Аквамарин гидротермальный что это
Уважаемые маги! Вопрос про свойства аквамарина.
Современные технологии выращивания камней достигли такого уровня, что определить происхождение камня иногда возможно только в лаборатории специалиста-геммолога.
Производства Кварца по сравнению с теми же алмазами или Изумрудами не вызывает больших трудностей.
Его растят гидротермальным способом в стальных автоклавах; скорость роста кристаллов при этом до 0,5 мм в сутки. Синтетическому Кварцу можно придать любой оттенок, как имитирующий природный, так и фантазийный, в природе не встречающийся.
Например, ярко-синий Кварц получают путем добавления кобальта; цитриновую окраску обеспечивает железо; чем его больше, тем цвет ярче, до оранжево-красного.
Черный морион можно вырастить, увеличив концентрацию алюминия, так же получают и раух топаз – дымчатый Кварц.
Одна из популярнейших разновидностей Кварца – аметист – получается после ионизирующего облучения синтетического дымчатого Кварца. Его чрезвычайно трудно отличить от природного, поэтому он очень популярен.
Выращенный аметист чаще всего очень яркий и чистый, без дефектов и неоднородностей, равномерной глубокой окраски; камни могут быть очень крупными, но иногда их цвет меняется при солнечном и искусственном освещении, демонстрируя своего рода Александритовый эффект.
— камень выращен в лабораторных условиях при определенной температуре и давлении из натурального сырья (гидротермальным методом), гидротермальный камень (т. е. аналог Природного камня)
При выращивании используется также крошка природного камня, можно говорить, что из более мелкого камня выращивается более крупный кристалл путем плавления.
— Свойства и характеристики камня идентичны природному аналогу.
— Отличить Гидротермальный камень от природного может только геммолог и то с применением специального оборудования.
— Стоят камни значительно дешевле природных.
— Как пример можно привести культивированный жемчуг, выращенный также при помощи человека.
Отличие натуральных камней от выращенных (гидротермальных)
Многие считают, что все синтетические минералы являются подделками.Но в отношении гидротермальных драгоценностей такое утверждение совершенно неверно. Украшения с такими камнями обладают теми же магическими и целебными свойствами, что и их природные аналоги. Поэтому они являются отличным приобретением для тех, кто мечтает о красивом драгоценном камне, но не может себе его позволить из-за высокой цены природного минерала.
Гидротермальные камни являются синтетическими камнями, которые считаются настоящим аналогом природных минералов. Они создаются искусственно, гидротермальным способом, из-за которого они и получили такое название.
Гидротермальные драгоценности по своим основным характеристикам практически ничем не уступают камням, созданным природой.
Данным методом можно выращивать кварц, изумруд и другие драгоценные и полудрагоценные кристаллы.
Технология производства и основные отличия от натуральных камней
Гидротермальная технология производства заключается в кристаллизации веществ из водных растворов высокой температуры и под высоким давлением. Это метод позволяет создавать кристаллы, которые очень трудно или совсем невозможно сделать другими способами. При температуре 700 ⁰С и давлении до 3000 атмосфер солевые водные растворы обладают способностью растворять кристаллические соединения.
Гидротермальный процесс создания драгоценностей происходит следующим образом:
Гидротермальные минералы ничем не уступают по качеству натуральным кристаллам и даже очень часто превосходят их – они имеют большую яркость и чистоту. Довольно редко в природе можно встретить камни, совершенно не имеющие дефектов, а вот синтетические образцы являются идеальными.
Следует сказать, что химическое, физическое и оптическое строение у драгоценностей, выращенных гидротермальным способом, не отличается от их природного аналога. Основное же отличие такого ювелирного материала заключается в его достаточно низкой стоимости.
Сегодня с помощью гидротермальных технологий научились выращивать огромное количество драгоценных камней. Ювелиры широко используют их в своих коллекциях. Но самыми популярными гидротермальными камнями являются изумруд, корунды (сапфиры и рубины), аметист и камни кварцевой группы.
Вывод:
— камень выращен в лабораторных условиях при определенной температуре и давлении из натурального сырья (гидротермальным методом), говорим, что камень гидротермальный, (т.е. аналог Природного камня). При выращивании используется также крошка природного камня, можно говорить.
— Свойства и характеристики камня идентичны природному аналогу.
— Отличить Гидротермальный камень от природного может только гемолог и то с применением специального оборудования.
— Стоят камни значительно дешевле природных. Сегодня многие производители, используя в изделиях гидротермальные камни, выдают их за натуральные (это правда), мы пишем на бирках ГТ (гидротермальный) и продаем по соответствующей цене.
— Как пример: культивированный жемчуг, выращенный также при помощи человека.
Так как гидротермальные камни являются полноценными аналогами природных драгоценностей, то и ухаживать за ними нужно также как и за натуральными, а именно:
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
Что такое гидротермальные камни и как их выращивают?
Существует ошибочное суждение, что гидротермальный и синтетический камень, являются дешёвой подделкой настоящих драгоценностей, стоимость которых. Однако, оно совершенно не подтверждается действительностью.
Гидротермальный камень, как и синтетический, являются искусственными аналогами природных минералов, только они выращены в условиях, которые создаёт сам человек, при этом синтетический камень сохраняет все свойства и характеристики природного камня.
Также ошибочно мнение о том, что синтетическими камнями являются подделки из стекла, пластика и пластмасса, на самом деле, все эти изделия являются муляжами, и изготавливаются исключительно в целях презентации товара на публике, во избежание ограблений или различного рода хищений.
Поэтому гидротермальные и синтетические камни – это не замена, а альтернатива тому, что создала сама природа.
При продаже и покупке драгоценного камня особое значение придается тому, как он был добыт и где он формировался тысячелетия – в земле или под присмотром лаборанта, контролирующего правильность протекающего процесса.
Гидротермальные камни ювелирные мастера быстро начали использовать в своём деле, как только они стали доступны в цене для среднего класса.
Практически все виды гидротермальных камней превосходят свои аналоги по качеству, а в соотношении с тем, что природные залежи уже практически исчерпаны, и индексация натуральных камней составляет 20% за год, искусственные камни будут находить всё более широкое применение в различных отраслях промышленности.
Например, они используются при лазерном наведении, высокоточной наводке, в управлении термоядерными реакциями, в медицине и при операциях на хрупких участках тела как глаза и прочее.
Гидротермальная обработка камней
Поскольку с начала середины 20-го века, уровень жизни стал быстро расти, спрос на драгоценности также повышался, что дало толчок к исследованиям в области искусственного выращивания камней. Но даже природные камни не всегда идеальны по своей структуре.
Минералы низкого качества проходят гидротермальную обработку для улучшения характеристик, таких как:
Гидротермальная обработка предполагает собой облагораживание камня при помощи высоких температур, достигающих порядка 5 000 градусов.
При продаже такого камня, продавец обязан предоставить покупателю информацию о том, какие виды обработки проходил камень, в том числе и «термальную огранку» – обычно процедура носит такое названия, но может называться и «термоочисткой».
Камни такой обработки не теряют своего звания в качестве природных минералов, но тем не менее их стоимость значительно ниже, чем каменя природного, но не проходившего обработку из-за отсутствия необходимости.
Как выращивают гидротермальные камни?
Срок самообразования природного камня составляет около 1-2 миллионов лет (ничего так срок), а вот гидротермальный способ выращивания камней тех же размеров, займет примерно месячный срок с учётом огранки полировки (то есть разница колоссальная).
Изделие будет превосходить природный аналог в прочности и эстетике.
Учёным с успехом удалось воссоздать условия, в которых минерал будет проходить своё рождение. Процесс крайне сложный и требует постоянного контроля во избежание брака, также стоимость производства составляет половину стоимости самого продукта.
Изначально, цена гидротермальных камней была в несколько раз выше чем природных, но с развитием науки, большим и дорогим аппаратам пришли на смену компьютеры, объединяя в себе по несколько приборов сразу.
Весь процесс по своей сути, схож с переплавкой железа, когда из множества маленьких кусочков, получается один большой пласт.
Этот же принцип применяется при производстве гидротермального камня, разница только в температуре, величина которой, при необходимости достигает 6 000 градусов. Бока будущего камня постоянно охлаждаются водой, чтобы температура не была слишком высокой у краёв.
Если этот фактор не учитывать, получится «непропечённый пирожок», где бок будет слишком чистыми, а сердцевина так и останется переплавленной не до конца, из-за чего будет видна не расплавившаяся кроша. Ведь именно из крошки натурального камня создают гидротермальный.
В основном таким способом выращивают:
Сейчас существуют 5 методов переплавки (ведь достичь температуры в 6000 градусов и удерживать её продолжительное время, дело далеко не простое).
Большинство из методов переплавки являются не разглашаемой коммерческой тайной:
Достоверно известно только то, что такие температуры достигаются либо при электролизе высокого напряжения, либо при постоянном нагнетании через турбины кислорода и водорода в чистом виде.
Чем отличается синтетический камень от гидротермального?
Между этими двумя видами выращивания есть большая разница, поскольку метод производства совершенно разный.
Отличия синтетического камня от гидротермального:
Само выращивание синтетического кристалла по сложности не уступает гидротермальному. Атомная решётка, из которой состоит минерал обрастает следующим слоем атомов над предыдущим под действием перенасыщенного раствора.
Скорость и правильность роста регулируется:
Качество таких кристаллов зависит не от оборудования и опытного глаза, от быстроты роста. Если пытаться постоянно увеличивать температуру, давление и концентрацию, минерал «вымахает» за пару дней, но будет крайне неправильным и потеряет прозрачность из-за различных включений в виде пузырьков воздуха.
Выращивание проходит по 2-м основным методикам, которые также засекречены в деталях производства:
Где можно купить гидротермальные камни?
Довольно сложно сказать однозначно, где покупать камни без риска, у покупки с рук, в салонах, в интернет-магазинах есть свои минусы и плюсы.
Купить гидротермальные камни можно с следующих местах:
В России драгоценности предпочитают покупать в салонах несмотря на цену, такие центры есть во всех городах, они имеют широкий выбор, а специалист поможет найти середину в бюджете покупателя и виде камня.
Москва имеет на своей территории международное хранилище редких образцов камней искусственного происхождения, цена которых равна нескольким миллиардам долларов (цена парка пассажирских самолётов из более чем 10 бортов).
Стоимость гидротермальных камней
Цена зависит от страны изготовителя:
Исходя из цен можно прийти к выводу, что позволить себе камень может любой человек среднего достатка с небольшими накоплениями, в отличие от природных самоцветов, которые уходят к своим хозяевам по недосягаемым ценам.
Поскольку прогресс не стоит на месте, каталоги постоянно пополняются новыми экземплярами с различной цветовой гаммой. Большинство выпускаемой продукции не имеет аналогов в природе.
Заметить отличия от природного и искусственного камня без оборудования не удастся, также нельзя определить и способ изготовления, которых сейчас 3 (газовый, температурный и кислотный).