Что такое гидротермальные камни
Гидротермальный драгоценный камень: аналог или подделка?
Лабораторный камень нередко путают с подделкой из стекла и пластмассы. Но это в корне неверно: гидротермальный камень является полноценным аналогом. Выращенный в лаборатории, он демонстрирует все свойства природного минерала: цвет, блеск, структуру, твердость, прозрачность. И если искусственный камень является лишь имитацией драгоценного, то синтезированный аналог — полным повторением, хоть и менее ценным и более дешевым.
Кстати, подобные выводы справедливы для всех лабораторных драгоценных камней. Например, здесь мы поделились интересными фактами и мифами о выращенных специалистами алмазах.
Основой для гидротермального минерала всегда выступает натуральное сырье. Например, в производстве синтезированного изумруда используются маленькие кусочки природного берилла. Затравку помещают в раствор вместе с другими составляющими: оксидами алюминия и бериллия, кремнеземом и хромом, и затем отправляют в автоклав, где процесс развития кристалла происходит под воздействием высокого давления (700−1400 атмосфер) и температуры (до 1000 °C).
Химические свойства гидротермальных камней и природных идентичны, визуально они также очень схожи. Разницу можно заметить только при тщательном исследовании под большим увеличением.
Отличия гидротермальных камней от натуральных
Гидротермальные камни часто превосходят природные по качеству: они более яркие и чистые. Кроме того, залежи некоторых драгоценных камней очень ограничены, и оттого стоимость минерала порой оказывается заоблачной.
Более дешевые и при этом высококачественные гидротермальные камни сегодня все чаще используются в ювелирных изделиях демократичной ценовой категории, в то время, как украшения с природными минералами может позволить себе далеко не каждый.
Какие камни чаще всего выращивают гидротермальным способом
Гидротермальные корунды (сапфиры и рубины) широко представлены на ювелирном рынке. Натуральный рубин без дефектов в природе встречается крайне редко. Синтезированные же минералы — ровные, чистые, без внутренних трещин, насыщенные, лишь с микроскопическими включениями пузырьков воздуха. Внешне же камень выглядит безупречным.
Тоже самое касается и гидротермальных изумрудов. При изучении с помощью микроскопа в них можно найти визуальные отличия от природного минерала: коричневатые примеси из-за присутствия оксида железа и включения в виде крошечных пузырьков и трубочек.
Природный изумруд, конечно, и сам по себе зачастую имеет несовершенную внутреннюю структуру, включения слюды и пирита. Но и с такими дефектами натуральный камень стоит гораздо дороже лабораторного аналога.
Широко распространено производство гидротермального горного хрусталя. Лабораторный бесцветный кварц также имеет полное совпадение со своим природным собратом как визуально, так и в строении. Современные технологии позволяют выращивать достаточно крупные кристаллы кварца, которые при этом сохраняют свой цвет и прозрачность, что довольно редко встречается в природных условиях.
В лабораториях выращивают и другие разновидности кварца: цитрины, аметисты, аметрины.
На развитие драгоценного камня в природе условиях уходят миллионы лет, а в искусственно воссозданных условиях достаточно крупный кристалл можно вырастить за несколько недель. И благодаря стремительному развитию науки, сегодня мы имеем возможность приобрести изумруд, сапфир или рубин абсолютно идентичный натуральному по химическому составу и не уступающий по красоте, за существенно меньшие деньги.
Кстати, в Германии гидротермальные изумруды уважительно называют «культурными». Сложно не заметить определенное сходство с культивированным жемчугом, в развитии которого человек также принимает непосредственное участие: многие из сортов этого драгоценного камня выращиваются на специальных фермах.
Какие камни не бывают гидротермальными?
К сожалению, далеко не любой камень получается вырастить в лабораторных условиях. Так, опалы к украшениях демократичной ценовой категории — всегда синтетическая имитация. Однако, даже если вы покупаете камень за большие деньги, важно быть уверенным в его натуральности. Для этого существует несколько способов проверки опала.
Несколько сложнее дело обстоит с алмазами. Какие только способы и материалы не используются в ювелирной индустрии, чтобы повторить или превзойти красоту этого камня. Наиболее известными и совершенно легальными имитациями являются муассанит (который даже превосходит бриллиант по внутреннему «огню») и фианит. В среднем муассанит ощутимо дороже фианита, однако и второй (если это очень качественный камень) нередко используется в достаточно дорогих украшениях известных брендов.
Если же после покупки украшения, у вас возникли сомнения в его качестве или вы заподозрили подлог, вам полезно будет узнать о том, как и в каких случаях возможен возврат ювелирных изделий. Поскольку процедура имеет свои особенности и ограничения.
Подписывайтесь на Jewellery Mag в Google Новости и Telegram-каналe, чтобы первыми узнавать о новых публикациях. Самые интересные статьи за месяц ждут вас в нашей регулярной рассылке.
Синтетические ювелирные камни, выращенные гидротермальным методом синтеза
завлабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA
Другие публикации эксперта:
В последние годы на рынке ювелирных камней особенный интерес проявляется к различным синтетическим камням. Как известно, синтетические камни имеют такой же химический состав, кристаллическую структуру и свойства, как и природные камни. Но стоимость у большинства значительно ниже, чем у их природных аналогов. Использование синтетических вставок в ювелирных изделиях, таким образом, становится достаточно популярным, особенно в условиях экономического кризиса. И очень важно, чтобы информация при продаже подобных изделий была правильно раскрыта.
Методов синтеза, применяемых для производства ювелирных материалов, достаточно много. Мы рассмотрим гидротермальный метод синтеза, используемый в настоящее время для получения достаточно большого диапазона синтетических камней. При гидротермальном методе синтеза кристаллы выращивают из водного раствора питающего материала в зарытом герметично сосуде высокого давления, представляющего собой стальной автоклав. Высокое давление используется для того, чтобы поднять точку кипения воды и увеличить таким образом реакционную способность воды. Внутренние стенки автоклава часто делаются из благородных металлов (золото, платина, серебро). Первоначально метод разрабатывался для выращивания кристаллов кварца. Первые кристаллы синтетического кварца были получены в 1905 г. в Италии. В России опыты по синтезу кварца начались в 1945 г., когда начались планомерные исследования по выращиванию этого минерала в институте кристаллографии АН СССР.
Диагностика синтетического кварца часто является огромной проблемой, но, к сожалению, ей не придается серьезного значения. Тот факт, что кварц является недорогим ювелирным камнем, создает ощущение того, что не стоит беспокоиться по поводу его идентификации, однако важно понимать, что синтетический кварц производится и продается в больших количествах, и в торговле необходимо давать правильное представление о продаваемом материале. Иногда синтетические аметисты бывают подмешаны в лоты природных камней. Иногда для точной идентификации может потребоваться исследование в хорошо оснащенной лаборатории, и бывают случаи, когда определение происхождения кварца практически невозможно.
Синтетический кварц выращивают различных цветов, в том числе бесцветный, зеленый, синий и др., но наибольший интерес для покупателя представляют такие разновидности кварца, как аметист, цитрин и аметрин. При определении происхождения кварца необходимо в первую очередь исследовать внутренние особенности. Наличие газово-жидких включений, называемых часто «тигровая шкура», минеральных включений (гематита, гетита и др.), контрастное зонально-секториальное распределение окраски, наличие абсолютно бесцветных зон, угловатая цветовая зональность доказывают природное происхождение кварца.
В синтетических кварцах могут присутствовать включения, напоминающие так называемые «хлебные крошки» (рис. 1), специфические трехфазные включения, похожие на гвоздики со шляпками (заполненные жидкостью ростовые каналы, с одной стороны оканчивающиеся включением), которые называют «спикулы» или «морковки» (рис. 2). Иногда в некоторых природных камнях могут наблюдаться включения, напоминающие «хлебные крошки», но при большом увеличении подобные включения в природных камнях более похожи на очень мелкие белесые хлопья ваты.
Наиболее часто на рынке встречается аметист. Синтетический аметист обычно никогда не проявляет сильно выраженной цветовой зональности, которая присутствует в некоторых природных аметистах (яркие цветные зоны граничат с бесцветными). Синтетический материал проявляет исключительно четкую цветовую зональность только тогда, когда в камне сохранилась затравочная пластина. В синтетических аметистах наблюдается линейная цветовая зональность только в одном направлении, и при этом нет абсолютно бесцветных зон. Двойникование, развивающееся в синтетическом аметисте, приводит к появлению конусообразных ярких или темных секторов, расширяющихся от затравочной пластины к периферии кристалла. Наличие данных выделенных цветом секторов служит четким диагностическим признаком синтетического происхождения аметиста (рис. 3).
Первоначально идентификация синтетического аметиста была несложной, так как не синтезировалось сдвойникованного материала. Большинство природных аметистов проявляет двойникование по бразильскому закону (рис. 4), которое никогда не проявлялось в более старом синтетическом кварце. Исключение из этого правила составляли природные аметисты из района Брандберг в Намибии и многие аметисты из Мексики, но эти месторождения не имеют высокого коммерческого значения.
Диагностика усложнилась, когда производители синтетического кварца стали использовать затравочные пластины, в которых было проявлено бразильское двойникование, переходящее в синтетический кварц. Но это остается сегодня относительной редкостью.
В синтетических цитринах может формироваться волнистая цветовая зональность в одном направлении, перпендикулярно оптической оси, что служит неопровержимым доказательством синтетического происхождения камня. В некоторых случаях в ограненных камнях могут присутствовать фрагменты затравочных пластин из бесцветного синтетического кварца, отделенных от наращенного слоя выраженной, как бы припыленной здиков со шляпками». [2]
Рис. 1. Включения в виде «хлебных крошек» в синтетическом кварце, фото David Hargett. [1]
Рис. 2. Включения в синтетическом кварце, так называемые «спикулы в виде гвоздиков со шляпками». [2]
Рис. 3. Зональность в виде фрагментов конусообразных секторов насыщенной окраски в синтетическом аметисте. Фото Shane McClure. [1]
Рис. 4. Двойникование по бразильскому закону (в скрещенных поляризационных фильтрах в природном аметисте. [2]
Бывают случаи, когда не очень добросовестные продавцы ювелирных камней предлагают синтетические бериллы под видом турмалина, а иногда даже выдают за синтетический турмалин!
Рис. 5. Синтетические бериллы, выращенные в России. [5]
Рис. 6. Синтетический берилл сине-зеленого цвета, продаваемый под торговым названием «синтетический берилл цвета «Параиба».
Рис. 7. Субпараллельные неоднородные структуры роста в синтетическом гидротермальном синем берилле производства Россия.
Основные физические свойства синтетических бериллов, такие как значения показателей преломления, плотность, проявление плеохроизма, не отличаются от свойств природных бериллов. Диагностическим же признаком данных камней являются характерные внутренние особенности. В первую очередь – это наличие неоднородных структур роста: так называемый «шеврон» и волнистые субпараллельные линии роста (рис. 7). Возникновение подобных структур связано с ориентировкой затравочной пластины.
Также в синтетических бериллах могут наблюдаться жидкие и газово-жидкие включения и встречаться так называемые «спикулы», образованные твердым включением и отходящим от него коротким коническим каналом, содержащим жидкость или жидкость и газ, которые являются также характерными внутренними особенностями для синтетических камней, получаемых гидротермальным методом.
В дополнение к микроскопическому исследованию для определения происхождения камня иногда необходимо применение неразрушающих аналитических и спектроскопических методов исследования для определения содержания элементов примесей.
История гидротермального синтеза корунда началась, когда в конце 1950-х годов Альбертом Болменом, Бобом Лодайзом в лаборатории «Белл» были получены первые кристаллы синтетических лейкосапфиров. Модифицированный вариант их метода можно было использовать для выращивания кристаллов синтетических рубинов. Гидротермальные синтетические корунды различных цветов, произведенные в России Институтом геологии, геофизики и минералогии (в Новосибирске), появились на рынке цветных камней в 1993 году. Технология производства синтетического корунда различных цветов гидротермальным методом была разработана исследователями совместного российско-тайского предприятия Tairus («Тайрус»). Это было достигнуто введением в синтетический корунд комбинаций различного количества примесей Ni2+, Ni3+ и Cr3+. Наиболее популярны на рынке синтетические рубины и синтетические сапфиры, хотя встречаются синтетические корунды других цветов.
Основным диагностическими признаками синтетических корундов, выращенных гидротермальным методом, являются так называемые субпараллельные (не совсем параллельные) полосы – границы между разноокрашенными секторами роста диагностических ростовых структур, образованных длинными тонкими микрокристаллами корунда, которые ассоциируются с характерным типом тонкой цветовой зональности (рис. 8). Иногда для ее наблюдения необходимо использование иммерсионной жидкости или применение скрещенных поляризационных фильтров. Если повернуть камень и посмотреть в направлении этих субпараллельных полос, то можно наблюдать характерные зигзагообразные или мозаичные ростовые структуры, называемые «шеврон» (рис. 9). Эти структуры можно видеть как в иммерсионный микроскоп, так и иногда без применения иммерсии. Однако в желтых и светло-голубых камнях данные ростовые особенности не видны и их диагностика осложнена.
Образцы синтетических гидротермальных корундов могут не иметь включений. Но в ряде случаев в камнях практически всех цветов наблюдаются газово-жидкие включения в виде «отпечатков пальца», идентичные подобным включениям в природных корундах. В желтых образцах наблюдаются большие двухфазные включения неправильных, удлиненных форм, расположенных вдоль плоскости перпендикулярно затравке.
Также в камнях различного цвета возможны включения хлопьевидных агрегатов медьсодержащих соединений синего цвета.
Плеохроизм сине-зеленых до зеленых синтетических гидротермальных сапфиров отличается от природных камней аналогичных цветов. У природных наблюдается сильный до среднего желтовато-зеленый, зеленый или синевато-зеленый параллельно оси С до синевато-зеленого и синего перпендикулярно оси С. У синтетических – красновато-оранжевый до желтовато-оранжевого параллельно оси С и синевато-зеленый до желтовато-зеленого перпендикулярно оси С. В камнях с содержанием Cr вдоль оптической оси наблюдается красновато-фиолетовый цвет плеохроизма, а перпендикулярно оптической оси – сине-зеленый (рис. 10). При исследовании химического состава синтетических корундов обнаруживается наличие примеси Ni, что никогда не отмечалось в природных камнях.
Рис. 8. Диагностические ростовые структуры в синтетических гидротермальных рубинах
Рис. 9. Характерные зигзагообразные структуры роста (так называемый «шеврон») в синтетических гидротермальных зеленых сапфирах. [10]
Рис. 10. Характерный плеохроизм, наблюдаемый в синтетических гидротермальных сапфирах: параллельно оси С красновато-фиолетовый, а перпендикулярно – сине-зеленый цвет
АВТОРЫ
Хомрач Маргарита Владимировна, завлабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA
Романова Екатерина Ивановна, доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», доцент кафедры геммологии МГРИ-РГГРУ, Graduate Gemologist GIA
Гидротермальный изумруд
Что такое гидротермальный изумруд или нано изумруд?
Это выращенный в искусственной среде аналог природного минерала. Изумруды испокон веков были предметом восхищения многих. В аристократических семьях их передавали по наследству, мореходы считали этот минерал оберегом от несчастий, эзотерики и по сей день уверены в том, что изумруд дает душевный покой, упорядочивает чувства и мысли. В переводе с греческого языка изумруд означает «самый зеленый камень».
Что такое нано изумруд и как его делают?
Что такое нано изумруд, становится понятно из истории его создания. Долгое время шли многочисленные исследования, в ходе которых экспериментальным путем получались варианты силикатов бериллия. В итоге, химики получили мельчайшие кристаллы искусственных изумрудов. Нужных результатов достигли, когда в платиновый тигль поместили кремнезем, берилий и глинозем. Все вместе поставили в автоклав и под действием давления и температуры держали в таком состоянии на протяжении 24 часов.
В зависимости от изменения температуры, давления, уменьшения или увеличения пропорций того или иного вещества происходили необходимые изменения. Теперь ученые уже знали, как получать кристаллы нужного веса, формы и цвета. Сегодня технология изготовления гидротермального изумруда остается той же. Изменения произошли в усовершенствовании оборудования. Изготовление нано изумрудов поставлено на поток.
Важные свойства нано изумрудов:
Эти камни крайне устойчивы к солнечному излучению
Выдерживают температуру плавления до 650 градусов по Цельсию
Не восприимчивы к воздействию кислот и щелочей
Намного прочнее натуральных минералов
Крайне устойчивы к механическим повреждениям.
Внешний вид и особенности нано изумрудов
Состав, физико-химические свойства гидротермальных изумрудов соответствуют натуральному камню. Различить их сможет только профессиональный ювелир. С появлением искусственных камней, рынок драгоценных минералов сильно изменился. Теперь приобрести искусственный камень, копирующий оригинал, стало намного проще и не дорого.
2 отличия, которые выдают искусственную природу нано изумруда:
Но натуральные камни тоже содержат дефекты – трещины, сколы, замутненность. А синтетические изделия кристально прозрачные, темного или светло зеленого цвета. Часто встречаются изделия с синеватым отливом.
Магия зеленого цвета или минерала?
Астрологи уверены, что даже произведенный в промышленных условиях камень влияет на человека магически. Минерал, выращенный природой или человеческими руками, является сущностью, прошедшей этапы развития. Колдуны используют гидротермальные изумруды в ритуалах, считая силу этого камня достаточной, чтобы очистить воду. Для этого его помещают на сутки в стакан.
Нано изумруд считается камнем чистоты и правды, поэтому не терпит лживых и подлых людей. В качестве лечебного источника это изделие рекомендовано носить тем, кто страдает заболеваниями сердца и сосудов, расстройствами психики или нервной системы. Это оберег для дома, если даже просто носить этот камень как талисман. Он оберегает от сглаза, порчи, наговоров и злых людей.
Супруги кладут изделие из этих камней на видное место в доме, чтобы избежать скандалов и ссор. Самые энергетически сильные из них — темно-зеленые или голубовато-зеленые синтетические изумруды. Астрологи приписывают нано изумрудам свойства, способные влиять на каждый знак зодиака. Овнов и тельцов чары камня уравновешивают, ракам и рыбам дают покой и согласие с собой, весам и близнецам необходимы эти изделия, чтобы наконец найти ту золотую середину, которая так им необходима.
Гидротермальные камни — что это такое и как выращиваются?
Гидротермальные камни – это камни, которые искусственно выращены в лаборатории. Ошибочно такие минералы считают подделкой. При соблюдении норм, правил технологического процесса появляется полностью совпадающий с натуральным по физическим и химическим свойствам кристалл. Специалисты добиваются тех же характеристик по цвету, прозрачности, блеску, твёрдости, структуре, плотности. Таким образом, гидротермальный камень — это ускоренное повторение того, что создано природой.
Современная наука проникает в нашу жизнь, касаясь разных сфер, не оставив в стороне и ювелирное искусство. Учитывая, что природные залежи земли истощаются, выращивание драгоценных и полудрагоценных камней, используя инновационные подходы, с каждым годом становится всё востребованным.
В 1888 году учёными Перре и Отфелем получен первый идентичный натуральному самоцвет, технология совершенствовалась, спустя годы немецким ювелирам удалось вырастить синтетический красный корунд.
Временной период создания гидротермального камня проходит намного быстрее, в среднем уходит один — два месяца, тогда как для появления природного миллионы лет.
Технология и преимущества
В названии термина заложен принцип получения искусственного камня – вода и температурный режим, под воздействием которого создаётся минерал. Сырьём являются частицы или вещества природного аналога, добытого из месторождения, который помещается в автоклав, своеобразную печь с разделением холодной и горячей зоны, где происходит наращивание до нужного размера. Таким образом, камень рождается не из недр земли, а по воле человека, с его помощью.
Процесс всецело контролируется, в результате можно регулировать форму, размер кристалла, равномерность окраски.
Синтезированные камни имеют ряд преимуществ над натуральными:
Существует два вида синтезированных камней:
К первому виду относятся: алмаз, рубин, изумруд, горный хрусталь, сапфир, аметист, ко второму – фианит.
Применение
Ювелиры отдают предпочтение работе с гидротермальными камнями нежели с натуральными, поскольку сложно найти самоцвет без недостатков, включений, мелких трещин, которые осложняют процесс обработки, сужают возможности огранки, ещё сложнее отыскать нужный размер и цвет.
Синтезированные минералы успешно инкрустируют золотые, серебряные украшения: серьги, колье, кольца, перстни, диадемы. Используются при изготовлении часов, запонок, зажимов для галстука, шкатулок, статуэток.
Гидротермальные камни применяют в космической промышленности, электронике, медицине, для создания и производства сложных микросхем, механизмов.
Стоимость
Цена природного аналога при совершенно одинаковых характеристиках и свойствах будет в десять раз меньше. Например, украшение из натурального камня возможно приобрести за пятьсот долларов, из синтезированного такого же веса, размера – за сорок долларов. Безусловно обрамление, цвет, огранка, дизайнерская идея так же повлияют на стоимость.
Купить изделие без рисков надёжнее в специализированном магазине, где представят документ с информацией о происхождении драгоценного и полудрагоценного минерала.
Покупка через интернет- магазин или с рук обойдётся гораздо дешевле, однако без гарантии качества, подлинности.
Сравнение с натуральными
Определить различия по внешнему виду невозможно, только профессиональный ювелир, прибегнув к помощи микроскопа, сможет отличить гидротермальный минерал от природного.
Изумруды, сапфиры, рубины, аметисты — самые популярные и востребованные синтезированные камни:
Магические и лечебные свойства
Существует мнение, что гидротермальные камни, не будучи сотворёнными природой, не несут в себе лечебные и магические свойства. Эксперты с этой точкой зрения не согласны. Имея в основе натуральный элемент, сохраняя физические и химические составляющие природного аналога, синтезированный минерал наделён тем же целебным, энергетическим потенциалом и силой.
В литотерапии гидротермальные камни используются наравне с натуральными.
Например, изумруд оказывает содействие в снижении артериального давления, улучшает зрение, устраняет депрессивное состояние. Устраняет разногласия в семье, избавляет от пагубных привычек, содействует материальному благополучию.
Корунды (сапфиры, рубины) нормализуют глазное давление, кровообращение, обмен веществ. Развивают усидчивость, борются с беспокойством, раздражительностью, страхами, обладают омолаживающим эффектом.
Аметист укрепляет иммунитет, борется с воспалительными процессами, с бессонницей. Усиливает творческий потенциал, очищает от негатива, дарит мудрость.
Украшения с гидротермальными камнями, полноценными аналогами натуральных, требуют такого же ухода и соблюдения правил хранения. Для более длительного сохранения красоты, блеска изделия с синтезированным минералом необходимо: