Гидротермальный способ что это

Источник

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

Гидротермальные камни – натуральная синтетика

Выбирая украшения с изумрудами, рубинами или другими драгоценными камнями, почти всегда в описании можно встретить пометку «ГТ». Она обозначает, что камешек-вставка гидротермальный. Но что представляет собой гидротермальный драгоценный камень, аксессуары с ним бижутерия или драгоценность?

Происхождение минерала интересно, репутация безупречна.

История вопроса

Выращивать драгоценные минералы пытались ещё двести лет назад. Объектом внимания оказались рубин и изумруд как самые редкие, красивые и дорогие.

Первые гидротермальные изумруды ювелирных кондиций получила американка Эмили Фланиген на заре 1960-х. Однако процесс, не завершившись, затухал, кристаллы для доращивания нужно было пересаживать в другую «коробку».

Через десять лет эту задачу решили советские учёные. Они добились стойкого, беспересадочного увеличения кристаллов изумруда из гидротермальных растворов. Сегодня в России разработана технология, по которой создают также другие драгоценные и полудрагоценные камни.

Гидротермальные драгоценные камни

Технология производства

Из термина «гидротермальный» понятно, что речь идёт о воде плюс высокая температура.

Технология производства гидротермальных камней состоит в кристаллизации вещества из горячего водного раствора при 650–700 °С и давлении 1500 атмосфер (1,5 Кбар).

Оборудование

Выращивают гидротермальные камни в автоклаве – специальном сосуде из высокопрочной, устойчивой к коррозии стали. Его также называют ростовой камерой:

• По центру закрепляют диафрагму – закалённую дырчатую пластинку. Она служит разделителем «холодной» и «горячей» зон. Это зона растворения сырья (нижняя, под разделителем) и зона роста кристаллов (верхняя, выше разделителя).
• В верхнем сегменте устанавливают пластины-затравки. Они вырезаны из натурального камня, который хотят получить. На них будут расти кристаллы.

Установка для выращивания из гидротермальных камней

Перед началом каждого цикла стенки ёмкости проходят тестирование на наличие дефектов: малейшее отклонение порождает взрыв.

Этапы

Гидротермальный процесс включает следующие этапы:

1. На дно укладывается сырье-шихта – вещество, которое будет растворяться. Ими служат размельчённые драгоценные или полудрагоценные минералы не ювелирных кондиций. Для создания изумруда это берилл.
2. Затем добавляют минерализатор – солевую компоненту водного раствора. Это смесь, повышающая растворимость сырья гидротермальным раствором. Состоит из тех же элементов, что природный камень. Так, для изумруда добавками служат ванадий и хром.
3. Загруженный автоклав наглухо закрывается сверху, подаётся в печь. Нагревается до 650–700 °C, испытывая давление 1500 атмосфер (1,5 Кбар).
4. Нижняя часть раскаляется больше. Раствор насыщается компонентами шихты, тепловая конвекция доставляет его пары к зоне роста.
5. Здесь они охлаждаются, становясь перенасыщенными. Избыток вещества аккумулируется на затравочных пластинах.

Так происходит рост кристаллов.

Особенности

Особенность процесса – разнообразие и чередование температур. Сосуд снизу нагревается, сверху охлаждается. Это позволяет избежать «непропеченности» отдельных участков будущего кристалла, создавать агломераты правильной структуры.

Спустя четыре недели результат готов. Технология позволяет регулировать направление роста, форму, цвет кристалла.

Какие камни копируют чаще всего

Гидротермальная обработка камней применима для получения многих видов драгоценных кристаллов. Востребованных ювелирами несколько:

Изумруд. Выращивается за месяц, способен иметь нужный зелёный оттенок и стеклянный блеск. Также хрупок, но без трещинок, поэтому долговечнее натурального. Равнодушен к кислотам или высоким температурам.

Изумруд гидротермальный

Гидротермальный изумруд признан полноценным аналогом природного камня.

Лучшей, коммерчески выгодной считается технология, разработанная советскими учёными из Новосибирска. Она фактический монополист на мировом рынке, вытеснивший продукты, полученные другими способами выращивания (Chinese, Biron, Malossi). Изумруды реализуются под брендами Russian emerald («Русские изумруды») – огранённые камушки мелких фракций и Colombian color emerald (дорогостоящие крупногабаритные обработанные экземпляры).

Таблица №1. Свойства гидротермального изумруда(выращенного).

1. Цитрин. Окраску делают по заказу. Блеск, прозрачность на высшем уровне.
2. Корунды. Гидротермальные рубины и сапфиры забирает ювелирная сфера.
3. Кварц. Популярная ювелирная имитация – аметист. Востребован благодаря чистоте, степени прозрачности, колористичной насыщенности, отсутствию внутренних дефектов. Отличить гидротермальный аметист от натурального возможно только на специальных анализаторах.

Кварцы с заданными параметрами создают также для научных, исследовательских, промышленных нужд.

Учитывая параметры температур и давления, сотворить кристалл дома гидротермальным методом невозможно.

О качестве конечного продукта говорит следующий факт. В Германии такие кристаллы именуют не гидротермальными, синтетическим или искусственными, а культурными.

Преимущества гидротермальных минералов

По ряду параметров гидротермальные минералы превосходят натуральные:

1. Крупнее, ярче, лучше, чище по структуре.
2. Прочнее, поскольку лишены внутренних дефектов типа трещинок или надломов.
3. Выращиваются в сотни тысяч раз быстрее натуральных.
4. Стоимость на три — пять порядков (в тысячу-сто тысяч раз) меньше.

По эстетическим характеристикам не уступают натуральным.

Подделка или нет?

Гидротермальный камень не означает подделку в стандартном понимании.

Двойственность природы камня

Это промежуточная стадия между натуральным материалом и синтетикой:

• Синтетика, потому что выращен лабораторно ускоренными темпами. Природный камень формируется миллионами лет, лабораторный – месяц-полтора.
• От синтетического отличается по составу. Сырьём гидротермальных кристаллов служат компоненты, входящие в состав природного камня. Поэтому их кристаллическая решётка, химическая формула идентичны.

Установить, гидротермальный камень или натуральный, под силу только геммологу, использующему специальную аппаратуру.

Признаки выращенного образца

Под мощным микроскопом и спектроскопом лабораторный образец выглядит следующим образом:

• Имеет включения-трубочки или пузырьки газа, образованные попавшим при изготовлении воздухом.
• Различимы коричневатые примеси оксида железа: они попадают со стенок автоклава. У природных камней такого не бывает.
• Наделён идеальной структурой. Трещинки, неровности, затемнения, включения, присущие натуральным минералам, здесь отсутствуют.
• Имеет криволинейную зональность, создаваемую в процессе роста кристаллов. У природных сапфиров или рубинов этот феномен не замечен.

Синтетический камень в ювелирных изделиях почти всегда красивее натурального.

Синтез изумрудов

Как ухаживать за украшениями

Гидротермальные камни – это такие же кристаллы, как и природные, поэтому уход за ними аналогичный:

• Выделить крупному аксессуару персональную мягкую изнутри шкатулку, маленьким (типа колец или серёг) – отсёк общей коробки, чтобы не мешали друг другу.
• Снимать ювелирные изделия перед домашними работами, косметическими и водными процедурами.
• Камни желательно протирать мягкой салфеткой от пота и пыли после каждого использования.
• Регулярно чистить тёплым мыльным раствором.
• Если украшение в оправе, раствор для её очистки не должен попадать на камешек.

Если камень используется как магический талисман, его очищают от энергонегатива проточной водой.

Магические свойства

Волшебные и целительские свойства гидротермальных камней точно не изучены, у эзотерического сообщества единой точки зрения нет:

• Одни утверждают, что раз основа минерала натуральная, то магия камня будет действовать. Хотя не так эффективно, потому что выращен быстро.
• Большинство уверено: раз не впитал в себя энергии Космоса и Земли, значит, силы не имеет.

Как всегда, палка о двух концах. Если магических свойств нет, то гидротермальные, например, изумруды могут носить всё, а не только родившиеся в мае.

Ещё проще с александритами. Натуральные считаются «камнями вдов», требуют соблюдения правил при ношении. Для гидротермальных это необязательно.

Однако как оберег такой камушек никому не повредит. Особенно если у человека с ним возникла эмпатия на подсознательном уровне. То есть носить украшение или держать камушек в руках просто приятно.

Стоимость камней

Вопрос – гидротермальный или натуральный камень – принципиален в отношении стоимости. Она отличается в тысячу раз.

Если гидротермальный камень можно купить максимум по 5 $ за карат, то начальная цена, например, изумруда – $8 000 за карат.

Заключение

Натуральные изумруды, рубины или сапфиры – статусная вещь, удел очень обеспеченных людей.

Гидротермальный драгоценный камень – подарок для всех, кто любит самоцветы, но ограничен в средствах. Любое украшение с ним будет радовать глаз, поднимать настроение.

Это не подделка, поскольку состав и процесс создания копируют природные. Найти отличия от натуральных визуально не сможет даже специалист – понадобиться спецоборудование.

Источник

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