Состав рубина не только расширил возможности ювелиров, но и позволил им задуматься о создании других искусственных минералов. Разработанный метод был не единственным. В середине следующего столетия были разработаны и другие методы получения кристаллов:
Гидротермальный драгоценный камень: аналог или подделка?
Мы понимаем, что стоит за неизвестными нам «гидротермальными» камнями, и чем синтетические минералы отличаются от искусственных.
Лабораторные камни часто путают с имитацией стекла и пластика. Но это в корне неверно: гидротермальный камень — идеальный аналог. Выращенный в лаборатории, он обладает всеми свойствами природного минерала: Цвет, блеск, структура, твердость, прозрачность. Если искусственный камень — это лишь имитация драгоценного камня, то синтетический аналог — полная копия, хотя и менее ценная и дешевая.
Кстати, эти выводы применимы ко всем драгоценным камням в лаборатории. Вот, например, мы собрали несколько интересных фактов и мифов об искусственно выращенных алмазах.
Основой для гидротермального минерала всегда является природное сырье. Например, в производстве синтетического изумруда используются небольшие кусочки природного бериллия. Изумруд вводят в раствор с другими компонентами — оксидами алюминия и бериллия, кремния и хрома, а затем переносят в автоклав, где под высоким давлением (700-1400 атмосфер) и при высокой температуре (до 1000 °C) выращивают кристалл.
Химические свойства гидротермальных и натуральных камней идентичны, и визуально они также очень похожи. Разница видна только при ближайшем рассмотрении.
Отличия гидротермальных камней от натуральных
Качество гидротермальных камней зачастую лучше, чем у природных: они ярче и четче. Кроме того, месторождения некоторых драгоценных камней очень ограничены, поэтому цена на минерал иногда непомерно высока.
Более дешевые, но высококачественные гидротермальные камни сегодня все чаще используются для изготовления модных украшений в нижнем ценовом диапазоне, в то время как украшения с природными минералами по карману лишь немногим.
Какие камни чаще всего выращивают гидротермальным способом
Гидротермальные кораллы (сапфиры и рубины) широко представлены на ювелирном рынке. Натуральный рубин без изъянов встречается в природе очень редко. Синтетические минералы гладкие, прозрачные, без внутренних трещин и насыщенные, лишь с крошечными включениями пузырьков воздуха. Внешне камень выглядит безупречным.
То же самое относится и к гидротермальным изумрудам. Если вы рассмотрите их под микроскопом, то заметите визуальные отличия от природного минерала, например, коричневатые примеси из-за присутствия оксида железа, а также включения в виде крошечных пузырьков и трубочек.
Конечно, сам природный изумруд часто имеет несовершенную внутреннюю структуру, включения слюды и пирита. Но даже с этими недостатками природный камень стоит дороже, чем его аналог лабораторного качества.
Производство гидротермального кристаллического камня широко распространено. Даже бесцветный лабораторный кварц полностью идентичен своему природному аналогу как визуально, так и структурно. Современные технологии позволяют выращивать кристаллы кварца такого размера, чтобы они сохраняли свой цвет и прозрачность, что очень редко встречается в природе.
В лабораториях выращиваются и другие виды кварца: Цитрин, Аметист и Аметист.
В естественных условиях для роста драгоценного камня требуются миллионы лет, но в искусственных условиях достаточно крупный кристалл может появиться за несколько недель. Благодаря стремительному развитию науки, сегодня мы можем за гораздо меньшие деньги купить изумруд, сапфир или рубин, химически идентичный природному образцу и ни в чем не уступающий ему по красоте.
В Германии, кстати, гидротермальные изумруды уважительно называют «культивированными изумрудами». Нельзя не заметить определенное сходство с культивированным жемчугом, который также выращивается человеком: Многие разновидности этого драгоценного камня выращиваются на специальных фермах.
Описание
Рубин занимает первое место в номенклатуре самых ценных камней. Это минерал с необыкновенными свойствами:
- прозрачный;
- гладкий;
- яркий;
- прочный;
- тяжёлый.
Его характерные цвета варьируются от огненно-малинового до красного с коричневатыми, желтоватыми или розоватыми оттенками. Самым ценным камнем является голубоватый или фиолетовый оттенок, известный как «голубиная кровь».
Другие известные рубины — это так называемые звездчатые рубины (сапфиры), которые могут быть практически любого цвета. Поразительная шестиконечная звезда, которая обычно находится в центре ограненного драгоценного камня, выглядит необычно и завораживающе.
Окраска и свойства рубинов определяются природными условиями их залегания и зависят от места их зарождения.
Рубины классифицируются в зависимости от оттенков красного цвета:
- интенсивный, яркий;
- типичный;
- средний;
- насыщенный;
- светлый.
Благодаря своим природным свойствам рубин является дорогим драгоценным камнем, цена некоторых экземпляров достигает десятков тысяч долларов. Самый ценный рубин весом 8,62 карата находится в кольце Bulgari, купленном за 3,6 миллиона фунтов стерлингов у лондонского ювелира Л. Граффа. Рубин «Черный принц» весом 170 каратов поистине легендарен. Впервые он был упомянут в XIV веке как драгоценность британского королевского двора.
Минерал представляет собой разновидность корунда с химической формулой AI2O3. Разница в цвете полностью объясняется добавлением соединений хрома. По твердости он уступает только алмазу (9 по шкале Мооса), а при освещении красиво светится и переливается. В ювелирной промышленности чаще всего используются чистые, прозрачные минералы.
Реже встречаются непрозрачные рубины с созвездием (примеси образуют лучи) или одноглазые («кошачий глаз»).
В геммологии различают минералы:
- природные;
- синтетические;
- искусственные.
Последние являются полными аналогами природных камней и выращиваются в специальных условиях. Искусственный минерал — это, как правило, имитация природного минерала с другим химическим составом и другими физическими свойствами, своего рода подобие натурального камня.
Цвет натурального и искусственного камня определяется содержанием ионов хрома. Без них камень был бы бесцветным корундом. Железосодержащие добавки придают минералу блеск.
Их физические свойства также идентичны. Синтетический рубин царапает топаз и кварц, как его природный аналог, что характерно только для алмазов.
Минерал растет как в кристаллах, так и в «быках» (цилиндрах с заостренным концом). Этот синтетический камень отличается высоким качеством, но очень часто может содержать пузырьки или включения. Геологи отличают синтетические минералы от природных с помощью специального инструмента, наблюдая за изогнутыми линиями роста. Натуральные камни имеют прямые линии роста. В природе рубины имеют разное происхождение, но чаще всего их находят в карьерах.
По сути, синтетический (гидротермальный) минерал — это тот же рубин, который формируется в лабораториях при высоких температурах. Технологии выращивания настолько сложны, что отличить ана-лог от натуральных камней довольно трудно, но они гораздо дешевле. Главная особенность синтетических минералов — их безупречность. «Обжиг» минералов в лаборатории при высоких температурах с помощью смеси хрома, железа и корунда делает их безупречными.
Как получают синтетический рубин?
Впервые рубины были приобретены М. Гуденом в 1837 году. Примерно в то же время на рынке появились восстановленные рубины (сиамские) в виде сплавленных кусков природных кристаллов размером до 10 каратов. Хотя эти изделия, строго говоря, не были синтетическими камнями, интерес рынка к ним несколько снизился.
Первые синтетические минералы были разработаны в 1982 году французом О. Вернейлем, который синтезировал кристаллический корунд из оксида алюминия. Этот метод был сразу же реализован в промышленных масштабах, и вскоре производство распространилось по всей Европе и на другие континенты. Появилась реальная перспектива синтезировать аналогичным образом и другие минералы.
Известно несколько современных методов получения высококачественных синтетических камней.
- Метод Вернейля. Порошковый триоксид алюминия смешивают с хромом. Затем смесь небольшими частями плавят на горелке. Далее на подкладке из керамики формируют цилиндрические монокристаллы (були) с диаметром 2 и длиной до 30 см.
- Метод Чохральского – изготовление высококачественного минерала. Монокристаллы получают способом плавного вытягивания кристаллов кверху от поверхности значительного количества исходного расплава.
- Зонная плавка. Один из видов кристаллизации, при которой исходный материал протягивают вдоль нагревательного элемента в молибденовой ёмкости. За счёт этого кристаллы формируются по частям по ходу медленного остывания расплава. Выращенный кристалл формируют в пластинчатом виде.
- Способ гарнисажной плавки. Материал расплавляется и кристаллизуется в пределах его же холодных зон. Нагрев происходит с помощью высокочастотного источника энергии. При охлаждении образуются столбчатые кристаллы.
- Гидротермальный метод синтеза. Процесс кристаллизации минерала осуществляется в растворах легкоплавких соединений (свинец, бор и прочих элементов).
Свойства
Одна из древнейших индийских легенд гласит, что рубин был омыт демонической кровью Валы — стекла, с которым бог солнца Сурья случайно упал в воды Бхакарты. Так на берегах этих таинственных вод возникли рубиновые звезды, излучающие свой неповторимый свет.
Минералы различных цветов были найдены в Бирме, Афганистане, Шри-Ланке, Непале и Тибете. Некоторые рубины имеют цвет, напоминающий кровь, а другие похожи на зерна граната. Минералы самого высокого качества имеют однородный цвет и излучают таинственное свечение из центра камня.
Рубин — символ власти. Он повышает социальное и политическое положение хозяина, увеличивая его или ее власть. Рубин — символ любви, который усиливает способность людей к сопереживанию, самопожертвованию и альтруизму и приносит обществу гармонию и процветание.
Традиционно его дарят людям, от которых страстно ждут взаимности.
Считается, что он меняет цвет при приближении опасных ситуаций. Это прекрасный амулет против порчи, сглаза и козней врагов. Его магические свойства усиливают черты характера человека. Однако минерал «предпочитает» людей честных и сильных. Магическую силу камня используют колдуны и ведьмы.
Целебные свойства рубина использовались с древних времен. По мнению литотерапевтов, минерал полезен для исцеления:
- болезней органов пищеварительного тракта;
- позвоночника;
- лор-заболеваний;
- параличей;
- заболеваний крови;
- гипертонии.
Камень способен укрепить иммунную систему, избавить от бессонницы и депрессии, улучшить обмен веществ. Ежедневный настой воды с камнем стимулирует регенерацию кожи и клеток организма, нормализует состояние простуженных больных и избавляет организм от токсинов.
Он считается женским камнем, поскольку облегчает гинекологические жалобы.
Рубин символизирует стихию огня и хорошо сочетается со знаками Льва, Овна и Стрельца. Он не совместим со знаками водной стихии (Рак и Рыбы). Скорпион, однако, является исключением, так как ему покровительствует огненный Марс. Тельцам и Девам не следует его носить. Для Козерогов это нейтральный символ.
Эзотерики считают, что рубиновый амулет защищает от стихийных бедствий и способен уберечь дом от пожаров. Его использование ассоциируется с удачей в работе и хозяйственной деятельности.
Сильная энергетика минерала стимулирует стремление к познанию нового и неизведанного, расширяет горизонт возможного. Особенно полезен талисман творческим людям, людям, занятым в сфере интеллектуального труда, людям науки и искусства.
Приснившийся рубин пророчит удачу и процветание в будущем.
Как рождается синтетический рубин
Метод Вернейля позволяет вырастить кристаллы, похожие на сталагмиты в пещере. Мелкий алюминиевый порошок или шихта тонкой струйкой всыпается в специальную печь, где ее окружает пламя потрескивающего газа. Пламя нагревается до очень высокой температуры — более 2000 градусов Цельсия — так, что порошок плавится. Расплавленные капли просачиваются в слой зерен, кристаллизуются и образуют корундовое скопление.
Процесс Чохральского используется, когда требуются рубины ювелирного качества. Кристаллы получаются более однородными, в них меньше газовых пузырьков и включений, а также меньше остаточных напряжений. Однако метод Чохральского является более дорогостоящим: он требует дорогостоящего оборудования и тиглей из тугоплавких металлов, таких как платина.
При синтезе рубина по методу Чохральского исходная оксидная смесь помещается в тигель и нагревается с помощью нагревательной спирали. Зерно вставляется в поверхность расплава и вращается со скоростью 5-30 мм/час. Зерно постепенно приподнимается, «вытягивая» кристалл вверх. В результате получается рубин длиной 200-250 мм и диаметром 20-30 см.
Свойства синтетического рубина
Синтетические рубины такие же натуральные и оптически стабильные, как и природные. Его твердость составляет 9 единиц по шкале Мооса, что делает его одним из самых твердых минералов. Рубин — самый твердый минерал после алмаза и мицанита.
Композиционные технологии позволяют воспроизвести оптические свойства, присущие природным драгоценным камням. По этой причине при производстве рубиновых астероидов используется метод Вернейля. В этом процессе в шихту добавляется небольшое количество оксида титана, и кристаллы подвергаются отжигу. Внутри рубина образуются тонкие рутиловые иглы, которые могут быть расположены по-разному. Они образуют концентрические кольца, что делает их похожими на цветную звезду; если они выровнены в одном направлении, то напоминают кошачий глаз.
Характеристики камня
Цена натурального рубина зависит от четырех факторов: Цвет, чистота, вес и качество огранки. Стоимость синтетического рубина зависит от его массы и цвета. Это не означает, что он уступает натуральному камню по другим параметрам; в большинстве случаев верно обратное.
Цвет
Цвет рубина обусловлен входящим в его состав оксидом хрома. В зависимости от его концентрации и наличия других примесей рубин имеет разный цвет:
- красными;
- красно-розовыми;
- красно-коричневыми;
- красно-пурпурными.
Оксид хрома вводится в шихту до начала формирования кристалла. Концентрация зависит от оттенка цвета, который необходимо получить. Например, для рубина темно-красного цвета допустима концентрация оксида хрома до 3 %. Более высокая концентрация приводит к помутнению и появлению трещин в кристалле.
Синтетические рубины насыщенного красного цвета без малиновых оттенков сложны в производстве и поэтому ценятся более высоко.
Чистота
Чистота рубина, то есть наличие посторонних включений, зависит от выбранного метода синтеза. Дешевый метод Вернейля приводит к появлению большого количества газовых пузырьков, внутренних трещин и других дефектов. Они не всегда видны без лупы, но могут изменить впечатление от драгоценного камня.
В рубинах, выращенных по методу Чохральского, включения встречаются гораздо реже. Лучшие кристаллы содержат не более одной частицы размером 0,5 мкм на 1 см3.
Масса
Метод Вернейля используется для синтеза небольших рубинов. Можно получить и крупные кристаллы, но они имеют высокое внутреннее напряжение. Метод Чохральского используется для синтеза рубинов длиной 20-30 см и диаметром до 20 см.
Форма огранки
Синтетические рубины могут быть огранены в любую желаемую форму:
- «овал»;
- «круг»;
- «багет»;
- «сердце».
Форма выбирается так, чтобы подчеркнуть лучшие черты конкретного изделия: насыщенный цвет, блеск, игру. Рубины с эффектом созвездия, кошачьего глаза или шелка обрабатываются с помощью cabo chons
Как отличить натуральный камень от искусственного?
Введение различных законов, защищающих права покупателей, в том числе и тех, кто хочет купить ювелирные изделия, не уменьшает количество людей, которые теряют свои деньги, приобретая подделки. Сегодня существуют различные методы, позволяющие отличить натуральные камни от синтетических:
- под воздействием ультрафиолета искусственный камень не видоизменяется, натуральный поглотит лучи;
- искусственные рубины несколько легче натуральных, но для сравнения нужно иметь несколько камней, по поводу качества одного из которых имеется 100 % уверенность;
- натуральные камни могут иметь трещинки и пузырьки, искусственные — идеальны.
К сожалению, описанные методы являются единственными доступными для тестирования. Химические и физические свойства натуральных и синтетических камней одинаковы, разница лишь в природе их происхождения. Поэтому перед покупкой ювелирных изделий следует попросить сертификаты качества и, если есть сомнения, проверить камни с помощью прибора.
Как выращивают камень
Синтетические рубины получают разными способами.
- Метод Вернеля (Вернейля) основан на переплавке предварительно смешанных хрома и триоксида алюминия. Получаются монокристаллы в виде цилиндра длиной до 30 см и диаметром 2 см.
- При использовании метода Чохральского кристаллы вытягивают вверх из исходного материала (затравки).
- Зонная плавка — это протягивание подготовленного сырья вдоль нагревательного элемента в молибденовой ёмкости. Рубин в виде пластинчатых кристаллов формируется при медленном остывании сплава.
- Кристаллы столбчатой формы получаются при гарнисажной плавке при помощи высокочастотных источников энергии.
- При гидротермальном методе смешивают легкоплавкие глинозём и кремнезём с соединениями хрома, плавят их, затем помещают в автоклав.
Синтетический культивированный рубин, фото Stan Celestian.
Все методы трудоемки и дороги.
Как вырастить кристалл рубина в домашних условиях
Кристалл синтетического рубина невозможно изготовить без автоклава, специальных химикатов и хорошего знания химии и физики. Однако вырастить нечто подобное вполне возможно.
Самый простой способ — купить набор для выращивания кристаллов. Затем действуйте следующим образом:
- пересыпать порошок в подходящую ёмкость, залить кипятком, тщательно размешать;
- спустя 2 часа ввести затравочные кристаллы, плотно закрыть крышкой;
- через сутки крышку заменить на бумагу, ждать 3-4 недели.
Далее понаблюдайте, как образуются кристаллы рубина.
Вы можете сделать имитацию из сахара. Приготовьте 3 столовые ложки сахара, пищевой краситель подходящего цвета и 200 мл воды. Порядок действий следующий: Всыпьте краситель в сахар и поместите его в емкость.
- Сахар разводим водой, варим сироп.
- Всыпаем краситель, размешиваем до растворения, слегка охлаждаем.
- Кристаллик сахарного песка приклеиваем к нитке, которую, в свою очередь, привязываем к картону или карандашу, чтобы удерживать конструкцию на нужной высоте.
- Помещаем кристаллик в сахарный сироп, в центр стакана.
- Накрываем бумагой и ждем кристаллизации.
В сильно насыщенном растворе кристаллы сахара не растворятся, а вырастут.
Подобным образом «синтетические рубины» растут из обычной соли. Вам понадобятся следующие ингредиенты: 1 кг соли, 400 мл воды, краситель. Действуйте следующим образом:
- 0,5-литровую стеклянную ёмкость наполовину заполняем солью, заливаем горячую воду, размешиваем до полного растворения;
- постепенно досыпаем соль, мешаем, пока частицы не перестанут исчезать из виду;
- всыпаем 5-7 пакетиков пищевого красителя, размешиваем;
- процеживаем раствор в другую посуду;
- кристаллик соли привязываем или приклеиваем к нитке, которую закрепляем на карандаше;
- опускаем кристаллик в раствор;
- закрываем банку бумагой.
Обладает ли искусственный минерал лечебными и магическими свойствами
Натуральный рубин ценится не только за свою красоту, но и за магические свойства, которые, как говорят, привлекают богатство и удачу в любви, помимо прочего, и мудро направляют людей. Лечебные свойства минерала также высоко ценятся.
Имитация рубина — это совсем другое дело. В стекле или пластике, в кристаллах, выращенных из соли или сахара, нет магической энергии.
Кулон с синтетическим рубином, фото Dean Lagerwall.
Считается, что синтетический рубин, который представляет собой сплав стекла и настоящего рубина, оказывает воздействие на владельца. Однако этот эффект менее выражен, чем у натурального драгоценного камня.
Искусственные камни, то есть выращенные в лаборатории, обладают более умеренными лечебными и магическими свойствами. Однако это спорный вопрос.
Сколько стоит 1 карат настоящего и синтетического рубина в рублях в России
Цена натурального рубина зависит от места добычи, веса, размера, оттенка и чистоты. Рубинов без изъянов практически не бывает. Однако некоторые недостатки только увеличивают цену. Например, микротрещины, которые делают минерал похожим на шестиконечную звезду. Синтетический рубин в форме звезды также стоит дороже, чем экземпляры без эффекта звезды.
Цена рубина зависит от того, как он был обработан. Дороже стоят камни с правильными пропорциями, без разводов, ям и трещин.
Грубые (раскаленные) кристаллы стоят в два раза дешевле.
Основным критерием для определения стоимости является вес, измеряемый в каратах. Но и в этом случае возможны отклонения, так как крупный камень может иметь больше изъянов.
В России драгоценные камни делятся на категории в зависимости от цвета и возможных дефектов.
Высококачественные камни с чистейшим цветом и незначительными дефектами и включениями, которые видны только с помощью специального оборудования, встречаются очень редко и стоят больших денег.
Рубины второй категории также отличаются хорошим качеством и цветом, но имеют крошечные включения других минералов, а также трещины, видимые невооруженным глазом. Их цена составляет 35 000-40 000 рублей за карат. Такие камни чаще всего можно встретить на полках солидных ювелирных магазинов.
К третьей категории относятся изделия с серьезными дефектами, такими как царапины, трещины на поверхности и тусклые пятна. Цена рубина в один карат колеблется от 15 до 38 тысяч рублей.
Чтобы узнать цену синтетического рубина, нужно разделить цену аналогичного камня на два. Именно такие камни чаще всего встречаются на рынке.
На одном из сайтов кольцо с рубином в 4 карата продается за 6 300 рублей. На том же сайте кольцо с неограненным рубином весом 6 граммов стоит в эквиваленте почти 200 тысяч рупий. На другом сайте серьги с бирманскими рубинами предлагаются по цене от 1 750 до 90 тысяч рублей.
Искусственные и натуральные рубины имеют одинаковый смысл существования. Выбор зависит от предпочтений и финансовых возможностей человека. Но покупатель должен быть уверен, что получит именно то, что ожидает.
