Синтетические камни

По мере исчерпания месторождений полезных ископаемых количество натуральных самоцветов, поступающих в продажу, с каждым годом сокращается. Чтобы восполнить потребности ювелирной промышленности, ученые научились искусственно выращивать синтетические камни в лабораторных условиях. При этом по качеству они могут быть даже выше природных аналогов.

ТОП 10 синтетических камней

Синтетические ювелирные камни имеют разную природу. Одни являются дешевой имитацией, сродни стеклу и полимерам. Другие представляют собой минералы, выращенные по сложным технологиям в специальных лабораториях.

Кристаллы Сваровски

Благодаря «блестящей» рекламной компании бренд Swarovski получил всемирную известность. Фирма изготавливает относительно недорогие кристаллы, блеск которых немногим уступает бриллиантам.

Секрет популярности кроется в использовании хрусталя безупречного качества с выдающимися оптическими свойствами, которые объясняются высоким содержанием окиси свинца в стекле. Исходное сырье плавят при температурах более 1500⁰C в специальных печах.

Затем хрусталь ограняют по той же технологии, что и драгоценные камни. Точность огранки и идеальная чистота придают кристаллам Сваровски характерный изумительный блеск, так полюбившийся модницам.

Фианит

Часто в ювелирных магазинах встречаются украшения с фианитами. Их легко спутать с прозрачными драгоценными камнями, настолько ярок их блеск.

Фианит, он же кубический цирконий – это искусственно созданный монокристалл диоксида циркония, имеющего кубическую сингонию. Он используется в качестве имитации бриллиантов в ювелирных изделиях и для изготовления оптических компонентов.

Фианит разработан специалистами Физического института им. Лебедева при академии наук СССР. Исследовательский центр сокращенно назывался ФИАН. Отсюда и происходит название синтетического минерала.

Благодаря высокой твердости (8-8,5 по шкале Мооса), передовому производственному процессу и эстетическим качествам фианит завоевал сердца потребителей и ювелиров. Он стал отличной альтернативой дорогим драгоценным камням.

Алексит

Алексит – редкий минерал, в природе образующий крохотные серовато-зеленые кристаллики не более 1 мм. Однако под этим термином в продаже встречаются искусственно выращенные камни, поражающие утонченной красотой.

Синтетический алексит имеет шикарный лавандовый цвет. Благодаря александритовому эффекту в зависимости от типа освещения камень становится нежно-фиолетовым на солнце, и ярко голубым под светом лампы. Он одновременно похож на синий топаз, апатит и александрит.

Изготавливают алексит из особого стекла, отличающегося сложным составом. Чтобы камень «заиграл», в него добавляют такие редкоземельные элементы, как церий, лантан и неодим.

Кстати, китайские специалисты разработали разновидность, имитирующую минерал султанит. Стеклянный камень при смене освещения меняет цвет с розовато-коричневого на светло-зеленый.

Опалы Жильсона

В 1972 году после долгих экспериментов швейцарский изобретатель и предприниматель Пьер Жильсон вырастил синтетический опал, чья красота превзошла все ожидания. Искусственный камень сложно отличить от натурального. Он даже красивее природных аналогов, так как лишен вредных примесей и посторонних включений.

Сегодня под брендом Gilson synthetic opal продаются опалы самых разных видов. От классических молочных с радужной опалесценцией, до самых ценных – черных с яркими огненными всполохами.

За годы экспериментов швейцарские специалисты научились в точности имитировать натуральные опалы. В лаборатории созданы условия, идентичные тем, которые происходят в природе.

Искусственно выращенные камни базируются на кремнеземной связке. Эффект опалесценции достигается не использованием красящих пигментов, а в результате дифракции. Впрочем, для производства качественного образца необходимо время. Процесс может занимать до полутора лет.

Александрит

Хромсодержащий хризоберилл, он же ГНК александрит – это синтетический драгоценный камень, полученный по технологии горизонтальной направленной кристаллизации.

Еще в XIX веке предпринимались попытки синтеза хризоберилла. Химики плавили оксиды алюминия и бериллия, добавляя в качестве флюса различные минерализаторы. Однако камни получались мелкими с многочисленными включениями.

В 1974 году ученые Института Геологии и Геофизики РАН СССР научились кристаллизовать хризоберилл и его разновидность александрит методом Чохральского из расплава. Технология позволяет получать кристаллы высочайшего качества, которым свойственен александритовый эффект.

Однако этот производственный метод сложен и дорог. Лишь считанные компании поставляют искусственно выращенный материал на ювелирный рынок. Современные лабораторные камни ничем не уступают природным.

Синтетические корунды

Корунды – идеальные драгоценные камни. Благодаря высокой твердости они не подвержены царапинам, эталонная чистота делает их прозрачными, а цветовое разнообразие позволяет подобрать самоцвет под разные образы.

Не удивительно, что попытки создания искусственных рубинов и сапфиров предпринимались с древних времен. Поначалу за корунды выдавали стекло или другие, менее ценные минералы. Но за работу взялись ученые и разработали ряд технологий, позволяющих выращивать синтезированные кристаллы, идентичные природным.

В 1837 году французский химик Марк Антуан Годен с помощью термообработки создал первые синтетические рубины из оксида алюминия, добавив небольшое количество хрома в качестве красителя. Однако они были крохотными. В 1903 году его соотечественник Огюст Вернейль изобрел печь, позволяющую производить рубины и сапфиры в промышленных масштабах. Этот же метод применим и к шпинели.

Сегодня искусственный корунд ювелирного качества методом плавления производят тоннами. Но технологии не стоят на месте. Разработаны новые способы выращивания. Например, с помощью гидротермального синтеза и флюсового роста.

Высоким спросом пользуются синтетические рубины РАМУРА (Ramaura), производство которых налажено в Японии. Технология выращивания методом высокотемпературного флюса со спонтанной нуклеацией без использования затравки разработана в 1980-х годах. Особенность лабораторных камней в том, что они имеют микротрещины и включения по аналогии с природными самоцветами. Их сложно различить даже опытным геммологам.

Синтетическая шпинель

В 2008 году ювелирный мир столкнулся с небывалой ранее проблемой. На рынок начала поступать искусственно выращенная шпинель, по характеристикам не уступающая легендарной бирманской из месторождений Могока. Это самый ценный и красивый сорт благородной шпинели насыщенного красного цвета, более яркого и игривого, чем у рубина.

Подделку случайно выявили во время проведения престижной ювелирной выставки в Гонконге. При этом дельцы успели продать много экземпляров по высокой цене. Камни-имитации оказались настолько качественными, что распознать ее смогли только в лучшем геммологическом институте мира – в швейцарском SSEF.

Попытки вырастить шпинель предпринимались с 19 века. Широкое распространение получил метод Вернейля. Однако при этой технологии удается получить посредственные блеклые камни – бесцветные, желтовато-зеленые, бледно-голубые.

Инновации позволили полностью имитировать благородную шпинель. Если вернейлевские кристаллы легко выявить по высокой концентрации алюминия, синтетические камни нового поколения имеют стехиометрическое соотношение алюминия к магнию сродни природному.

Любопытно, что обычными геммологическими методами подделку невозможно распознать. У натуральной бирманской и лабораторной шпинели химический состав, плотность и коэффициент преломления света полностью совпадают.

Иттрий-алюминиевый гранат

YAG или иттрий-алюминиевый гранат представляет собой выращенный в лаборатории материал, который впервые был представлен в качестве имитации бриллиантов. Однако он быстро завоевал репутацию универсального камня. Сегодня с его помощью копируют не только алмазы, но и сапфиры, изумруды, топазы, альмандины, гроссуляры, цитрины, другие самоцветы.

Многие эксперты называют YAG лучшим синтетическим камнем. Он поражает цветовым разнообразием, легко поддается обработке и огранке, обладает выраженным блеском и очень высокой твердостью (8,5 по шкале Мооса).

Иттрий-алюминиевый гранат великолепно смотрится в ювелирных украшениях. Существуют разновидности самых разных цветов:

• бежевые, неоново-желтые;
• розовые, оранжевые, красные;
• салатовые, изумрудно-зеленые, аквамариновые;
• нежно-голубые, васильковые, насыщенно-синие;
• лавандовые, фиолетовые, почти черные;
• с эффектом цветового зонирования;
• с александритовым эффектом.

Идеальный кристалл для повседневного ношения!

Муассанит

Муассанит – чрезвычайно редкий минерал, встречающийся в природе в виде небольших зерен. Он послужил прообразом для создания искусственного материала, известного как карборунд.

Карбид кремния заинтересовал ученых в конце XIX века в связи с поиском новых недорогих абразивных материалов. Первый метод, запатентованный изобретателем Эдвардом Ачесоном, включал реакцию кремнезема и углерода в электрической печи. Он до сих пор используется в немного измененной форме.

Синтетический муассанит также можно получить пиролизом поликарбосиланов. Это кремнийорганические гетероцепные полимеры, у которых цепи кристаллической решетки построены из чередующихся атомов углерода и кремния.

Карборунд потеснил искусственные бриллианты на ювелирном рынке. По твердости и прочности он лишь немногим уступает алмазу. При этом обладает более выраженным блеском и доступен по цене.

Синтетические алмазы

Производство синтетических алмазов впервые осуществлено 15 февраля 1953 года физиком Эриком Лундбладом, работавшим в лаборатории шведской электротехнической компании ASEA. С 1955 года начался выпуск небольших партий камней по методу высокотемпературного процесса высокого давления (HPHT).

Согласно технологии, графит сжимается в гидравлическом прессе при давлении до 60000 Бар и температуре более 1500°C. В этих экстремальных условиях углерод принимает термодинамически стабильную форму алмаза.

Более прогрессивным считается метод CVD. Атомы углерода осаждаются послойно на затравку (подложку), воздействуя сверхвысокочастотным излучением на углеводородную ионизированную газовую смесь.

Лабораторные камни ничем не отличаются от природных. Так как человек контролирует процесс синтеза на каждом этапе, удается получать кристаллы безупречного качества. Добавляя различные примеси, можно получать алмазы разных оттенков.

Хотя синтетические бриллианты являются копией натуральных, их ценность на порядок меньше камней, добытых в природе. Здесь срабатывает психологический фактор. Состоятельные люди хотят владеть самым лучшим товаром премиум класса и готовы переплачивать за престиж.

Однако лабораторные алмазы дешевыми не назовешь. В среднем экземпляр в 2-3 карата стоит от 500 до 1000 долларов.

Вопросы/ответы

Остались вопросы? Задавайте. Попробуем ответить на них.