, имеет благородный вид, потому требует подбора наряда. Светлые кристаллы хорошо смотрятся на молодых девушках, камни темных оттенков – на женщинах средних лет и мужчинах. Украшения с миниатюрной вставкой подойдут для ежедневного ношения, самоцветы покрупнее будут уместны при выходе в свет. Примеры сочетаний синтетического сапфира с предметами гардероба:

  • кофейное вечернее декольтированное платье, высокая прическа и голубое колье;
  • бледно-розовый классический костюм с серебристым отливом и розовые серьги в серебре;
  • синие джинсы, белая блуза и фиолетовый браслет;
  • летнее платье в стиле бохо и зеленая подвеска в золоте;
  • бордовая кофта, черные брюки и белая брошь.

Синтетические камни и камни-имитации

Синтетические камни — это кристаллизованные или перекристаллизованные продукты, полностью или частично произведенные человеком различными методами. Физические и химические свойства и/или кристаллическая структура синтетических камней полностью соответствует их природным аналогам.

Камни-имитации являются подделками природных или синтетических камней или продуктов, частично или полностью сделанных человеком. Эти камни имитируют эффект, цвет и внешний вид природных ювелирных или синтетических камней, не передовая их химических и/или физических свойств и/или их кристаллическую структуру.

Большое число имитаций имеет алмаз – фианит, муассанит, лейкосапфир (бесцветный корунд), стекло и др.
В качестве имитаций чаще всего применяются синтетические камни, не имеющие природных аналогов – фианиты, стекла, синтетические муассаниты, реже иттрий-алюминиевые гранаты (ИАГ), зеленые и синие кварцы.

Синтез драгоценных ювелирных и технических камней происходит несколькими способами:

— способ Вернейля считается классическим и является первым
промышленным методом выращивания кристаллов корунда,
шпинели и других синтетических кристаллов;
— способ Чохральского, второй распространенный метод выращивания синтетических кристаллов драгоценных камней. Методом Чохральского выращивают синтетический корунд, шпинель, гранаты, и другие искусственные камни;
— часто применяется метод кристаллизации из раствора в расплаве с использованием флюсов. Метод применяют для выращивания синтетических алмазов, изумрудов, бериллов, иттрий-алюминиевых гранатов, корундов, шпинели;
— эффективен гидротермальный способ выращивания кристаллов драгоценных камней. Гидротермальным методом синтезируют разновидности кварца и корунда

Основой для синтезирования искусственных камней служит свинцовое стекло — современный страз.
Страз состоит из 38% кремнезема, 53% окиси свинца и 8% калиевой соды, 1% составляют примеси глицерина, буры и мышьяковистой кислоты.

Для получения определенных образцов используют соответствующие добавки: для получения рубина — сурьмяное стекло и кассиевый пурпур; сапфира — окись кобальта; аметиста — окись кобальта и марганца; изумруда — окись меди и хрома; шпинели — оксид алюминия и магния и т. д.

Отличить искусственный камень от природного не так уж сложно, поскольку практически не удается получить синтетический камень без пылевидных включений, пузырьков воздуха, хорошо заметных при рассмотрении камня в микроскоп или через лупу.

В естественных минералах бывают воздушные включения, но они почти никогда не имеют округлую форму, характерную для включений синтетических образцов.

Иногда можно заметить в синтетических камнях изогнутые бороздки — линии роста кристаллов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector