На протяжении многих десятилетий и даже столетий украшения считались привилегией богатых. Для всех остальных украшения были недоступной роскошью. Благодаря усилиям ученых удалось создать аналоги многих драгоценных камней. Эти сверкающие кристаллы сделаны из тех же веществ, что и их натуральные аналоги. Внешнее сходство настолько велико, что отличить натуральный самоцвет от искусственного можно только с помощью специальных технологий.
Для чего используются изумруды и другие камни, синтезированные человеком? Насколько они отличаются от природных драгоценных камней? Носить украшения с этими камнями дурной вкус или нет?
Гидротермальные изумруды: что это такое?
Гидротермальный изумруд — это изумруд, выращенный с использованием гидротермального метода, иногда обозначаемый аббревиатурой ht. Его второе название «нано-изумруд» отражает высокую технологичность этого процесса. Как и его природный прототип, наноизумруд представляет собой разновидность берилла, который представляет собой сложную соль и содержит атомы алюминия, кремния и бериллия.
Зеленый цвет изумруда обусловлен включениями хрома, ванадия и оксида железа. Эти вещества могут присутствовать в различных пропорциях, окрашивая кристалл в разные оттенки: от теплого желтовато-зеленого до более прохладного аквамаринового. Обнаруженная зависимость позволяет производителям получать заданные цвета из искусственно выращенных изумрудов.
Читайте также: Камень Кахолонг
По сравнению с природными камнями наноизумруды синтезируются за меньшее время и в более стабильных условиях. Благодаря этому они редко содержат примеси и включения, нарушающие прозрачность. Это означает, что гидротермальные изумруды чище и прозрачнее, чем их природные аналоги. Само отсутствие включений должно говорить о том, что камень создан не природой, а человеком.
Чтобы понять, природный камень или искусственный, используют ультрафиолетовое излучение. Если на гидротермальный изумруд направить луч ультрафиолетового света, появится коричневое свечение. В отличие от искусственно синтезированных драгоценных камней природные драгоценные камни инертны к ультрафиолетовому излучению и не реагируют на него флуоресценцией.
История искусственного выращивания
Авторами гидротермального метода были ученые из Германии: Ортфель и Перре. Первые опыты по синтезу искусственных изумрудов были проведены в 1888 году. Новая технология долгое время держалась в секрете. Это позволяло синтезировать камни, не опасаясь соперничества.
Однако расцвет этой техники пришелся на годы Великой Отечественной войны. Кристаллы изумруда требовались для некоторых высокотехнологичных отраслей, в частности радиоэлектроники. Для изготовления деталей электронных устройств подходили только самые чистые камни, основным поставщиком которых была Бразилия. С началом военных действий этот источник стал недоступен и был заменен новым методом, с помощью которого стали синтезировать искусственные кристаллы.
В настоящее время области применения гидротермальных изумрудов следующие:
- ювелирное производство;
- радиотехника;
- лазерное оборудование.
Как происходит процесс?
Встречающиеся в природе драгоценные камни образуются из минералов, растворенных в воде. В недрах земли под высоким давлением и высокой температурой эти минералы медленно выпадают в осадок и образуют кристаллы. При синтезе искусственных драгоценных камней в лаборатории с помощью специальных устройств создается среда, похожая на природную.
Для получения синтетического изумруда необходимо несколько условий:
- раствор, содержащий необходимые элементы (его получают путем растворения измельченных в порошок природных самоцветов неудовлетворительного качества, непригодных для работы или мусора, полученного в результате обработки и полировки других изумрудов);
- высокая температура (от 300 до 600 градусов Цельсия, благодаря таким температурам происходит осаждение и кристаллизация минералов из раствора);
- высокое давление (достигается помещением в автоклав);
- затравочный кристалл (качественная кристаллическая пластина из берилла или другого материала, к которой впоследствии будут прикреплены частицы созданного камня).
Для синтеза искусственных изумрудов необходимо устройство, устроенное по принципу автоклава. В него помещают раствор и создают необходимую среду для кристаллизации. Сам процесс занимает несколько недель, в зависимости от размера кристалла, который вы хотите получить.
Читайте также: Халцедон
Свойства гидротермальных изумрудов
Наноизумруды по своим физическим и оптическим свойствам очень близки к своему природному прототипу. Они имеют следующие характеристики:
- твердость по шкале Мооса – от 7,5 до 8 (немного ниже, чем у алмаза, твердость которого считается максимальной и равной 10);
- плотность: от 2,69 до 2,78 г/см;
- форма кристалла: шестиугольная;
- кислото- и щелочестойкий;
- продолжайте нагревать до 650°C.
Применение в ювелирном искусстве
Искусственные изумруды имеют зеленовато-голубой оттенок, считающийся одним из самых красивых. Природные аналоги с таким оттенком встречаются лишь в некоторых месторождениях, например, в Бразилии. Синтетические изумруды хорошо поддаются огранке и хорошо полируются, поэтому их охотно используют ювелиры.
Изумрудный цвет чудесно сочетается с белым золотом или серебром, а также с другими синтетическими камнями, такими как стразы или горный хрусталь. Работая с этим материалом, ювелиры создают уникальные по своей красоте броши, подвески, серьги и ожерелья (см фото).
Плотность гидротермальных изумрудов лишь немного ниже плотности их природных предшественников, поэтому украшения из них прочны и устойчивы к истиранию. Одним из уникальных преимуществ искусственных драгоценных камней перед природными является возможность синтезировать кристалл с заданными параметрами и формой. Эти необычные камни становятся основой для уникальных авторских украшений.
Гидротермальные изумруды являются высокотехнологичным продуктом, поэтому их необходимо защищать от подделок. К каждому украшению производитель прикладывает сертификат с подробным описанием используемых материалов и их параметрами.
В некоторой литературе, посвященной ювелирному делу, можно встретить термины «дуплет» и «триплет». Что означают эти слова? Ювелиры используют эти названия для обозначения камней, состоящих из нескольких частей, склеенных между собой с помощью специальной техники. Примером такого дублета является камень, состоящий из прозрачной основы (берилла или горного хрусталя) и окрашенной лицевой стороны. Тройка – это камень, состоящий из трех осколков.
По своим свойствам эти камни уступают цельным, например, имеют меньшую механическую прочность. Использование этого варианта при изготовлении ювелирных изделий допускается при одном условии: в описании товара должно быть указано, что камень является дублетом или триплетом и имеет соответствующую цену.
Сколько стоят?
Основными производителями гидротермальных драгоценных камней являются Россия, Япония, Китай и Соединенные Штаты Америки. Производство в этих странах постоянно совершенствуется, и в то же время меняется стоимость синтетических камней.
Средняя цена необработанного наноизумруда составляет от 5 до 8 долларов за грамм. Такие камни имеют низкие эстетические качества и являются сырьем для ювелиров. Стоимость камня после его огранки и полировки намного выше и колеблется от 35 до 85 долларов за карат. Натуральные камни того же размера стоят в десятки раз дороже.
Многие негативно относятся к искусственно синтезированным драгоценным камням, ставя их на один уровень с грубыми подделками украшений из хрусталя или цветного стекла. Эта позиция глубоко ошибочна. На самом деле гидротермальные минералы имеют такой же химический состав, как и их природные аналоги. Его синтез – результат кропотливой работы многих ученых, сумевших скопировать процесс, происходивший в недрах земли на протяжении миллионов лет.
Высокие технологии не только полностью повторили все этапы формирования этого драгоценного камня, но и позволили контролировать синтез, получая изделие нужного цвета и размера. Все украшения, полученные гидротермальным путем, имеют подтверждение своего качества в виде сертификата.
