Что такое гидротермальный способ

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.

Источник

Гидротермальный метод

Гидротермальный синтез – процесс роста кристаллов в условиях высоких температур и давления. Поэтому данный процесс проводят в специальных толстостенных сосудах – автоклавах, изготовленные из специальной антикоррозийной и жаропрочной стали. Автоклав, показанный на рисунке, невелик, его рабочий объем составляет около 250 мл, что позволяет вырастить за один цикл роста около 100 г изумрудных кристаллов. Автоклавы для гидротермального роста кристаллов кварца намного больше – до 6 м3 и позволяют выращивать до полутонны кристаллов за один цикл роста.

Суть гидротермического роста кристаллов изумруда с использованием технологии «Русский Изумруд» заключается в следующем. В нижней части рабочей полости автоклава заполняется заряд (4) – измельченный натуральный берилл, не пригодный для ювелирных изделий. Над ним расположена диафрагма (5) – стальная круглая пластина с отверстиями, разделяющая рабочую полость автоклава на две зоны: растворение (под диафрагмой) и рост (над диафрагмой). В зоне роста помещается рама (6) с одним или несколькими семенами (7) – прямоугольными тонкими пластинами, вырезанные из кристаллов изумруда самого высокого качества, выращенных в предыдущих циклах. Вдоль внутренней полости добавляется необходимое количество воды и минерализатора (смесь определенной композиции, которая увеличивает растворимость берилла в гидротермальном растворе). В качестве минерализатора в технологии выращивания “Русского Изумруда” используются соли, которые присутствуют в реальных пегматитовых процессах, в которых происходит образование природных кристаллов берилла.
Таким образом, в качестве исходных продуктов в технологии выращивания “Русского Изумруда” используются природные вещества, либо их полные аналоги. Загруженный автоклав запечатывается в верхней части и помещается в специальную вертикальную печь, в которой автоклав нагревается до примерно 600 ° С, а давление в нем увеличивается до 1500 атм.

Более того, нижняя часть автоклава (зона растворения) нагревается до более высокой температуры, чем верхняя (зона роста). В зоне растворения гидротермальный комплекс зарядовых компонентов (берилл) крайне насыщен. Насыщенные растворы из зоны растворения в результате естественной тепловой конвекции входят в зону роста, где они охлаждают и становятся перенасыщенными. Избыток вещества из пересыщенного раствора оседает на затравочных пластинах – так и растет кристалл изумруда. Общая продолжительность одного цикла роста составляет 1 месяц, в течение которого один или несколько кристаллов изумруда вырастают до 100 г общего веса с общей длиной до 19 см и толщиной до 2,5 см.

Источник

Гидротермальный метод выращивания кристаллов

Какие минералы получают гидротермальным методом

Гидротермальный метод подходит для роста:

• бериллов: изумруда, а также красного, оранжевого, фиолетового оттенков, биксбита, морганита, аквамарина, параибы;
• корундов: желтых, синих, зеленых сапфиров и рубинов;
• кварцев: аметистов, цитринов, дымчатого (раухтопаз), горного хрусталя, двухцветного аметрина, а также фантазийных синих и голубых цветов.

С гордостью отметим, что RusGems – единственная компания в мире, которая выращивает изумруд колумбийского цвета – самую дорогую разновидность!

В результате роста мы получаем кристаллы-пластинки изумруда или корундов сравнительно небольшого размера (до 9 мм в высоту) с природными включениями. В зависимости от условий роста, они также могут обладать абсолютной чистотой и разным уровнем прозрачности. При этом мы получаем 100 % аналог натуральных камней: те же оптические, физические и химические свойства.

Для создания таких синтетических драгоценных вставок необходимо использование особых тиглей (емкостей) из тугоплавких металлов (в том числе золота, платины и иридия), поскольку в природе процесс роста требует множества условий, в том числе: высоких температур, давления и времени. Всё это значительно влияет на цену полученного материала.

Что касается кварца, то в ювелирном мире это сравнительно дешевый камень, самыми известными представителями которого являются: аметист, цитрин (желтый), празиолит (зеленый), розовый и лавандовый кварцы и особенно популярные в России – горный хрусталь и раухтопаз (дымчатый кварц). Так как в природе они образуются в менее сложных условиях, то и в лабораторном варианте кварцы получаются менее затратными и могут вырастать до, по сути, гигантских размеров – несколько килограммов. При этом гидротермальные кварцы в абсолютном большинстве чистые и не имеют примесей или включений, что соответствует лучшим представителям их натуральных собратьев.

Рост гидротермальных кристаллов осуществляется в герметичных сосудах высокого давления (автоклавах), позволяющих проводить процесс синтеза при температурах более 600˚С и давлении свыше 1000 атмосфер. В них находятся природные кристаллы низкого качества, растворённые в водных растворах кислот или щелочей и затравка из натурального минерала (берилла, сапфира или кварца). Основную роль играет вода, растворяющая способность которой резко возрастает при высоких температурах и давлениях, обеспечиваемых в автоклаве. По сути, процесс кристаллизации происходит в результате температурного перепада: перегретый раствор внизу автоклава движется в верхнюю более холодную часть, где осаждается (кристаллизуется) на затравочных пластинах. Этот процесс непрерывен.

Схема автоклава для гидротермального синтеза 1 — раствор 2 — криcталл 3 — печь 4 — вещество для кристаллизации (T1 Источник ГИДРОТЕРМА́ЛЬНЫЙ СИ́НТЕЗ В книжной версии Том 7. Москва, 2007, стр. 103-104 Скопировать библиографическую ссылку: ГИДРОТЕРМА́ЛЬНЫЙ СИ́НТЕЗ (от гид­ро… и греч. ϑέρμη – те­п­ло), по­лу­че­ние кри­стал­лич. не­ор­га­нич. ве­ществ из вод­ных рас­тво­ров в ус­ло­ви­ях, мо­де­ли­рую­щих про­цес­сы об­ра­зо­ва­ния ми­не­ра­лов в при­ро­де. Раз­ра­бо­тан в 19 в. В ос­но­ве ме­то­да – спо­соб­ность во­ды и вод­ных рас­тво­ров при вы­со­ких темп-рах ( > 100 °C) и дав­ле­ни­ях (обыч­но 10–80 МПа) рас­тво­рять ве­ще­ст­ва, прак­ти­че­ски не­рас­тво­ри­мые при нор­маль­ных ус­ло­ви­ях (напр., ок­си­ды крем­ния, гер­ма­ния и др., си­ли­ка­ты, гер­ма­на­ты, фос­фа­ты, суль­фи­ды). Г. с. про­во­дит­ся в ав­то­кла­вах, объ­ём ко­то­рых мо­жет со­став­лять от не­сколь­ких см 3 до 100 дм 3 и бо­лее. Осн. объ­ек­ты Г. с. – со­еди­не­ния, ко­то­рые труд­но или не­воз­мож­но по­лу­чить пря­мой кри­стал­ли­за­ци­ей из рас­пла­ва (вслед­ст­вие очень вы­со­ких темп-р плав­ле­ния, на­ли­чия фа­зо­вых пе­ре­хо­дов, раз­ло­же­ния при темп-рах ни­же $t_<пл>$ ) или из низ­ко­тем­пе­ра­тур­но­го рас­тво­ра (пре­неб­ре­жи­мо низ­кая рас­тво­ри­мость в во­де при низ­ких темп-рах). Источник Гидротермальные камни: что это такое и как отличаются от натуральных Множество легенд о драгоценных камнях «бродит» по миру, в одной из них говорится, что Творец всего сущего создал прекрасный, чистый, гармоничный мир для первых людей. Пытаясь его сохранить, он предусмотрел божественную защиту — Твердь небесную. Но Дух разрушения и обмана проник в идеальный мир и, осквернив его, разрушил ее. Осколки защиты упали на землю и превратились в драгоценные камни, сохранив в себе частичку божественной силы. С тех пор они – напоминание о совершенном мире, подаренном первым людям. В красоте драгоценных камней есть действительно что-то божественное, неспроста ими мечтали и мечтают обладать все представители человечества. Драгоценный пьедестал В мире драгоценных ювелирных камней, как и в мире спорта, есть свой пьедестал почета, на вершине которого – алмаз, он же бриллиант, с самой высокой твердостью по шкале Мооса – 10, а на двух других ступеньках – корунд и берилл, с показателями 9 и 7,5-8 соответственно. Восьмеркой в твердости обладают и некоторые полудрагоценные камни, берилл в лице изумруда с такими же показателями на пьедестале неспроста – это место досталось ему за свой несравнимый с другими цвет. Изумруд Изумруд является прозрачной разновидностью берилла, окрашенной в травянисто-зеленый тон оксидом хрома или оксидом ванадия. Главными критериями качества изумруда являются его цвет, и затем — прозрачность. Идеальный изумруд — прозрачный камень равномерно распределенного насыщенного цвета, и таких идеальных камней в природе почти не осталось. Сапфир Корунд – это бесцветный оксид алюминия, окраску ему придают различные примеси –марганец — розовую, хром – зеленую, окись железа – желтую, железо и титан – синюю. Корунды синей окраски называются сапфирами, однако сегодня сапфирами именуют все корунды, кроме разновидностей красного цвета – рубинов. Синий тон сапфира – классика, однако у этого тона много вариаций: от светлых образцов до насыщенных и тёмно-синих. Цветность зависит напрямую от состава, от тех примесей, что присутствуют в камне. Самыми ценными считаются сапфиры без примесей или с минимальным их количеством. Такие камни яркие, прозрачные, сияющие и блестящие и также чрезвычайно редкие. Самые крупные месторождения изумрудов на Земле располагаются в Колумбии. Бразилии, Восточной Африке и России (Урал и Приморский край). Сапфир добывают в США и Австралии, Бирме и Китае, в Индии и Таиланде. Россия, к сожалению, богатыми месторождениями сапфиров не славится. «Человек никогда не сможет удовлетвориться одним тем, что дала ему природа; деятельное вмешательство его самого будет необходимо» (И.И.Мечников) И действительно, с каждым годом запасы ценных природных ископаемых иссякают, добыть уникальные образцы драгоценных камней становится все сложнее, какие-то минералы уже в разряде «краснокнижных»…И человеку пришлось вмешаться, открыв для себя синтезированные ювелирные камни. Синтез драгоценных камней Первый синтезированный драгоценный камень был получен во Франции в 1857 году, там же, в 1892 году, был создан и метод синтеза для промышленного производства таких камней, по которому в 1910 году был выращен синтетический корунд красного цвета. Синтезированные камни — это ювелирные вставки, созданные в лабораторных условиях, но являющиеся по структуре и свойствам идентичными природным камням. Для разных минералов применяются различные методы синтеза. Для рубинов и сапфиров — метод Вернейля, основанный на образовании кристалла из расплава, для изумруда – гидротермальный метод, позволяющий получить кристалл максимально похожим на природный. И это действительно так, гидротермальные изумруды «вырастают» очень похожими на природные, даже лучше их. Гидротермальные вставки Гидротермальный синтез – процесс роста кристаллов в условиях высоких температур и давления. Рост кристаллов осуществляется в герметичных сосудах, выдерживающих температуру свыше 600?С и давление более тысячи атмосфер, в которые помещаются растворы природных минералов и соответствующие затравочные пластины. Основой для гидротермального минерала всегда выступает натуральное сырье. Выращенные гидротермальные камни высококачественные, их структура, характер включений, окрас полностью соответствуют параметрам природного камня. Каждый гидротермальный кристалл, как и природный, уникален, со своим цветом и включениями, если они, конечно, желаемы на выходе. Первый синтезированный изумруд, кстати, был создан в 1935 году в Германии, и уже тогда он был превосходного качества. Преимущества синтезированных камней Синтез ювелирных камней – это технологический прорыв, и это — наше будущее, ведь природные запасы, увы…Но как много преимуществ дал нам этот технологический прорыв! В лабораторных условиях кристалл «растет» на порядок быстрее, чем в природе. Месяц и сотни лет – существенная разница… Синтетические минералы — ровные, блестящие, с отсутствием трещин. Они и натуральны, и безупречны одновременно. Такое в природе случается крайне редко. Цвет – характеристика, играющая главенствующую роль в оценке драгоценного камня. Так вот, цвет синтезированного камня всегда будет насыщеннее, ярче и богаче натурального, ведь созданные для его «рождения» в лаборатории условия – идеальны со всех сторон. Синтезированные камни – адекватная альтернатива природным вставкам в нашем бурно меняющемся мире. Гидротермальный изумруд уже признан полноценным аналогом природного берилла. Не за горами, к сожалению, тот день, когда недра земли иссякнут полностью, и синтетика станет нашей обыденностью. Она уже с нами и дает возможность большему числу людей наслаждаться красотой и очарованием драгоценных камней, которыми когда-то могли владеть лишь избранные. Источник Оцените статью Вам также может понравиться Ясень семена способ распространения Ясень обыкновенный Fraxinus excelsior – так в ботанической Ярлыки способы создания ярлыков ос windows Создаем ярлыки на рабочем столе Windows Создаем ярлыки Японское удобрение фуджима способ применения Удобрения Фуджима Знаете потрясающее удобрение, палочка Японский чай способ заварки Технология заваривания японского чая Известно, что Правообладателям Политика конфиденциальности Контакты