Особенности и применение синтетического корунда

Сапфиры и рубины всегда считались одними из самых дорогих камней. Они относятся к одинаковой разновидности — корундам, но при этом имеют разные цвета. Кроме того, к категории драгоценных, как оказывается, относится только сапфир синего цвета. Покупая любой из этих камней, часто можно нарваться на синтетический корунд. Что же он собой представляет?

корунд синтетический
Синтетические корунды

Большинство людей предполагают, что синтетические камни — подделка. На самом деле это не так. Такой камень — это полный, аналог природного, только выращенный в условиях лаборатории. Искусственный корунд по своему составу аналогичен природному камню по структуре, оптическим, физическим и химическим свойствам.

Существует несколько методов добычи искусственных корундов, которые используются в промышленности:

  • метод Чохальского;
  • метод зонной плавки;
  • получения из газовой фазы;
  • гидротермальные;
  • из растворов в расплаве.

Так как каждый из методов имеет свою технологию, то и конечный результат отличается. С помощью специального оборудования можно не только увидеть, что камень не имеет натурального происхождения, но и определить метод, который был использован для его создания.

Камень может имитировать природные минералы или иметь оттенки, которые не встречаются в естественных условиях. Среди природных камней искусственный корунд заменяет:

  • Бесцветный камень. Раньше использовался как аналог бриллиантов, но позже был вытеснен фианитом, благодаря тому, что тот имел больший показатель светопреломления, и более дешевую технологию производства.
  • Красный. Такой цвет искусственного камня применяется вместо рубина, иногда также может быть использован для имитации граната или шпинели, но редко.
  • Темно-красный используется для имитации таких камней, как пироп и альмандин. Но чаще всего их заменяют темно-красным кварцем.
  • Розовый, из минерала такого цвета делают розовые сапфиры и имитации под другие камни — топаз, турмалин, берилл.
  • Оранжевый цвет применяется для создания видов сапфиров — падпараджа, гессонита, а также в качестве имитации гиацинта.
  • Желтый. Падпараджа, а также желтый топаз и гелиодор.
  • Зеленый. Хлорсапфир, имитации изумруда, хризоберилла, демантоида.

Помимо этого, синтетические корунды используют для создания камней, которые имеют свои торговые названия:

  • Роза Франции. Корунд лилово-красного цвета.
  • Дамбурит — темно-желтый камень.
  • Розолин — темно-розовый.
  • Медейра-топаз — желто-коричневый.
  • Пальмирский топаз — коричневый.
  • Амарил — бледно-зеленый.
  • Бирманский сапфир — голубой.

В последнее время начали производить качественные рубины и сапфиры с эффектом астеризма. В таких камнях включения в виде кристаллов рутила, которые расположены в определенном порядке, создают эффект в виде звезды с разным количеством лучей по центру камня. Для того чтобы имитировать такой эффект, расплавленный раствор вводят в окись титана.

В условиях промышленности для создания корунда используется руда, называемая бокситом. Ее расплавляют, после чего кристаллизуют в кислородно-водородном пламени в электропечах. В печах также присутствует восстановитель в виде железных опилок.

Для того чтобы получить камень красного цвета, который потом будет использоваться как рубин применяют окись хрома. Все сапфиры желтого цвета получают при использовании оксида никеля.

Если добавить в процессе изготовления оксид ванадия то при дневном освещении камень будет иметь красновато-желтый цвет, а при искусственном — красный. Зеленый оттенок получают путем добавления таких металлов, как магний, кобальт и цинк. Хром и железо дают красные цвета, с помощью них получают синтетические рубины. Для придания корунду цвета синего сапфира используют титан. А с помощью трех металлов вместе делают камни фиолетового оттенка.

Для получения равномерной окраски используют методы облагораживания, применимые для натуральных корундов диффузию и отжиг. Хотя на самом деле оба эти метода основаны на физическом явлении диффузии, просто отжиг стимулирует процессы внутри камня. При этом то, на какую глубину цвет проникает в камень, зависит от размера молекулы красящего вещества. При отжиге весь камень заполняется цветом, на всю глубину, а при диффузии — частично. Поэтому второй способ не долговечен, окраска может сойти при повторной огранке и полировке камня.

История попыток выращивания

Первые попытки воссоздания копий драгоценных камней чаще всего заключались в имитировании самоцветов стеклами, в редких случаях использовали хрусталь. Параллельно с наукой этим направлением занимались и алхимики, но их опыты также ничего не давали. Прорыв произошел в 1892 году, когда Вернейль впервые в условиях лаборатории вырастил рубин массой в 10 карат. Именно открытия, сделанные этим химиком, и положили начало новой отрасли производства камней.

Положительной стороной процесса стало не только то, что красивые украшения смогут быть доступны для более широкого круга людей, но и то, что камни можно будет использовать в промышленности.

Современные методы базируются на том же методе Вернейля, но сейчас благодаря внесению в них некоторых коррективов и модификаций появилась возможность воссоздавать куда более широкий ассортимент синтетических камней.

Даже алмазы сейчас получают искусственным путем. Но делается это при очень высоком давлении, поэтому синтетические алмазы все равно имеют цену, лишь немного ниже натуральных. Исключение составляет камень полностью природного происхождения — жемчуг. Процесс создания жемчуга руками человека происходит в той же раковине моллюска.

Поначалу ювелиры с опасением восприняли такие технологии. Они боялись, что камни будут неотличимы от настоящих, поэтому по мере появления новых технологий производства синтетики ведутся работы и над методами их отличия.

Как отличить искусственный корунд?

Существует ряд способов отличить корунд от подделки. В случае с искусственно выращенным камнем все несколько сложение. Визуально синтетический минерал выглядит красивее, его окраска глубже. В природных камнях часто встречаются дефекты. Это могут быть как включения, так и трещины.

Дать 100 % гарантию только визуальными методами нельзя. Однако существуют некоторые отличительные черты, которые позволяют предположить, что камень рожден в лаборатории:

  • Искусственные самоцветы могут содержать включения в виде пузырьков воздуха, заметить их можно, если осматривать камень при помощи лупы. Такие пузырьки присутствуют и в натуральном камне, но в искусственном они имеют форму сферы.
  • Если рассматривать при увеличении сапфир то его окраска бывает не слишком равномерной, можно заметить чередование более темных и светлых полос.
  • В некоторых источниках можно встретить утверждения, что якобы натуральный камень тверже, но это не всегда так. Этот метод проверки будет годиться только для отличия сапфира от его имитаций, искусственный камень зачастую может быть даже более твердым.
  • Натуральный сапфир или рубин может иметь разнообразные включения. Это могут быть кристаллы циркона, сопровождающиеся черными пустотами, другие кристаллы, а также вещества в другой фазе или сразу в нескольких.
  • Огранка, которая применяется для натуральных камней, играет важную роль, тогда как синтетические камни могут ограняться по другим правилам, например, в зависимости от формы исходного материала.

В лабораториях используются методы, которые базируются на определении окраски, линий роста и составе включений. Для того чтобы результаты были достоверными, необходимо использовать оборудование, которое может быть доступно только самым именитым лабораториям.

Применение

В СССР не было источников природных рубинов и сапфиров, поэтому практически все они были искусственными. Хотя в магазинах об этом не сообщалось, и они продавались как настоящие. Поэтому сейчас очень многие, получив в наследство рубины бабушек и дедушек, с удивлением обнаруживают, что они не настоящие.

корунд синтетический
Кольцо с синтетическим корундом

Наверное, все помнят «часы на двенадцати рубинах» недорогие, но долгоживущие механизмы. Очевидно, что для изготовления использовались не настоящие камни, иначе цена такого изделия была в десятки, а то и сотни раз выше. Основным достоинством таких часов была высокая твердость синтетического минерала, который был так представлен в виде пленок. В отличие от хрусталя, который также использовался в этой сфере, они не так были подвержены истиранию.

Даже сейчас пластины из синтетических корундов находят широкое использование в области медицины. Из них делают имплантаты, хирургические инструменты. Тогда как стальной скальпель достигает ширины нескольких миниметров, сапфировый может быть всего пару микрон. Он фактически не режет волокна плоти, а раздвигает их. Сапфировые имплантаты очень популярны благодаря высокой химической инертности. Используются они также как тонкое теплоизолирующее покрытие.

К сожалению, сейчас редко можно купить на рынке рубин или сапфир искусственного происхождения нормального качества в нашей стране. Дело в том, что технология времен СССР была продана за рубеж, и там же изготавливают теперешние камни. А сюда поступает фактически брак.

Уже несколько раз наблюдалась такая ситуация, когда на продажу попадали синтетические рубины, имеющие включения подобные натуральным, и вовсе были мало различимы. При этом с аукциона они снимались фактически в последний момент.

Так что, если у вас имеется украшение с синтетическим рубином времен СССР, не спешите его продавать, так как цену за него дадут небольшую, а натуральные рубины могут себе позволить очень немногие.

А вот некоторые другие корунды, например, имитацию под александрит, можете продавать, они ничего практически не стоят.

Таким образом, синтетический камень не является подделкой, а лишь аналогом натурального, полученным искусственно. Ни по каким физическим характеристикам минерала нельзя отличить синтетику, только по характеру включений. Они ничем не хуже по свойствам натуральных рубинов и сапфиров, но менее ценны, потому что их вырастила не природа.

Рекомендуем похожие статьи