Природный изумруд при огранке теряет до 95 процентов своего первоначального веса. Для того чтобы сохранить как можно больше шероховатостей, резчик должен отклониться от нормы. По этой причине огранка натуральных драгоценных камней часто далека от идеала.
Гидротермальный изумруд – что за камень?
Гидротермальный изумруд — редкий случай, когда человек научился не только копировать то, что создала природа, но и выходить за ее пределы. Такой метод составления композиции позволяет создавать камни с минимальным количеством включений: Пустоты, пузыри и трещины.
Изумруды разумного качества трудно найти. Природа научилась создавать камни с потрясающе красивыми и насыщенными цветами, но не с безупречной чистотой. Большинство камней, используемых для изготовления ювелирных изделий, содержат множество включений, видимых даже невооруженным глазом. Очень немногие высококачественные образцы стоят больше, чем лучшие рубины и бриллианты.
История создания
Первые синтетические изумруды появились в 1930-х годах. Немецкая компания IG Farben Industrie разработала специальный солевой раствор, который позволил производить камни ювелирного качества. Новинка получила название «Игмеральд». Однако дальнейшие исследования были прекращены, так как началась Вторая мировая война, и у немецкой науки появились другие приоритеты.
Промышленный выпуск гидротермальных изумрудов был начат в США в 1940-х годах. Американский бизнесмен Кэрролл Чатем начал производство синтетических камней и даже придумал для них название «созданные драгоценные камни». Предприятие стало коммерчески успешным, хотя изумруды Чатема значительно отличались от своих природных аналогов по плотности, двулучепреломлению и коэффициенту преломления.
Техника синтеза гидротермальных изумрудов развивалась постепенно. В 1960-х годах американский исследователь Э. Флэниган разработал метод выращивания кристаллов из растворов при высокой температуре и давлении, но он имеет серьезные недостатки: Процесс роста быстро затухает, что затрудняет крупномасштабное производство.
Советским ученым в Новосибирске удалось найти решение. В 1970-х годах группа молодых исследователей разработала технологию, обеспечивающую стабильный рост кристаллов из гидротермальных растворов — русского изумруда. Позже были изобретены другие разновидности изумрудов, выращенных гидротермальным способом, такие как изумруды Бирона, Малосси и китайские изумруды. Наиболее популярными на мировом рынке являются камни, выращенные по технологиям русского изумруда и колумбийского цветного изумруда.
Как выращивают гидротермальные изумруды
Гидротермальный изумруд — это изумруд, который извлекается из водного раствора при высокой температуре и давлении. Этот метод синтеза наиболее близок к естественному процессу образования драгоценных камней.
Глубокие слои земной коры содержат богатую минералами воду, в которой растворены компоненты будущего кристалла. Когда вода перемещается в более глубокие слои, она оказывается в зоне более низкой температуры и давления. Так формируется кристалл изумруда в полостях и расщелинах земной коры. Проблема в том, что процесс естественного синтеза занимает тысячи лет. Более того, заветный камень до сих пор не найден.
Аналогичные условия создаются и в лаборатории. Для выращивания кристаллов в лаборатории используются толстостенные стальные мензурки — автоклавы, выдерживающие чрезвычайно высокие температуры и давление. Их внутренняя поверхность покрыта золотом или металлами платиновой группы для предотвращения химических реакций с раствором. На дне такого сосуда помещается и нагревается ёмкость, содержащая солевую часть раствора, а сверху подвешиваются специальные пластины с более низкой температурой. Сырье растворяется и транспортируется наверх, где оседает на поверхности пластин. Этот цикл повторяется несколько раз.
Гидротермальный процесс позволяет изумрудному кристаллу развиться за 1-3 месяца. Это делает его экономически выгодным. Однако оборудование, используемое для синтеза кристаллов, дорого и требует квалифицированного персонала, что определяет цену гидротермальных изумрудов.
Что такое гидротермальный изумруд — самое интересное
Синтетический минерал — это минерал, идентичный природному, выращенный в лабораторных условиях. Хотя этот камень не имеет природного происхождения, он высоко ценится ювелирами и покупателями. Продукты с ним часто покупают в качестве более дешевой альтернативы дорогим оригиналам.
Кроме того, минерал обладает серьезными магическими свойствами и издавна использовался в качестве амулета. Гидротермальные изумруды охотно передаются из поколения в поколение, используются как талисманы, на них надеются как на защиту, их носят в мир, чтобы противостоять стихиям и путешествовать по миру.
Все, кто верит в силу природы, доверяют зеленому камню, и даже если человек вмешивается в процесс добычи, результат не меняется.
Исследования и процесс изготовления: какими были и какие есть сегодня
Идея составить композицию из роскошных и дорогих изумрудов пришла к людям очень давно. С тех пор ученые и исследователи работают над добычей этого минерала, без конца экспериментируя и проводя испытания. В результате получаются крошечные кристаллы изумруда, которые практически неотличимы от оригинала.
Исследователи добились наилучшего результата, когда покрыли бериллий, оксид алюминия и диоксид кремния слоем димолибдата в платиновом тигле. Конструкция подвергалась воздействию высоких температур в автоклаве в течение 24 часов.
Их регистрировали на разных стадиях роста и под воздействием изменения температуры. В результате их анализа были получены кристаллы с правильной массой и длиной и цветом, наиболее близким к натуральному.
Сегодня метод синтеза искусственных изумрудов остался прежним. Изменилось только оборудование. Современные машины автоматически управляют производством гидротермальных камней с заранее заданными параметрами. Минералы, выращенные в новых условиях, устойчивы к ультрафиолетовым лучам и служат десятки лет, не теряя своего цвета и свойств.
В отличие от настоящих зеленых камней, синтетические камни выдерживают температуру до 650 °C и не боятся контакта с агрессивными веществами. По твердости гидротермальные минералы не уступают природным камням. Они также обладают повышенной устойчивостью к механическим нагрузкам и не растрескиваются со временем.
Внешние признаки искусственного самоцвета: есть ли отличия?
Химический состав и физические свойства настоящих и поддельных камней идентичны почти во всех отношениях. Визуально отличить синтетический изумруд от натурального практически невозможно. Это может сделать только опытный ювелир, и только если есть возможность проанализировать камень в лаборатории.
Появление гидротермальных драгоценных камней перевернуло ювелирный мир, и вот почему. Теперь каждый может купить красивый драгоценный камень, не похожий на настоящий, по доступной цене.
Искусственно полученные минералы имеют некоторые особенности.
- Во-первых они отличаются наличием трубчатых включений.
- Во-вторых, в состав входят коричневые примеси железа.
Синтетический минерал невозможно распознать на глаз. Они имеют форму, идентичную оригиналу, с небольшими изъянами, указывающими на их натуральность, такими как неровности и едва заметные трещины. Почти все синтетические драгоценные камни имеют зеленый цвет с оттенком синего или более темного. Они совершенно прозрачны и часто имеют видимые пузырьки воздуха внутри.
История происхождения
Кольцо с гидротермальным изумрудом
Гидротермальный изумруд — второй после рубина драгоценный камень, добытый искусственным путем. Первые экспериментальные образцы были созданы в конце двадцатого века. В течение 50 лет технология постоянно совершенствовалась в попытке воспроизвести красоту и качественные характеристики природных изумрудов. Так, в 1930 году был создан первый гидротермальный изумруд ювелирного качества, так называемый «Игмеральд».
Со второй половины двадцатого века и до сегодняшнего дня синтетические изумруды производятся во многих странах. Большинство из них расположены в России, Таиланде, Германии и Италии.
Чем отличается изумруд от гидротермального изумруда?
Поскольку происхождение искусственных и натуральных камней практически идентично, разницу между ними очень трудно определить даже самым опытным ювелирам. Однако можно заметить некоторые незначительные различия между цветными камнями, если обратить внимание на следующие характеристики:
| № а/я | Индекс | Подлинный изумруд | Подлинный настоящий камень изумруд |
| 1 | Наличие включений и форма | Кристаллы обычно имеют неправильную форму и некоторые включения и микротрещины в структуре. | Камни правильной формы с воздушными включениями в структуре. |
| 2 | Слайд | Кристаллы выглядят полупрозрачными или прозрачными. | Прозрачность образцов отличная, с высоким индексом прозрачности. |
| 3 | Цвет | Зеленый, иногда с примесью красных, синих или желтых тонов. | Глубокий, насыщенный зеленый цвет |
| 4 | Реакция на ультрафиолетовое излучение | Выцветает под воздействием солнечного света и теряет свой изумрудно-зеленый цвет | Устойчивость к ультрафиолетовому излучению, можно носить в солнечную погоду без опасений |
Технология выращивания
- Крошку настоящего изумруда, полученную в процессе его огранки, помещают в автоклав, состоящий из двух частей. Туда же в нижнюю часть добавляют в определенной пропорции химические элементы, входящие в состав натурального самоцвета – кремнезем, хром, оксиды бериллия и алюминия.
- Герметизированный сосуд с компонентами подвергают воздействию высоких температур (до 600°С) и давления (до 1500 атм), в результате чего между ними происходит химическая реакция.
- Насыщенные пары, возникшие под воздействием термообработки, поднимаются в верхнюю часть автоклава, оседают на решетчатую пластину и в процессе остывания кристаллизуются.
