Как делают искусственный александрит

Синтетический александрит

При солнечном свете камень приобретает зеленоватый оттенок, при искусственном — красноватый или фиолетовый. Эталонными считаются александриты из месторождения на Урале: на мировом рынке их называют «русскими».

Александриты добывают лишь в нескольких местах на планете, поэтому образцы ювелирного качества ценятся очень высоко. К счастью, человек давно научился создавать драгоценные камни не хуже природных. Синтетические александриты напоминают лучшие уральские экземпляры: чистые, яркие, с сильно выраженным реверсом.

История синтеза

Александрит — разновидность минерала хризоберилла. Первые попытки его синтеза были предприняты во второй половине XIX века: французский химик Жак Жозеф Эбельмен смог получить кристаллы хризоберилла размером 5-6 мм. Он же впервые синтезировал минеральное соединение, не имеющее аналогов в природе, но с оптическими свойствами александрита.

Чтобы получить синтетический хризоберилл, Эбельмен и его ученики прокаливали оксиды бериллия и алюминия в присутствии минерализаторов. Кристаллы получались небольшими, с многочисленными включениями флюса. Для ювелирных целей они не годились.

В середине ХХ века в США были предприняты попытки получить синтетический александрит из раствора в расплаве. Вначале кристаллы были мелкими, но к 1964 году удалось разработать метод синтеза, годящийся для применения в промышленных масштабах. В 1972 году американцы К. Клайн и Д. Паттерсон оформили патент на метод флюса из раствора в расплаве молибдата лития.

В 1970 году японская компания «Киосера» начала производство синтетических александритов, полученных методом Чохральского — вытягиванием кристалла из расплава. Они получили название «крезент-верт» и «инамори». Александриты «инамори» обладали эффектом кошачьего глаза — бегающим бликом на поверхности.

В настоящий момент александриты синтезируют методом зонной плавки и методом Чохральского. Полученные кристаллы используются как для ювелирных, так и для технических целей. Синтетические александриты лучшего качества получают методом Чохральского.

Как выращивают александриты

Для получения синтетических александритов используются низкокачественные природные камни. Измельченное сырье нагревается и расплавляется. Для получения нужного цвета в расплав вводятся оксиды ванадия и хрома.

Процесс синтеза осуществляется в специальной емкости, или тигле. Он должен выдерживать воздействие высоких температур, поэтому изготавливается из тугоплавких металлов — например, иридия. Этот металл платиновой группы стоит в 3 раза дороже золота, что влияет на итоговую себестоимость синтетических александритов: их нельзя назвать дешевыми, хоть они и дешевле природного аналога.

В процессе синтеза затравка из сапфира или другого камня, закрепленная на вертикальном стержне, помещается в расплав. Затем она постепенно поднимается, вращаясь и поворачиваясь, и «вытягивает» за собой часть расплава. Тот затвердевает, образуя кристалл александрита. Цикл повторяется неоднократно — до тех пор, пока не истощится расплав.

Химические свойства

Александрит — не только красивый, но чрезвычайно твердый камень. По шкале Мооса его твердость составляет 8.5 баллов. Это значит, что минерал практически не царапается, а украшения с ним можно носить каждый день.

Читайте также:  Как выглядят желтые алмазы

Синтетический александрит имеет ту же твердость, что и природный. Его грани не стираются в процессе носки, остаются ровными и аккуратными. И если ювелирные украшения с дорогостоящим природным камнем носить каждый день может быть небезопасно, то с синтетическим — вполне.

Сравнение характеристик

При оценке александрита учитывается цвет, выраженность реверса, чистота, масса и качество огранки. Например, природные камни низкого качества и массой 3-5 карат

стоят на мировом рынке от 600 долларов за карат. Александриты той же массы, но отличного качества — от 17 тысяч долларов за карат и выше. Крупные камни оцениваются еще выше: рекорд — порядка 70 тысяч долларов за карат.

Синтетические александриты оцениваются по тем же характеристикам. Стоят — намного дешевле.

При дневном освещении александрит демонстрирует палитру оттенков от желто-зеленого до зеленого и голубовато-зеленого. Желтизна удешевляет камень. Самые ценные — александриты, которые под лучами естественного света становятся зелеными или голубовато-зелеными.

При искусственном свете камень приобретает красноватый цвет, иногда — с оранжевым или фиолетовым подтоном. Красный цвет без дополнительных оттенков — наиболее ценный.

Синтетические александриты имеют более чистые цвета, чем природные. Это обусловлено отсутствием примесей железа в кристалле. При дневном освещении они выглядят зелеными без желтого подтона, при вечернем — малиновыми. Некоторые камни к тому же демонстрируют эффект кошачьего глаза.

Стоимость природного александрита зависит и от того, насколько выражена смена цвета. Она бывает сильной, средней или слабой. Для синтетических александритов характерен сильный реверс: в этом они сравнимы с лучшими уральскими экземплярами.

Чистота

Большинство природных александритов имеют незначительные включения — одиночные точки, газово-жидкие вуали, микротрещины. Они не всегда заметны невооруженным глазом, но удешевляют камень.

Синтетические александриты, полученные методом Чохральского — очень чистые. Они почти не содержат включений.

Александриты RusGems выращены именно методом Чохральского по принципу рекристаллизации

Масса

Природные александриты обычно небольшие: на мировом рынке распространены камни массой менее 2-х карат. Более крупные экземпляры встречаются, но гораздо реже.

Метод Чохральского позволяет выращивать действительно большие кристаллы — как для ювелирных, так и для технических целей. Масса отдельных экземпляров достигает 0.5 кг и более.

Форма огранки

Для александрита важна форма и качество огранки: она должна подчеркивать цвет и оптические эффекты, свойственные камню. Наиболее популярны варианты:

Александриты с эффектом кошачьего глаза, а также непрозрачные камни обрабатывают кабошоном.

Александриты RusGems в разной огранке

Природные камни часто имеют не идеальную огранку: чтобы не отсекать слишком много материала, огранщик намеренно отступает от эталона — например, пропускает часть граней, или меняет углы их наклона. Это негативно сказывается на визуальном восприятии александрита, и снижает его ценность.

Синтетические камни имеют эталонную огранку. Мастеру нет нужды экономить на материале, а потому пропорции получаются точно выверенными.

Как отличить синтетический александрит от природного

Различия между синтетическим и природным александритом заметны под микроскопом. Геммологи ориентируются на количество и характер включений. Проще всего распознать камни, синтезированные методом Чохральского — они очень чистые. Кроме того, синтетические александриты демонстрируют более сильный реверс, а в ультрафиолетовом цвете флуоресцируют красным.

Читайте также:  От чего рубин меняет свой цвет

Камни с эффектом кошачьего глаза дают слабую флуоресценцию — оранжево-красную внутри, и бледно-желтую на поверхности. Их также различают при помощи микроскопа. В синтетических александритах преобладают тонкие пылеватые частицы, в природных — трубчатые и игольчатые включения.

Как отличить синтетический александрит от имитации

Существует миф о том, что в советское время продавалось огромное количество ювелирных украшений с александритами. В качестве вставок использовались уральские драгоценные камни, и стоили они сущие копейки. К сожалению, это не так: камни были не натуральными, не с Урала, и не александритами.

В ювелирном деле используется несколько имитаций с эффектом смены цвета:

  • синтетические корунды;
  • синтетическая шпинель;
  • дублеты;
  • фианиты;
  • наноситалы.

Синтетический корунд — наиболее удачная имитация. Кристалл, окрашенный ванадием, при дневном свете становится бледно-зеленым, а при искусственном — розовым. Его можно распознать по цветовой палитре, включениям в виде пузырьков, а также узкой четкой линии в синей области спектра.

Синтетическая шпинель использовалась для имитации александритов в СССР. Ее отличают с помощью рефрактометра. Для шпинели характерно отсутствие двупреломления, существенно более низкий показатель преломления, а также менее разнообразная и правдоподобная гамма.

Дублеты изготавливают из граната и стекла. Гранатовая верхняя часть имитирует красноту александрита, стеклянная — зелень. Они отличаются от оригинала по твердости и другим физическим свойствам, а также уступают по степени блеска.

Фианиты имеют почти в два раза большую плотность, чем александриты. В синтетических кристаллах под микроскопом будут заметны включения и линии роста, в искусственных фианитах и наноситалах — нет.

Синтетический александрит — лучше или хуже оригинала?

Главное преимущество синтетического александрита перед природным — цена. Хотя из-за высокой себестоимости производства его нельзя назвать совсем дешевым, все же он гораздо дешевле оригинала. Визуально камень неотличим: чтобы увидеть различия, нужен микроскоп.

Александрит, синтезированный методом Чохральского, имеет чистые и яркие цвета. Он демонстрирует сильный реверс: превращается из красного в зеленый при смене освещения, и наоборот. Природные камни со столь же выраженным эффектом смены цвета встречаются редко.

Синтетический александрит практичен. Если вам нравится этот удивительный камень, украшения с ним можно носить каждый день, не слишком переживая из-за возможной потери. Украшения с природными александритами, стоящие баснословных денег, скорее всего, будут большую часть времени лежать в шкатулке.

Источник

Свойства синтетического александрита, внешний вид искусственного камня с фото

Александрит – это очень дорогой, редкий и красивый камень. Технология выращивания кристаллов позволяет получать синтетические аналоги минерала, обладающие идентичными свойствами. Какой внешний вид имеет искусственно выращенный александрит? Где и как его создают? В чем отличия синтетического камня от природного? Какие еще имитации существуют?

Зачем стали выращивать синтетический александрит, какова история его происхождения?

Александрит – это разновидность хризоберилла, в его составе присутствуют примеси в виде трехвалентного хрома. Благодаря этому минерал приобретает свойство менять окраску в зависимости от освещения. Подобным эффектом, но в меньшей степени, обладают циркон, топаз и турмалин. В природе александрит встречается нечасто, прозрачные кристаллы хорошего качества – большая редкость. В XX веке не было найдено ни одного нового месторождения.

Красота, дороговизна и небольшая распространенность минерала в природе заставила ученых искать иные методы его получения. С середины XIX века химики стали работать над искусственным заменителем. Добиться качественного эффекта изменения цвета, как у натурального камня, удалось не сразу, массовое производство искусственных александритов началось лишь в 1972 г.

Читайте также:  Бриллиант рубин жемчуг изумруд что лишнее

Впервые самоцвет был найдет в 1834 г. на Урале и подарен на 16-летие Александру II, наследнику русского престола, в честь которого он и получил свое название. Необычный камень настолько полюбился императору, что он не расставался с ним на протяжении всей жизни. 1 марта 1881 г. правитель скончался в результате очередного покушения. В тот день перстня с драгоценным камнем при нем не было.

Свойства и внешний вид камня

Александриты имеют стеклянный блеск, полупрозрачны или прозрачны, но не бесцветны. Благодаря ионам хрома и особому строению кристаллической решетки обладают свойством цветового реверса – восприятие цвета камня меняется в зависимости от освещения (см. фото).

При дневном свете он выглядит сине-зеленым, при искусственном становится красным с оттенками розового или фиолетового. Минерал обладает средней плотностью и высокой твердостью.

Как создают искусственный александрит?

Заменителями александрита могут быть похожие на него, но более доступные камни – гранат, турмалин, рубин, кварц, корунд или шпинель, которые обогащают хромом и ванадием. Подделкой считается имитация из стекла. Для получения синтетического александрита с нуля в лабораторных условиях используют следующие способы:

  • Метод Чохральского, предложенный русским химиком в 1915 г. Технически сложный процесс, позволяющий получать кристаллы высокого качества. Исходное вещество (иридий) плавят в нагреваемой емкости из тугоплавкого металла – тигле. Поверхности расплава касается кусочек монокристалла. Постепенно его вращают и вытягивают вверх. В результате выращиваются кристаллы до 25 см длиной и 2,5–6 см в диаметре.
  • Горизонтальная направленная кристаллизация. Исследования по применению метода были начаты в 1986 г. в СССР. В выгнутый в форме лодки лист молибдена выкладывают исходный, аналогичный александриту, состав. Заготовку помещают в нагревательную зону, из которой откачивают воздух. Под действием температуры затравочный кристалл частично расплавляется. Затем лодочка постепенно выдвигается к носовой части нагревателя, где происходит охлаждение, и начинается процесс кристаллизации.

Отличия натурального камня от синтетического аналога

Отличить искусственно выращенный камень от натурального без применения специальных средств невозможно. О происхождении александрита говорит прежде всего цена. Стоимость природного минерала колеблется от 20 до 35 тыс. долларов за карат, в открытой продаже их практически нет. На имитацию указывает вес камня – природные александриты массой более 3 карат встречаются крайне редко.

Отличить рекристаллизованный камень, выращенный в лаборатории, можно по следующим признакам:

  • более прозрачен, лучше блестит;
  • имеет более чистые цвета, переход окраски у него выражен ярче;
  • внутренние пузырьки имеют форму сфер, а не капель;
  • в кристаллах отсутствуют трещины, пустоты и посторонние включения.

Аналоги из более дешевых самоцветов отличает цветовая гамма. Шпинель показывает фиолетовую окраску на солнце, зеленые и красные переливы отсутствуют. Корунд при дневном освещении имеет ярко-желтый оттенок. Рубин отличает присутствие оранжевого цвета. Турмалин меняет окраску при изменении угла обзора. Гранат не показывает синего оттенка. Имитации обладают иным удельным весом и коэффициентом преломления.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл и камни