Каталог
  

Корунд рубин синтетический


Искусственный рубин: синтетический и натуральный, как отличить настоящий от подделки в домашних условиях

Рубин это один из самых известных и красивых драгоценных камней, который высоко ценится людьми уже многие тысячи лет. Его ярко-красный цвет связывается с цветом огня или крови и символизирует жизненную силу и энергию. Натуральные рубины редко бывают крупными и прозрачными, поэтому особо выдающиеся камни становятся национальными сокровищами в разных странах, украшают вещи королевских фамилий и аристократов.

Описание натуральных и синтетических рубинов

Натуральный рубин это очень твердый минерал, разновидность корунда. Химический состав у него очень простой – это оксид алюминия Al2O3 с микроскопической примесью хрома, которая и обеспечивает красный цвет.

Бесцветный корунд не имеет ювелирной ценности, но, благодаря своей твердости, используется в технике как абразивный материал. Другими ювелирными разновидностями корунда являются сапфир, синий цвет которого обеспечивается примесью титана и железа и бледно-зеленый искусственный амарилл.

По цвету рубины варьируют от розовых до огненно-красных и коричневых, а самым дорогим оттенком считается «голубиная кровь»: ярко-красный с примесью фиолетового. Изделия из этого камня имеют характерный стеклянный блеск.

Кроме красивого цвета для рубина характерно интересное оптическое явление – проявление шестиконечной звезды на гладкой изогнутой поверхности камня (астеризм). Это происходит из-за наложений преломления света внутри кристалла. Звездчатые рубины не гранят, а оставляют в виде кабошонов.

Природные камни редко бывают идеального качества, поэтому перед поступлением в продажу подвергаются различным видам обработки. Самые популярные приемы это подогрев, обогащение бериллием для усиления красного цвета и заливка трещин в низкокачественных камнях стеклом.

В настоящее время большинство «природных» рубинов в продаже являются композитными, так как прошли через процедуру заполнения стеклом, масса которого в итоге может доходить до 50 процентов от массы камня. Натуральный рубин является самым дорогим драгоценным камнем после алмаза. Рекордный по цене камень весом в 25 карат был куплен в 1995 году шейхом Брунея за 12 миллионов долларов.

Синтетическими рубинами называются камни, идентичные натуральному минералу по своему химическому составу, но полученные искусственно. Первые мелкие кристаллы рубина были получены Марком Гуденом из расплава корунда еще в 1837 году. Позже ученые научились сплавлять обломки натуральных камней в так называемые «сиамские рубины».

Таким методом французы получали ювелирные камни массой до 10 карат. Однако первый действительно искусственный рубин из окиси алюминия был получен только в конце 19 века Огюстом Вернелем. Его метод позволял быстро выращивать крупные кристаллы в промышленном масштабе и положил начало широкому производству синтетических рубинов по всему миру.

к оглавлению ↑

Основные современные методы выращивания рубинов

В настоящее время для синтеза кристаллов драгоценных камней применяется ряд промышленных методов, например:

  1. Метод Вернеля. Порошок оксида алюминия смешивается с хромом и маленькими порциями расплавляется в специальной горелке. На керамической подложке формируется цилиндрический монокристалл – буля диаметром около 2 см и 20-30 см в длину.
  2. Метод Чохральского. В этом методе монокристалл получается при постепенном вытягивании затравочного кристалла вверх от поверхности большого объема исходного расплава. Данным методом получаются драгоценные камни очень высокого качества.
  3. Метод зонной плавки. Это разновидность метода направленной кристаллизации, при нем исходные вещества протягиваются вдоль нагревающего элемента в молибденовой лодочке. Формирование кристалла в виде пластины происходит по частям при постепенном остывании расплава.
  4. Метод гарнисажной плавки. Вещество плавится и кристаллизуется в окружении его же собственных холодных зон. Для нагрева применяется высокочастотное излучение. В результате после охлаждения получаются красивые столбчатые кристаллы.
  5. Гидротермальный синтез. Распространенный метод для получения ювелирных кристаллов. В нем кристаллизация гидротермального рубина происходит в растворе более легкоплавких веществ (расплава свинца, бора и др.). Получаются прекрасные кристаллы размером несколько сантиметров.

Синтетические рубины применяются в промышленности для производства твердотельных рубиновых лазеров.

За счет квантовых переходов в кристалле рубина при облучении, такой лазер генерирует направленный пучок красного света с длинной волны 694,3 нм. С 1960 года это устройство используется в медицинской отрасли (удаление татуировок) и для решения различных технических задач (импульсная голография).

к оглавлению ↑

Поддельные рубины: как отличить синтетический камень от природного?

Самый надежный способ отличить синтетический у вас камень или натуральный это проконсультироваться с профессиональным ювелиром. Поскольку химический состав искусственного рубина идентичен натуральному минералу, в домашних условиях достоверно проверить происхождение камня не всегда возможно.

Есть несколько полезных советов, как определить подлинность рубина самостоятельно. Прежде всего, необходимо внимательно осмотреть камень в сильную лупу или под микроскопом. Десятикратного увеличения с хорошим освещением будет достаточно. Синтетические рубины обычно безупречны, а натуральные имеют мелкие дефекты поверхности или трещинки. Пузырьки и инклюзы внутри камня также указывают на его искусственное происхождение.

Из-за высокой цены и популярности, под видом рубинов нередко продаются другие минералы, стоящие гораздо дешевле. Среди них чаще всего встречаются:

  • гранаты (карельские рубины). Темно-красные или малиновые камни, которые имеют довольно тусклую окраску. Они более мягкие, чем рубины;
  • турмалин. Минерал красно-розового цвета, по твердости также уступает рубину;
  • красное стекло;
  • композитные рубины. Это низкокачественные природные рубины, трещины в которых заполнены цветным стеклом.

Существует несколько правил, как отличить рубин от подделки, особенно если она сделана не очень качественно. Прежде всего, обратите внимание на огранку: подлинный камень должен иметь точные и отточенные грани, а его имитации могут быть округлыми и сглаженными. Другой метод проверки это определение твердости.

Рубин это очень твердый камень и он оставляет бесцветные царапины на стеклянной или керамической поверхности, а монетка не оставляет на нем следа. Если ваш камень оставляет красную полосу на стекле, это говорит о том, что окрашен искусственно. От стекла рубин отличается по плотности (он в полтора раза тяжелее) и твердости (легко царапает стекло).

К сожалению, без специального оборудования отличить качественную подделку от натурального рубина может не получиться. До 19 века таких методов вообще не существовало, поэтому во многих исторических реликвиях, коронах и украшениях вместо рубинов вставлены другие самоцветы красного цвета.

к оглавлению ↑

Магические и целебные свойства рубинов

У разных народов рубины традиционно наделяются магическими свойствами. Буддисты считали, что этот камень пробуждает способности человека к искусству. Индийские маги считали, что с помощью этого камня можно получить власть над другими людьми. Часто рубины считаются символом страсти, любви и энергии, иногда с ним связываются благородные помыслы его владельца. Этот драгоценный камень придает силы и защищает от черной магии.

Средневековые медики использовали рубины для лечения эпилепсии, паралича и даже депрессии. Крупные камни настаивались в воде, и этот настой употреблялся для лечения кишечника и импотенции. Современная народная медицина считает, что ношение рубинов нормализует работу кровеносной системы и благоприятно влияет на сердце.

Однако чтобы камень действовал, он должен быть натуральным, так как искусственные рубины лишены магических и лечебных свойств.

Из-за высокой ценности природных рубинов с античных времен на рынок массово поступают различные имитации и подделки. В конце 19 века было изобретено выращивание рубинов, химически идентичных натуральным.

К настоящему времени существует много способов выращивать крупные и прозрачные кристаллы, которые используются как в ювелирной сфере, так и в технической – например, для производства рубиновых лазеров. Однако природный рубин стоит гораздо выше искусственного и остается предпочтительнее для изготовления элитных украшений или магических талисманов.

gems-and-jewels.ru

Синтетический корунд

Драгоценные камни.

Подробности С тех пор как известны драгоценные камни, среди них высоко ценились и соответственно всегда дорого стоили рубины и сапфиры хорошей окраски и без изъянов. Поэтому искусственное их изготовление имеет не только академический интерес, и экспериментаторы ведут исследования в этой увлекательной области почти непрерывно с того времени, когда Годёну удалось получить зерна кристаллического корунда. В 1877 г. Фреми и Фейль первыми добилась большого успеха, хотя полученные ими тонкие пластинки нельзя было применить в ювелирном деле. Образец из одного их тигля, демонстрирующий блестящие рубиновые зерна, выставлен в Галерее минералов Британского музея естественной истории. 1. Восстановленные камни.В 1885 г. ювелирный рынок был захвачен врасплох появлением красных камней, по слухам, привезенных из Женевы; эти камни обладали физическими свойствами рубинов, и поэтому их признали натуральными камнями. Однако в конце концов обнаружилось, что они не похожи ни на какие камни, известные прежде, и тогда стали считать, что эти рубины получены в результате плавления обломков природных рубинов в пламени гремучего газа; поэтому их и назвали восстановленными камнями. В них были заметны многочисленные неравномерности роста, трещины, возникшие при резком охлаждении, а также пузырьки воздуха (часто их было так много, что кристаллы казались замутненными), а самое главное — камни имели ненатуральный оттенок. Та-, ким образом, они были далеки от совершенства, хотя по сравнению со всеми прежними достижениями и отмечался некоторый прогресс. В настоящее время считают, что исходным материалом может служить очищенный глинозем, а не природный рубин, и в этом смысле название «восстановленные камни» не оправдано.как раз над нижним отверстием последней. Кислород поступал по трубке С, проходя через пластину, закрывающую верхний конец трубки Е. Стержень, который проходил через резиновую втулку в этой же пластине, поддерживал внутри трубки Е сосуд D и заканчивался сверху небольшой пластинкой, на которой был закреплен диск В. Молоток А, поднимаясь под действием электромагнита и освобождаясь, падал благодаря силе тяжести и ударял по диску.Последний мог поворачиваться вокруг горизонтальной оси, занимая эксцентрическое положение, так чтобы высоту, с которой падал молоток, и, следовательно, силу удара можно было регулировать.Резиновая втулка, совершенно непроницаемая для газов, надежно удерживала стержень, но позволяла передавать удары сосуду D, причем специальное направляющее устройство удерживалось в вертикальном положении. Основанием этого сосуда, в который помещали порошок глинозема, используемый в производстве синтетического корунда, служило цилиндрическое сито с мелкими отверстиями. Непрерывная серия легких быстрых ударов молотка обеспечивала правильную подачу порошка вниз по трубке, причем количество его регулировалось изменением высоты, с которой падал молоток. Водород поступал ло трубке G, проходя во внешнюю трубку F, и соединялся с кислородом обычным способом непосредственно выше отверстия L. Чтобы исключить неправильную тягу, пламя было окружено экраном М, снабженным для контроля слюдяным окошком, а водяная рубашка К защищала верхнюю часть прибора от перегрева.Окись алюминия осаждали из раствора чистых аммиачных квасцовв дистиллированной воде путем добавления чистого аммиака; кроме того, вместе с аммиачными квасцами в раствор входили хромовые квасцы в количестве, достаточном для того, чтобы обеспечить содержание около 2,5% окиси хрома в изготавливаемом камне. Порошок, тщательно приготовленный и очищенный, как уже говорилось, помещали в сосуд D, и, попадая в пламя у отверстия, он плавился и падал в виде жидкой капли N на под-ставку Р, которая была сделана из плавленой окиси алюминия. Подставка при помощи платиновой муфты соединялась с железным стержнем Q, который был снабжен необходимой системой регулировки с помощью винтов R, S для центрирования стержня и опускания его по мере роста бульки. Очень тщательно порошок очищали от малейших примесей калия, который, если бы присутствовал, должен был бы придать камню коричневатый оттенок. Давление кислорода, вначале низкое, чтобы предотвратить плавление подставки и чтобы обеспечить возможно меньшую площадь соприкосновения бульки с подставкой, поскольку в противном случае при охлаждении возникают трещины, постепенно увеличивали до тех пор, пока пламя не достигало критической температуры, при которой верхняя часть бульки поддерживалась в расплавленном состоянии, но не кипела. В то же время подача порошка была тщательно соразмерена с давлением. Подставку время от времени опускали, и булька росла в форме груши (теперь ее форма ближе к цилиндрической) (рис. 111; фото 13), верхушка которой была направлена вниз и соединялась с подставкой тонким стебельком. Как только булька достигала нужного или максимально возможного при используемой горелке размера, подача газов резко и одновременно прекращалась. Через десять минут или около того бульку опускали из камеры М при помощи винта S или же камеру открывали, и когда булька совсем остывала, ее снимали с подставки.Для промышленных целей метод Вернейля усовершенствовали очень мало. Попытка заменить дорогостоящий водород угольным газом не увенчалась успехом из-за того, что этот газ трудно достаточно хорошо очистить. Молоток вместо электромагнита часто управляется эксцентриком, при этом, как можно видеть на фото 12, ряд печей располагают на одной линии, так что их эксцентрики работают от одного вала а. Экран из огнеупорной глины Ъ, окружающий пламя, разделен, чтобы его удобно было снимать, вдоль на две половины, и спереди оставлено небольшое окно для наблюдения за булькой во время роста; экран из красного стекла с защищает глаза от ослепительного блеска. Половина огнеупорного экрана печи в центре иллюстрации удалена, чтобы показать внутреннее устройство прибора. Изменены центрировка,подъем и спуск ацпарата (d). Процесс настолько прост, что один человек может следить примерно за дюжиной таких машин (фото 13), и выращйвание бульки, достаточно большой, чтобы после огранки получить камень весом 10 каратов, занимает лишь один час.Для ювелирных целей в настоящее время выращивают бульки почти цилиндрической формы. Обычно они разделяются вдоль центральной оси на половины, которые по форме, если только она не подчинена ориентировке кристалла, превосходно подходят для последующей огранки; как правило, в процессе остывания бульки раскалываются в нужном направлении, по-видимому, благодаря развитию плоскости отдельности при двойниковании.Каждая булька представляет собой отдельный кристалл, а не глиноземистое стекло или неправильное скопление мелких кристаллов, как это можно было бы предположить. Стороны бульки, имеющие цилиндрическую форму, обычно яркие и гладкие без признаков граней, но купол, или округлый конец, может быть шероховатым из-за того, что на нем развита тонкая сетка линий, пересекающихся под углом 60°. Гониометрические исследования показали, что эта сетка образована мельчайшими плоскостями, соответствующими основному ромбоэдру корунда, г {ЮН}. У обломанного конца, где бульку отделили от подставки, можно наблюдать четкую плоскость раздела, параллельную поверхности основания и, следовательно, составляющую прямой угол с кристаллографической осью. Если булька остывала равномерно, то кристаллографическая ось довольно точно совпадает с осью бульки, но поскольку в промышленности технология никогда точно не соблюдается, кристаллографическая ось может быть наклонена, а в пределе может даже располагаться под прямым углом к оси ядра, хотя она всегда лежит в плоскости, по которой булька раскалывается. Следовательно, бульки имеют внутреннее строение, характерное для корунда (хотя их внешний облик не типичен), и поэтому камни, вырезанные из булек, обладают теми же физическими свойствами (твердостью, удельным весом, светопреломлением, двупреломлением, дихроизмом и т. д.), что и природные образцы. Таким образом, синтетические камни точно так же реагируют на испытания при помощи рефрактометра и дихроско-па, как и натуральные, и если бы не определенные характерные дефекты, различить их было бы невозможно.Успех, который сопутствовал получению искусственных рубинов, стимулировал работы по получению других разновидностей корунда. Уменьшив содержание окиси хрома, можно получить более светлую окраску; были изготовлены розовые камни, по своему оттенку очень похожие на огненные топазы, первоначальный желтый цвет которых был изменен прокаливанием. Поэтому такие синтетические камни сначала получили название «научные топазы», что, конечно, совершенно неверно, так как топаз совсем; другой драгоценный камень.Первые попытки получить изысканный синий оттенок подлинного сапфира столкнулись с непредвиденным затруднением. Используемое красящее вещество — окись кобальта — не рас-сеивалось равномерно по бульке, а вместо этого скапливалось пятнами. Было установлено, что для получения равномерной окраски в качестве флюса необходимо добавлять значительное количество магнезии. Позднее обнаружили, что эти камни имеют физические свойства не сапфира, а шпинели (окись магния и алюминия). Гониометрические исследования сетки на округлом конце бульки, где линии в данном случае пересекались под прямым углом, показали, что сетка соответствует граням октаэдра, о {111}, а также, хотя и в меньшей степени, граням куба, а{100}. Следовательно, полученные из этих булек кристаллы полностью соответствуют кристаллам шпинели, т. е. имеют кубическую форму. Согласно терминологии, привести которую не представляется возможным, этим голубым камням сначала дали необычное название «Сапфир Хоун» по причудливой аналогии со знаменитым голубым алмазом, который некогда был гордостью коллекции Хоупа (стр. 233). Голубая шпинель иногда встречается в природе, но имеет другой оттенок.В конце 1909 г. Вернейлю удалось получить голубой корунд, применив в качестве красящих примесей окись титана (0,5%) в магнетит (1,5%), но оттенок у этих камней был не совсем такой, как у сапфира. Камни с лучшей окраской были получены позже, когда из опытов исключили окись железа. В настоящее время s смесь вводят некоторое количество железа, но, очевидно, в про-* цессе роста бульки оно улетучивается: в спектре поглощения не обнаружено никаких следов железа. Изготовить сапфир гораздо труднее, чем рубин, поскольку нужно очень точно регулировать температуру пламени и положение в нем бульки, иначе камень приобретает фиолетовую окраску.Опыты проводились с большим количеством красящих веществ, в результате чего были получены синтетические корунды самых разных оттенков. Если вообще не добавлять никакого красящего вещества и очистить квасцы от калия, который придает коричневатый оттенок, образуются бесцветные камни. Они аналогичны природному белому сапфиру и были названы уолде-ритами. Пытались использовать термин «научный бриллиант», что явно неверно и вводит в заблуждение, так как эти камни не имеют ничего общего с подлинным бриллиантом; кроме того, это* термин применяются для обозначения алмаза, ограненного ©со* бым образом.Если в качестве красящего вещества использовать окись никеля, получаются желтые камни почти всех оттенков, какие только можно вообразить. Особой красновато-желтой разновидности дали собственное наименование — шадпарадшах» (от сингальского слова padmaragaya — цвета лотоса).Наиболее интересны камни, для окраски которых применялась окись ванадия; при дневном свете они кажутся красноватозелеными, а при искусственном становятся красными. В природе это явление известно только у разновидности хризоберилла, которая называется александритом. Поэтому такие камни сначала назвали научными александритами; однако от этого неправильного термина давно отказались. Добавка кобальта, магния, цинка или других металлов, в том числе и ванадия, позволяла получить синтетический корунд различных оттенков зеленого цвета, близких к типичной окраске изумруда и турмалина; при добавке никеля, железа и титана получался фисташково-зеленый цвет. Прозрачную зеленую разновидность назвали амариялом. Применяя хром, железо и титан, добились фиолетовой окраски камней.Легко получаются бульки, состоящие из разноокрашеяных оболочек; вырезанные из таких булек камни похожи на многоцветные турмалины, хорошо известные в природе. Превосходные корунды, звездчатые рубины и сапфиры были искусственно изготовлены при реакции распада твердого раствора с выпадением иголочек рутила.Практически не существует синтетических камней без пузырьков воздуха (фото 5, б), которые легко увидеть при помощи обычной луны с небольшим увеличением, хотя, если эти пузырьки очень мелкие, они похожи на иылинки. Форма у них сферическая, а их явно округлые очертания являются безошибочным и надежным признаком искусственного происхождения камня. В натуральном камне могут присутствовать (фото 4, а, б, в) пузырьки и полости, но контуры их редко бывают округлыми. Пытаясь предотвратить появление пузырьков в центральной части бульки, поддерживающую подставку иногда заставляют вращаться; этот прием приобретает все большее значение в связи с потребностью некоторых отраслей промышлеиностл в более совершенных кристаллах. Существует другой диагностический признак, по которому можно точно распознать синтетические камни, особенно окрашенные. Хотя они и кажутся чистыми и прозрачными, структура их неоднородна. Если исследовать внутреннее строение таких камней, что лучше всего делать под микроскопом при ярком освещении и погрузив их в масло, чтобы легче проходил свет, обычно можно хорошо различить изогнутые бороздки, или яи-.нии роста. Эти бороздки представляют собой части последовательно нараставших скорлупок первичной бульки, поскольку количество красящего вещества хоть и немного, но достаточно заметно меняется во время роста, что обусловлено прерывистыми ударами молотка по резервуару с порошком. Неравномерное распределение красящего вещества можно уменьшить с помощью вибратора или червячной передачи. С другой стороны, хотя полоски разного цвета или оттенка обычны и в натуральных камнях, они всегда прямолинейны, так как повторяют плоские грани первоначального кристалла. Следовательно, если на изучаемом под микроскопом камне имеется много изогнутых бороздок, то его искусственное происхождение несомненно. Иногда в синтетическом корунде можно увидеть линии бороздок, обусловленные полисинтетическим двойникованием.Кроме ювелирного дела, искусственный корунд находит все большее применение в промышленности и в настоящее время повсеместно используется для изготовления опорных камней в часах и других приборах, для которых требуется дешевый, прочный.и, главное, надежный материал. Крупные кристаллы применяются в мазерах и лазерах. Хотя цилиндрическая полубулька вполне пригодна для огранки по форме, обычно принятой для ювелирных камней, если потери при огранке достигают 98%, это очень расточительно. Выяснилось, однако, что, изменив устройство* печи Вернейля, можно вырастить тонкие стержни; вырезанные из них алмазным диском тонкие пластинки не нуждаются в огранке, их надо только просверлить и отполировать; при этом сберегается большое количество материала: потери составляют лишь 2%. Сырье, которое представляет собой чрезвычайно тонкий порошок (его частицы имеют диаметр около 0,0001 мм), при помощи вибратора поступает вниз в струю газов, которые должны быть абсолютно чистыми и сухими, и далее в пламя печи. Горелка во время работы видна плохо, действует совершенно бесшумно и почти не излучает тепла. Оптической ориентировкой стержня можно очень легко управлять, используя в качестве подставки обломок изготовленного раньше корунда, который устанавливается в нужном положении, так что новый материал будет кристаллизоваться в полном соответствии с ориентировкой старого.Как только стержень начинает расти, его диаметр и скорость роста регулируют подставкой. Это делается механически, путем понижения с помощью небольшого электромотора супорта, поддерживающего растущий кристалл. При помощи остроумного приспособления изображение светящегося стержня проектируется на экран, на котором прочерчены главные линии, и скорость роста устанавливается такой, чтобы изображение заполнило очерченное этими линиями пространство. Стержни диаметром 2—3 мм растут со скоростью около 25 мм в час. Обычно выращивают стержни.длиной 25—30 см, но известны и образцы длиной до 60 см. Если уже образовавшиеся стержни прокалить, их бока становятся замечательно чистыми и блестящими. Стержни, пока они горячие, можно изгибать плоскогубцами, не ломая. Стержни, изогнутые подобно рукоятке трости, используются в производстве искусственного шелка. Опыт показывает, что такие стержни хрупки, если они или слишком толстые, или содержат слишком много окиси хрома. Уместно задать вопрос: почему требуется окрашенное вещество, если оно используется только в качестве опорных камней? Ответ такой: неразборчивые люди, привыкшие видеть в своих часах кусочки красных драгоценных камней, подозрительно отнесутся к бесцветным опорным камнямИз опыта известно, что если при выращивании стержней для опор используется подходящий материал, то оптические оси стержней должны почти совпадать с их длиной. Стержни с перпендикулярными к длине оптическими осями не находили применения до тех пор, пока их тщательно не прокалили при температуре свыше 1500°С. В практике желательно после изготовления прокаливать все стержни.Кристаллы, выращенные в печи Вернейля, всегда несут сильные внутренние напряжения из-за резких перепадов температуры и быстрого охлаждения; для того чтобы этого избежать, в прибор ввели различные усовершенствования. В трехтрубной горелке имеется дополнительная концентрическая кислородная трубка, которая располагается с внешней стороны водородной горелки, что позволяет лучше регулировать пламя, а специальное теплоизоляционное устройство значительно уменьшает перепад температур. Вместо пламени применялись другие источники тепла. В дугообразной горелке использовались два источника тепла: исходящие от одного источники лучи резко фокусировались, чтобы получить интенсивное локальное нагревание, а менее концентрированные лучи второго позволяли уменьшить перепад температуры поперек кристалла. Если такой прибор применяют для выращивания отдельных кристаллов из смесей, чувствительных к химическому пламени обычной горелки, то используют высокочастотную индукционную плазменную горелку, которая позволяет подобрать подходящий газовый состав: либо более или менее кислый, либо нейтральный. Это дает пламя с низкой скоростью подачи газа и сравнительно большим поперечным сечением; оптимальный размер зерен исходного материала может быть значительно больше, чем тот, что требуется в классическом устройстве; при этом можно добиться очень высоких температур. В модификации прибора, предложенной компанией «Линде», выращивали кристаллы в форме диска вместо обычной бульки или стержня. Рост происходил на расположенном горизонтально стержне, который быстро вращался вокруг своей оси и, опускаясь вниз, выводился из пламени; таким образом формировался диск, на краях которого условия роста были почти изотермическими. Большая часть этих усовершенствований была введена при попытках получить более правильные кристаллы для научных целей; в производстве синтетических драгоценных камней их обычно не применяют.Кроме того, искусственный корунд был получен путем выращивания из раствора — как из расплава с добавлением флюса, так и из гидротермального раствора. При получении корунда из расплава с добавлением флюса, что практикуется в лабораториях компании «Белл телефон», флюс, состоящий из окиси свинца и окиси бора, соединяют с глиноземом в платиновом тигле, который раскачивается относительно вертикальной оси, до тех пор пока не нагреется в электрической печи до 1300°С. За несколько часов образуется однородная смесь, затем в течение нескольких дней температура постепенно понижается, и в более холодной нижней части тигля кристаллизуется корунд. Кристаллы достигают нескольких дюймов в поперечнике, их можно отделить от смеси, растворив флюс в азотной кислоте. Если к смеси добавить Сг0з, получится рубин; можно изготовить также сапфиры различных оттенков.Гидротермальный синтез корунда, осуществленный в 1958 г., проводился по методу, уже опробованному при искусственном изготовлении кварца. Сосуд высокого давления представляет собой стальной автоклав, способный выдержать давление около.; в качестве облицовки на контакте с горячим раствором используют серебро или платину. Исходное вещество, гидроокись или окись алюминия, помещают на дно автоклава с нормальным раствором карбоната натрия или рубидия. В качестве затравки, которую подвешивают в верхней части сосуда, можно использовать либо натуральные, либо синтетические кристаллы. Во время нагревания с помощью электричества в этой части автоклава поддерживается более низкая температура, чем на дне, так что циркулирующие конвекционные потоки переносят насыщенный щелочной раствор вверх, где на затравке осаждается окись алюминия. Добавка к исходному веществу хромата натрия или бихромата калия позволяет получить кристаллы красивого рубинового цвета; при таком способе можно изготовить кристаллы более разнообразных оттенков, чем при плавлении в пламени горелки. Если затравкой служил кристалл натурального рубина, под микроскопом удается обнаружить различия между природными включениями в затравке и мельчайшими пузырьками воздуха в нарастающем на нее искусственном слое. Ни метод плавления с добавкой флюса, ни гидротермальное выращивание (которое происходит очень медленно) все еще не находят широкого применения в производстве драгоценных камней; почти все камни получают, пользуясь классическим методом Вернейля.

juwelir.info

Отличительные свойства рубина и корунда

За все время существования драгоценных камней в природе не прекращались попытки воспроизвести им замену. Технологии не стоят на месте и развиваются с каждым днем, соответственно, и подделок стало больше. Но нельзя не отметить достойное их качество. Производится множество копий драгоценных камней, но хотелось бы остановиться на рубине.

Есть мнение, что корунд — это аналог рубина, но не все так просто. Разобраться, какие же отличия имеют эти камни, и что каждый из них представляет, поможет эта статья.

История и месторождение камней

Образования корунда расположены в магматических породах и его залежи находят в Индии, Шри-Ланке, на Мадагаскаре, в Бирме, Таиланде, Греции, Канаде, Норвегии, США и России. Самые чистые и прозрачные рубины и, соответственно, имеющие большую ценность – это камни, добытые в Азии.

О рубинах история гласит, что их добыча осуществлялась еще в бронзовую эру в Бирме. Более 2 тысяч лет назад рубины были почитаемы в Индии и использовали их, как талисманы.

Часто рубин называют недозревшим сапфиром, но на самом деле и он, и сапфир, а еще аметист, и лейкосапфир, и падпараджа – это все разновидности корунда.

По легенде, когда Пангея (предполагаемый суперконтинент, который якобы объединял все материки) распадалась, то разрушилось и единственное месторождение минералов. Тогда некая часть рубинов осталась в недрах земли, где из-за давления продолжали окисляться металлами и приобретали еще больший красный оттенок, а остальная часть минералов разошлась по миру вместе с океанами и реками, по пути обретая синие и желтые оттенки.

Описание минералов

Подлинный рубин небольшого размера, у него есть изъяны и дефекты, имеет очень насыщенный и глубокий красно-гранатовый цвет. Если вы видите идеальной формы камень, без какого-либо недостатка, то перед вами искусственный корунд. Правильного размера камень с безупречными очертаниями – это не что иное, как синтетический минерал, выращенный разнообразными методами, которых уже достаточное количество. В таком камне, при помощи лупы, можно рассмотреть и газовые пузырьки, и примеси различных металлов, таких как золото, платина, медь. Если же рассмотреть рубин, то можно заметить иглообразные включения, что говорит о наличии хрома, который и отвечает за совершенный блеск камня и глубину цвета. В рубине отсутствует спайность и его фактически невозможно разбить или расколоть. Если присутствует трещина, то у подлинного минерала она будет зигзагообразной и мутная, а подделка треснет ровно и будет блестеть.

Корунд – это очень твердый камень, превосходит который по прочности только алмаз. В природе этот камень имеет множество окрасок: белая, желтая, розовая, красная, зеленая, черная.

Корунд многогранен и достаточно востребован в химии, электронике, минералогии и машиностроении. Ювелиры также имеют дело с этим камнем, но не так часто, как все вышеперечисленные отрасли. Корунд бывает двух видов:

  • Многоликий – к этому виду относятся прозрачные и цветные самоцветы.
  • Ювелирный – это рубины и сапфиры, драгоценность которых известна всем.

И сам камень многие называют многоликим, в общей характеристике, подразумевая его разноплановую стоимость.

Рубин это один из видов корундовых камней, отличие одно – большое количество хрома. Чем его больше, тем темнее цвет рубина. Именно поэтому рубины бывают только красных оттенков.

Где применяются корунд и рубин?

Искусственный корунд нашел свое место в образовании абразивных составов, сверх прочных эмалей, огнеупорных материалов и тому подобное. Корунд, как минерал, применим в ювелирном деле, для обрамления тех же серег, колец, кулонов и браслетов. Только при использовании в изделии вставок из корунда, на этикетке будет указано «красный рубин», «синий сапфир» и так далее.

Рубин же применяют при создании всех разновидностей ювелирных украшений и часовых механизмов. На изделии с применением этого драгоценного камня будет указано «рубин».

Магические свойства камней

В плане влияния на здоровье и общее состояние человека, камни будут разительно отличаться в применении:

  • Корунд используют для улучшения кроветворения, а также обмена веществ, для лечения глазных болезней. Помогает справиться с депрессией и благотворно влияет на нервную систему. Корунд способен придать сил, наделяет человека решимостью, верой в себя, смелостью.
  • Рубин способен омолаживать тело, укрепить ум. Данный камень является стимулятором пылкой любви. Является символом власти, могущества и силы, наделяет обладателя мудростью. В древние времена рубин применяли для нормализации сна, повышения аппетита и обретения бодрости. Также он обладает кровоостанавливающим свойством. Считается, что если рубин получит жестокий, агрессивный и злой человек, то его жестокость и агрессия будут только возрастать. Астрологи рекомендуют в качестве талисмана завести себе рубин Львам, Стрельцам и Овнам. Таким образом, представители этих знаков Зодиака обретут власть, творческое развитие и его реализацию.

Вывод

Из описаний, указанных выше, можно понять, чем отличается драгоценный рубин от корунда. Что не каждый найденный камень данного типа имеет высокую ценность. При всей своей разнообразной цветовой гамме, корунд в ювелирном деле используется только в красном и синем окрасах. Самоцветы других расцветок успешно используются в промышленности, машиностроении и электронике, потому что камень обладает высокой твердостью. Синтетический корунд выращивается искусственно и стоимость его в десятки-сотни раз ниже, чем у подлинных драгоценных минералов.

И самое интересное, что получается определенный парадокс. Теперь известно, что рубин – это корунд, но рубин драгоценен, а корунд – нет. Вот такая загадка природы.

alloberegi.ru

Отличительные особенности и правила выбора рубинов

Рубин является одним из самых красивых и востребованных самоцветов. По твердости он уступает только бриллианту, а качество его сияния является одним из самых лучших. При покупке рубина нужно учесть несколько возможных параметров. Для того чтобы понять, как выбрать рубин, нужно разобраться в свойствах этого камня.

Натуральный рубин относится к семейству корундов, и представляет собой кристалл красного цвета, что и является его особенной чертой. Отличается высокой твердостью по шкале Мооса — 9 и индексом преломления — 1,76. Как и все корунды, является кристаллической окисью алюминия. В чистом виде бесцветен, красный цвет дает включение хрома или железа. Относится к тому же семейству, что и сапфиры, имеет тот же самый основной состав и структуру.

Характеристики камня

При выборе рубина параметрами, которые будут влиять на его стоимость, являются:

  • Цвет. В составе рубина может преобладать хром или железо, что дает широкий спектр его оттенков, которые варьируются от пурпурного до оранжево-красного. Самыми ценными являются рубины красного цвета. В оценку входят такие факторы, как насыщенность, основной цвет и его оттенки.
  • Чистота. Рубины в природе имеют большое количество дефектов и вкраплений. Даже больше, чем у сапфира. На рынке невозможно найти идеальные камни природного происхождения, потому что они являются очень редкими. Высококачественными рубинами считаются такие, которые не имеют дефектов и вкраплений, которые можно было бы разглядеть невооруженным глазом. Однако существует включения, которые, наоборот, увеличивают стоимость камня. Они образуют в центре звезду с шестью концами. Экземпляры с такими включениями оценивается очень высоко и являются редкими. При оценке чистоты камни разделяют на три категории. Первая категория содержит очень чистые экземпляры или экземпляры с небольшими исключениями в виде точек или полосок, которые расположены на разных участках. Во вторую категорию попадают почти чистые рубины, которые имеют незначительное включение других минералов и дефекты, которые образуют сгущения в определенных зонах кристаллов. Третья категория включает непрозрачные рубины, которые в своей структуре имеют включения, вследствие чего образуются помутнения в больших зонах камня.
  • Огранка. Наибольшую ценность представляют рубины, огранка которых круглой формы. Если камень имеет огранку грушевидной формы или огранку «маркиз», то он обладает наименьшей стоимостью. При выборе обратите внимание на то, чтобы нижняя часть камня не была слишком низкая или высокая. Самая распространенная форма огранки — огранка подушечкой или овалом. Ее используют для обычных кристаллов. Если камень имеет множество включений, в том числе и в виде звезды, применяется огранка кабошоном.
  • Размер. Дело в том, что хром влияет не только на цвет рубина, но и изменяет его структуру. Включения этого элемента в большом количестве может привести к трещинам и расколам, поэтому кристаллы больших размеров встречаются редко. Это приводит к тому, что стоимость экземпляров более 1 карата высокая.

Одним из ключевых факторов является обработка камней. Наибольшей стоимостью обладают те, которые не подвергались никакому воздействию, но, к сожалению, их немного — до 5%. Существует и еще один термин для этого процесса — облагораживание, а целью является достижение более высокого качества цвета и чистоты рубинов.

Самый распространенный вид облагораживания — обработка температурой. Для этого камни в специально оборудованных печах подвергают нагреву в диапазоне температур от 800 до 1900 градусов. Благодаря такому воздействию, можно осветлить темные камни, убрать оттенки. Кроме того, при температуре расплавляются включения рутила, которые и являются одним из факторов ухудшения чистоты камня.

Стоимость рубина, который не был подвергнут обработке, превышает в 2-3 раза стоимость такого же камня по остальным параметрам, но при этом подвергавшегося нагреву. Камни, которые сами по себе обладают хорошим качеством и не требуют нагревания, являются редкими.

В некоторых случаях во время облагораживания рубина возникают трещины, впоследствии их заполняют свинцовым стеклом. Это скрывает наличие дефектов и приводит к высокой степени прозрачности камня и увеличению его яркости. Такие заполненные стеклом рубины являются самыми дешевыми, их стоимость может варьироваться от 1 до 20 долларов за карат. К сожалению, сейчас они являются чуть ли не самыми распространенными на рынке.

Камни-двойники

Для того чтобы выбрать камень, необходимо знать, как определить подлинность рубина. Для этого разберемся, какие камни являются похожими на рубин и чем они отличаются.

1) Шпинель. Этот камень легко спутать с природным рубином, он имеет весьма привлекательный вид, но очень редко используется в изделиях. Легко его отличить от рубина можно при помощи рефрактометра, так как его показатель рефракции равен 1,72. Но если нет возможности провести анализ этим прибором, в том, как отличить рубин, помогут другие свойства шпинели.

Дело в том что рубин имеет двойную рефракцию и демонстрирует дихроизм, чего нет у шпинели. Также можно отличить два камня по цвету: рубин обладает малиновым оттенком, шпинель — клубничным. Помимо этого, он обладает флуоресценцией, как и некоторые рубины. Для него характерны включения, напоминающие пузырьки.

2) Турмалин. Из-за того, что он очень похож на натуральный рубин, турмалин ещё имеет и другое название — рубеллит. Но его легко можно распознать по окрасу. Для турмалина характерен розоватый цвет, когда рубин выделяется малиновым оттенком. Кроме того, это очень просто можно сделать при помощи рефрактометра, так его показатель рефракции около 1,63. Ему также несвойственны беловатые включения рубина.

3) Гранат является еще одним самоцветом, от которого природный рубин очень часто не могут отличить. Рефрактометр в этом случае может ввести в заблуждение ввиду слишком близких показателей рефракции. Поэтому для этого используется дихроскоп, потому что у граната одиночная рефракция.

Самым приближенным по цвету к рубину является пироповый гранат. Чтобы их отличить, используют спектроскоп. Пользоваться таким прибором не очень легко, но можно заметить характерные полоски поглощения альмандина, которые свойственны гранатам.

4) Красные стразы. Отличить красные стразы от рубина очень легко, достаточно взять лупу и поискать световые воронки или пузырьки газа.

Искусственное выращивание камней

Синтетические корунды, а именно искусственно выращенные сапфиры и рубины появились на ювелирном рынке еще в начале прошлого века. Своим появлением они обязаны ученому Вернейлю, который изготовил печь для создания пламени из кислорода и водорода. Пропуская через такое пламя алюминий с небольшим количеством веществ, он получил некоторые кристаллы, по форме напоминающие пули. Благодаря такому процессу за короткий промежуток времени появилась возможность создавать минералы больших размеров.

Но из-за того, что этот процесс длится намного меньше, чем природный, рубины затвердевают, образуя изогнутые линии. Их можно заметить во время обработки камня и они однозначно выдадут искусственные рубины. При тщательном обследовании можно заметить и нехарактерные для рубинов небольшие пузырьки газа.

Конечно, синтетические рубины стоят намного дешевле своих аналогов, но в основном из-за их редкости. Они практически ничем не отличаются по свойствам от натуральных и поэтому получили широкое применение. В связи с этим был интересный случай в истории.

За несколько лет до того как первый синтетический рубин был создан, на аукционе было продано ожерелье с рубинами, изготовленное знаменитым мастером Мелилло. Оно было украшено рубинами невероятной красоты, которые, как оказалось впоследствии, являлись искусственными. При этом не было никаких следов подмены. До сих пор однозначно неизвестно, было ли изделие изготовлено сразу из синтетических камней, и знал ли об этом мастер.

Выбираем рубин

Как же все-таки выбрать камень хорошего качества и при этом не переплатить? Стоимость рубинов в ювелирном деле зависит от совокупности всех перечисленных выше факторов, но самыми важными из них является цвет, происхождение, облагораживание и масса.

Самые качественные рубины добываются на Бирме. Они имеют в качестве включения хром. Но чаще всего на рынке ювелирной продукции встречаются рубины из Таиланда, которые своему красному цвету обязаны железу, что дает отличающийся оттенок. Недавно были найдены новые месторождения, которые не уступают по качеству легендарным рубинам из Бирмы и находятся в Шри-Ланке.

Большей стоимостью обладают камни с насыщенными и яркими цветами. Самые ценные из них имеют прозрачный, насыщенно-красный цвет с легким фиолетовым оттенком. Дефекты на таких камнях невооруженным глазом заметить невозможно. Зачастую натуральные рубины имеют небольшой размер, поэтому если вам предлагают купить камень большого размера, то практически точно — это синтетический корунд.

При выборе рубина ошибиться достаточно сложно. Чтобы исключить возможность обмана, необходимо обратиться за помощью к профессионалам и потребовать сертификаты качества. Обычно у украшений с драгоценными камнями они всегда. Причем они должны быть обязательно выданы пробирным надзором.

Рекомендуем похожие статьи

okaratah.com


Смотрите также