Искусственные драгоценные камни. Химический состав и физические свойства синтетического минерала и его природного аналога практически одинаковы. Только еле уловимые особенности структуры или небольшие отличия в свойствах позволяют различить искусственный аналог и природный драгоценный камень. Во всем мире методы их различения едва успевают за прогрессом в изготовлении синтетических камней.

Первые попытки получить искусственный рубин из природного корунда относятся к 1883, однако существенный прорыв в области синтеза драгоценных камней произошел в 1902, когда французский химик О.Вернейль разработал способ получения синтетических рубинов. Метод Вернейля до сих пор применяется для производства синтетических корундов (рубина и сапфира) и шпинели. Они идут не только на изготовление украшений, но и на часовые камни, опоры измерительных приборов и другие технические цели.

Исходная шихта – прокаленные квасцы или порошок глинозема и красящий агент – подаются в перевернутую кислородно-водородную горелку. Тонкозернистый порошок плавится и накапливается на грушевидном кристалле с округлым верхом, который называется булей. Этим методом получают относительно недорогой синтетический рубин (окрашенный оксидом хрома) и сапфир (окрашенный различными оксидами титана и железа) в Швейцарии, Франции, Германии, США и России. Производят также синтетические звездчатые рубины и сапфиры. Шестилучевые звезды получают путем введения избытка оксида титана, который при понижении температуры выделяется в виде ориентированных иголочек рутила. Эти иголочки в отражают свет таким образом, что возникает эффект астеризма. Выпускаются также рубиновые цилиндрические стержни, что делает опорные камни для часов и приборостроения более дешевыми. Рубиновые стержни послужили материалом для первых твердотельных лазеров.

При попытке синтезировать в лаборатории синий сапфир Вернейль для более равномерного распределения кобальтово-синей окраски добавил в исходное сырье магний. Однако при этом вместо корунда получилась синяя синтетическая шпинель. Були обоих соединений производят в промышленных масштабах и придают им самые разнообразные привлекательные окраски. В печи Вернейля можно также изготовить синтетический рутил и синтетический титанат стронция – материал с качествами драгоценного камня, практически не имеющий природного аналога. Эти вещества соперничают или даже превосходят по блеску алмаз, но уступают в твердости. В качестве имитации алмаза успешно используют также гранатиты (искусственные кристаллы редкоземельных элементов со структурой граната), ниобат лития (линобат) и, наконец, самый лучший заменитель алмаза фианит – кубический диоксид циркония, впервые полученный в Физическом институте АН СССР (ФИАНе).

Попытки синтеза изумруда в Европе были предприняты еще в 1880-х годах, однако вплоть до 1935 монополистом в этой области был К.Чэтем из Сан-Франциско, который использовал процесс гидротермального выращивания кристаллов изумруда на затравках из природных бериллов. Высококачественные изумруды в настоящее время выращивают и в России.

В 1955 ученые компании «Дженерал электрик» синтезировали мелкие технические алмазы, а в 1970 Г.Стронг и Р.Уэнторф из той же компании синтезировали алмазы ювелирного качества массой более одного карата в условиях очень высоких температур и давлений. В аппарат для синтеза в качестве катализатора, ускоряющего рост алмазов, вводились железо или никель. На Украине и в России производство технических алмазов осуществляется в промышленных масштабах.

Другие минералы, например кварц, синтезируются в больших количествах и используются не столько в ювелирном деле, сколько в технике. Кварц, например, применяется для стабилизации длин радиоволн и частоты колебаний на линиях телефонной связи и в радарах.

Подделка драгоценных камней. Для подделки драгоценных камней в основном используют стекло, напоминающее при беглом взгляде драгоценные камни, но отличающееся от них по физическим свойствам. Для изготовления фальшивых бриллиантов используются металлическая фольга или покрытия из ртути либо пигмента. Подделки янтаря и гагата изготавливают из пластмассы, а бирюзы – из фарфора. Инталии из нержавеющей стали несколько напоминают подлинные, вырезанные на гематите, но поверхность изображений у них совершенно гладкая, в отличие от резкого углубленного рельефа гравировки, выполненной вручную.

(22.27 Кб) (47.70 Кб) (57.25 Кб)

назад