Каталог
  

Опал синтетический свойства


Производство, свойства и применение синтетических опалов

Опал — дорогостоящий камень, поэтому позволить себе украшение с ним может не каждый покупатель. Но чтоб не лишать возможности модниц покрасоваться изделиями с необычными минералами, ученые придумали синтетический опал.

Синтетические опалы

Свойства опалов разного происхождения

Но даже если продавцы не предупредят о покупке синтетического материала, не стоит сразу расстраиваться. Искусственный камень тоже имеет свои преимущества и свойства. Среди них:

  • стойкость к внешнему воздействию;
  • эффектный вид;
  • сложно отличить от натурального минерала;
  • камень нечувствителен к низкой влажности.

Тем, кто еще не приобрел опал, полезно будет знать, что разница в цене большая. Если натуральный опал приобретают от 100$ за карат, то синтетический камень обойдется в сто раз дешевле, а переливы выглядят так же эффектно.

Характеристики двух вариантов камней незначительно отличаются между собой:

  • плотность синтетических опалов меньше (2,05 в сравнении с 2,10);
  • твердость искусственных камней также несколько ниже (4 против 5,5 по шкале Мооса).

Эти свойства влияют на износостойкость вещества, но в быту их отличить или почувствовать невозможно. А также есть отличия во внешних эффектах, которые создает опал. Так, фосфоресценция короче по времени у синтетического камня. Если изучать структуру иризирующих пятен, то в ней также можно найти отличия. У синтетических камней картина похожа на кожу вокруг шрама, что геммологи называют эффектом «кожи ящерицы».

Отличия есть и по структуре. Природные опалы не имеют пористости, поэтому не липнут к языку, но проверить это можно в том случае, если опал уже дома. Настоящий опал также имеет другой показатель светопреломления, поэтому геммолог может отличить подделку с помощью рефрактометра. А еще найти отличия можно с помощью определения удельного веса вещества.

Возможности работы с опалами

В последние десятилетия ювелирная индустрия шагнула вперед. Изобретен не только синтетический минерал, стали облагораживать и природные камни. Такой минерал нельзя назвать полностью искусственным, но его стоимость все равно дешевле, чем у камня из природы. Есть несколько методик по обработке камня, но продавцы в магазинах не всегда сообщают о них:

1) Изготовление дуплетов.

Дуплеты — это разновидность камня, в котором верхняя часть состоит из цельного опала, чаще всего натурального. А вот нижняя часть — черное основание из обычного камня. Название полностью отображает двойную структуру вещества. Внешне камень выглядит, как настоящий черный опал.

Склеенный экземпляр легко распознать, тем более что натуральный слой опала очень тонкий, иногда такие камни заметны на фотографиях. Если посмотреть на опал в профиль, то можно невооруженным глазом увидеть структуру дуплета. Стоимость камня дешевле натурального в 20 раз.

2) Триплеты.

Триплеты — также вещества, полученные путем склеивания слоев. Настоящий камень присутствует в составе, но только в качестве пластины между прозрачным куполом и черной подложкой. Конечно, стоимость таких экземпляров еще дешевле, чем натуральных камней или даже дуплетов. В качестве основания выступает железный камень, также проявляется иризация. Но отличить триплет легко — стоит только посмотреть на камень в профиль, где проявятся три слоя.

3) Пропитывание дымом.

В качестве сырья используются эфиопские опалы. Именно их продавцы чаще всего выдают за натуральные, поэтому не предупреждают о происхождении камня. Такие схемы встречаются в интернете или в мелких магазинах украшений, а также при покупке у частников.

Суть метода заключается в том, что структура камня немного пористая, и во время обработки дымом частицы сажи проникают внутри вещества. Сам минерал становится черным, а эффект опалесценции возрастает. Яркость и красочность опала повышается. Способ пропитки дымом легкий в применении, свойства минерала не меняются. Его может вычислить геммолог, рассматривая камень под увеличением.

Но иногда можно и догадаться самим, особенно если продавцы ювелирных магазинов указывают страну происхождения — Эфиопию. Там не встречаются черные опалы, все камни, привезенные оттуда с таким оттенком, облагорожены дымом.

4) Окраска синтетическими красителями.

Самый простой способ изменения вида камня. Окраска еще и самый дешевый вариант облагораживания, окрашивание происходит в любые цвета. Но часто насыщенность оттенка, его равномерность и неестественная яркость наталкивают на мысли об искусственности экземпляра.

Украшения с синтетическими опаламы

Искусственные экземпляры

Полностью синтетические опалы делятся на два вида, в зависимости от производителя:

  • Опал Жильсона — одна из разновидностей синтетического опала, производимая одноименной фирмой. Такие экземпляры являются на рынке искусственных камней самыми утонченными. Условия, в которых производится камень, близки к природным, но ускорены во времени. Весь процесс получения экземпляра длится до восемнадцати месяцев. Цвета камня появляются не с помощью пигментов, которые добавляют в структуру, а в результате дифракции. И стоит такой опал не дороже 1 доллара за камень средних размеров.
  • Опалы Койцера — камни, которые по составу идентичны натуральным опалам. Но фирма знаменита тем, что экземпляры пропитывают специальной резиной, которая позволяет служить камням дольше. Такие вещества имеют не только большую твердость, но и меньше включений в структуру. Резина добавляется на стадии производства, она бесцветная и не влияет на внешний вид.

Именно эти две компании практически разделили рынок искусственных опалов. Иногда продавцы сами не знают о происхождении опала, но высока вероятность того, что камень появился в одной из этих фирм. Чаще бывает так, что продавцы скрывают синтетическое происхождение из-за большой разницы в цене. Отличить экземпляры непросто, но чтоб сделать это быстро и достоверно, следует обратиться к геммологу. Заподозрить подделку можно по виду, если у камня слишком правильный рисунок или высокая яркость с низкой стоимостью.

Свойства камней разного происхождения отличаются. А также это влияет на магию минерала. Конечно, искусственные вещества не несут в себе пользы для владельца, их не используют литотерапевты и не стоит ждать положительного эффекта после применения. Сила дуплетов, триплетов и обогащенных опалов уменьшена, зато носить такие камни можно любому знаку зодиака и не переживать о влиянии на характер и жизнь.

На рынке и в ювелирных магазинах большинство камней либо синтетические, либо облагороженные. Поэтому нужно требовать документацию у продавца, узнавать о происхождении опала и сверять стоимость. В любом случае опалы можно выбрать по своему бюджету и собственному вкусу. Мода на камень пройдет нескоро, а сейчас таким украшением получится удивить.

Рекомендуем другие статьи

dedpodaril.com

Синтетический опал: искусственный и натуральный, как отличить от подделки природный

Красивый самоцвет притягивает к себе взгляды удивительным внутренним сиянием и разнообразными расцветками. Необработанный опал стоит довольно дорого, поэтому и ученые, и аферисты стремятся создать более дешевые аналоги.

Существует несколько способов облагораживания камня, а в специальных лабораториях выращивают синтетические кристаллы.

Обзор и характеристика натуральных и облагороженных опалов

Натуральные опалы считаются одними из самых дорогих камней, представленных на ювелирном рынке. Их высокая стоимость связана с двумя важными факторами:

  1. Редкость самоцвета. Кольца и подвески с ярким благородным самоцветом относятся к премиум классу. Места добычи минерала очень ограничены, 90% опалов экспортируются из Австралии, а остальные 10% – из Эфиопии.

    Также есть небольшие месторождения в Америке и Бразилии.

  2. Капризность камня. Необработанный опал способен покрыться трещинами еще в процессе его извлечения их горной породы.

    Многие экземпляры не выдерживают обработку, особенно полировку. Из многих кусочков материала только несколько штук станут красивыми камнями.

Ограниченность запасов и повышенный спрос привели к тому, что камень стали активно подделывать.

Придумано немало способов облагораживания опала, стоимость такого камня будет дороже синтетических аналогов. Продавцы часто информируют покупателей, о том, что их кристалл является дуплетом или триплетом, но скрывают факты окраски или пропитки дымом.

Дуплеты представляют собой камни, состоящие из небольшого кусочка цельного опала и основания черного цвета. Именно так создаются аналоги черного опала. Внешний вид облагороженного камня почти не отличается от природного, однако, слой благородного минерала совсем небольшой.

Дуплеты, по сути, являются натуральными опалами, склеенными из двух частей – кристалла и железного камня, который будет подложкой. Определить такую имитацию очень просто, при внимательном изучении профиля самоцвета можно увидеть место склеивания элементов.

Весьма популярным способом облагораживания опалов являются триплеты, они стоят в разы меньше, чем необработанные цельные камни, идентичные по цвету и размеру.

Триплет, исходя из названия, состоит из трех слоев:

  • прозрачного купола;
  • тонкого слоя натурального опала;
  • черного основания – железного камня.

Отличить самоцвет, облагороженный таким способом, довольно легко. На профиле камня будут четко видны три слоя. Чаще всего дымом подделывают Эфиопские камни, многие нечестные продавцы продают подобные минералы под видом натуральных.

Дешевые и блеклые кусочки необработанного опала окрашиваются микрочастицами сажи, которая попадает в поры самоцвета и приводит к потемнению основного фона. Благодаря этому цветные вкрапления становятся более яркими.

Вместо дыма иногда используются красители, они также проникают в пористую структуру опала и меняют его цвет. С большой вероятностью можно утверждать, что ярко синие, розовые или фиолетовые кристаллы являются окрашенными аналогам.

к оглавлению ↑

Опаловые имитации

Созданием опаловых имитаций люди занимаются уже давно. Самые дешевые подделки делают из стекла, для этого его нагревают и быстро охлаждают, так на стекле образуются небольшие трещины, которые заполняются воздухом. Так стекло становится внешне похожим на природный опал.

Иногда для создания искусственного опала используется натуральный камень в виде пленки, которую наклеивают на дешевый камень, например, оникс. Стоит отметить, что пленка обладает всеми целебными и волшебными свойствами оригинала. Однако внутренний камень может подходить не всем знакам зодиака, поэтому предварительно узнайте, что находится в ядре опала.

Синтетические опалы создаются в лабораториях, существует множество способов получения этого камня, некоторые из них довольно дорогие. В отдельных случаях стоимость искусственного минерала больше чем натурального, но в основном он вполне доступен для потребителей.

Первые синтетические кристаллы создали минералоги из Австралии, уже в 1973 году появилась швейцарская фирма, предлагающая большой выбор искусственных опалов. Их цветовая гамма была шире, чем у природных минералов.

Технология создания до сих пор считается секретом. Искусственно созданные самоцветы хорошо видны под ультрафиолетовыми лучами, а также отличаются пониженной плотностью и наличием пористости.

Сейчас существуют три крупных японских фирмы, занимающиеся производством опалов. С 1990 года было налажено производство камней в Российской Федерации и Китае. Остальные компании создаются копии из веществ, которые не присутствуют в оригинальных камнях.

к оглавлению ↑

Синтетические опалы Жильсона и Киоцера

Компания создает имитации опалов всех категорий: от дефицитного черного до идеально белого, признанного самым утонченным.

Условия в лабораториях максимально приближены к естественным, процесс выращивания длится от года до полутора лет. Оттенки возникают благодаря дифракции, без использования красящих пигментов.

Синтетический опал отличается повышенной плотностью и отсутствием в составе воды, в то время как необработанный опал содержит до 10% жидкости. После долгих споров эксперты пришли к выводу, что синтетические камни обладают рядом преимуществ:

  • многообразие цветов;
  • ценовая доступность;
  • красота;
  • твердость;
  • устойчивость к нагреванию.

При внимательном осмотре через увеличительное стекло структура опалов Жильсона напоминает кожу ящерицы.

Лабораторные опалы идентичны природным камням по химическому составу и структуре. В естественных условиях на их создания уходит несколько миллионов лет. Самоцветы, создаваемые на фабриках Киоцера, отличаются от других специальной пропиткой из бесцветной резины. В таких минералах меньше примесей, и они считаются одними из самых твердых. Имитации опалов Киоцера используют для декорирования и создания красивых ювелирных украшений.

Специалисты Института физики твердого дела придумали особую технологию создания синтетических камней.

Она позволила не только создавать опалы высшего качества, но и синтезировать матрицы с заданной структурой. Такие камни используются в различных научных сферах, например, хроматографии.

к оглавлению ↑

Как отличить подделку от оригинала?

Много лет назад Плиний придумал простой метод, как отличить необработанный опал от имитации. Достаточно посмотреть через камень на солнце. Его лучи должны отбросить на человека яркие блики, настоящий камень будет переливаться одним цветом, а стекло или другой имитирующий камень создадут разноцветные блики.

Довольно легко вычислить самоцвет, облагороженный дымом. Нужно просто запомнить, что в Эфиопии черные опалы очень редкие, поэтому цены на них высокие. Поэтому, увидев на обычном рынке, черный минерал можно почти со 100% уверенностью сказать, что он прошел обработку.

Странный, но действенный способ проверки – положить камень на язык, подделка прилипнет к нему, а с настоящим камнем ничего не произойдет.

Внимательно изучайте узор и окрас самоцвета: натуральный опал покрыт оригинальными узорами, которые не повторяются друг с другом, также на нем отсутствуют любые изменения основного фона.

В настоящем опале зонирование цветов очень расплывчатое в отличие от подделки с четким разделением. А наличие заметных границ между слоями говорит о том, что перед вами дуплет или триплет. При сильном увеличении камня в его структуре можно обнаружить пузырьки воздуха, которые образовались от резких перепадов температуры.

Наконец, слишком яркие неестественные цвета кристалла свидетельствуют о его искусственном создании.

Таким образом, после проверки любым способом довольно легко определить необработанный опал или его облагороженные и синтетические аналоги. Стоит отметить, что искусственно выращенный опал по внешнему виду идентичен оригиналу, при этом его можно купить за меньшие деньги.

https://www.youtube.com/watch?v=_GptCKebevY

gems-and-jewels.ru

Технология производства и свойства синтетического опала

Благородный опал — один из самых дорогих камней на рынке. Его стоимость может достигать сотен долларов за карат. Так как этот камень очень красивый, спрос на него постоянно растет. Но в природе добывается их очень мало, особенно хорошего качества, поэтому невозможно удовлетворить полностью все запросы потребителей. С этой целью был разработан синтетический опал.

Цена на камень природного происхождения высокого качества может доходить даже до 1000 долларов за карат. Это происходит, благодаря нескольким факторам: редкостью благородного камня и сложностью обработки. При добыче камня его очень сложно извлечь, и он повреждается даже в самом процессе.

Опал относится к тому же самому семейство, что и кварц. Но, в отличие от кварца, он не является кристаллическим и характеризуется наличием большого количества воды, связанной с кремнеземом. Для образования природного опала требуется определенное время, обычно сотни тысяч лет, поэтому первая задача для ученых было обнаружить, каким образом можно этот процесс ускорить настолько, чтобы качество сильно не пострадало. Кроме того, еще одной серьезной проблемой являлось наличие минералов таких разнообразных цветов. Необходимо было детально изучить структуру этого камня, чтобы определить, что именно дает такой уникальный цвет и блеск, и как его повторить.

Разработки методики начали еще в 60-х годах XX века. Это стало возможно благодаря изобретению такого устройства, как электронный микроскоп. Он представляет собой прибор, который позволяет разглядеть поверхность минерала с высокой разрешающей способностью. Во время исследования было обнаружено, что этот камень в основном состоит из маленьких сфер, которые имеют диаметр в пятую часть микрона.

Кроме того, было обнаружено что эти сферы расположены в правильном геометрическом порядке, что образует дифракционную решетку. Дифракционная решетка применяется в оптике и ее действие заключается в следующем: падающий пучок света во время прохождения через небольшое отверстие раскладывается на спектры. Это происходит из-за того, что и рассеянное излучение взаимодействует между собой и получается картина из разных цветов.

Таким образом было установлено точно, из чего состоит опал. То же сканирование показало, что такие частички не являются однородными, они образованы концентрическими оболочками. Такая структура возникает при испарении воды и увеличении концентрации оксида кремния. Достоверно неизвестно, какие условия в природе приводит к такому результату, можно только предположить, что они редкие.

Патент на изготовление опала был выдан в 1964 году. Сначала были изготовлены шарики нужного размера. Но наиболее сложной была задача уплотнить шарики настолько, чтобы камень получился прозрачным, как в природе.

В семидесятых годах появились сообщения об опалах, изготовленных Жильсоном. Четыре года он занимался разработкой технологии для их изготовления. Синтез этого опала занимал более одного года. Камни, сделанные таким образом, были очень близки к природным и по структуре были, как настоящий опал. Если рассмотреть их в микроскоп, то можно увидеть, что структура повторяет натуральную. Также изучение камня показало, что поверхность опала покрыта чешуйками.

Достоинство такого метода в том, что получаемые камни обладают не такой высокой пористостью, как натуральные, что сильно влияет на их прочность. Поэтому ухода за ними не требуется.

Такие камни очень сложно отличить от натуральных. Несколько различаются показатели свойств плотности и твердости. Опалы Жильсона были получены молочно-белого и черного цветов. Их особенностью является структура поверхности, которая представлена своеобразными чешуйками, из-за чего если приложить к камню язык, он прилипнет.

Ещё один очень камень, который можно встретить в продаже, это опал Койцера. Он также производится в лаборатории и имеет химический состав и структуру идентичные натуральному. Принципиальное отличие этих опалов от природных в том, что они пропитываются специальной резиной. Это повышает стабильность, снижает количество включений и дает ему очень высокую твердость.

Цвета синтетических опалов

В Институте физики твердого тела РАН также занимаются разработкой синтетических опалов. Технология позволяет не только синтезировать камни, но и создавать из них матрицы с навесной структурой для использования в оптоэлектронике и других областях науки и техники.

Облагораживание

Кроме того, что в продаже можно встретить искусственные минералы существует и облагороженный натуральный опал. Дело в том, что камней высокого качества добывается очень мало. Особенно самые дорогие опалы черного цвета встречаются очень редко. Поэтому для имитации используют природные камни, которые подвергаются специальной обработке. Основные из них называются дуплеты и триплеты.

Дублеты — это камни, в которых берется верхняя часть из прозрачного опала и приклеивается на черное основание. Таким образом прозрачные натуральные опалы делаются более дорогими — чёрными. В профиль можно заметить, что между двумя камнями находится граница склейки. Цена такого камня в десятки раз меньше, чем натурального.

Похожие технологии применяются и триплетов, только сверху на него накладывается прозрачный купол. Ещё один метод облагораживания опала — это пропитка дымом, при этом его частички задерживается и делают камень таким образом ярче.

Синтетическое происхождение опала уменьшает его стоимость намного. Однако методы сейчас настолько отработаны, что искусственное его происхождение не означает низкое качество. Более того, синтетический вариант может иметь намного более крепкую структуру. Покупая опал, произведенный человеком, нужно знать, какая технология была использована и какого он качества.

Рекомендуем похожие статьи

okaratah.com

Синтетические опалы

Благородный черный опал считается одним из самых ценных драгоценных камней семейства кремнезема. Известно, что существует несколько основных видов природных опалов, в том числе белый и огненный опал.

Ученые выяснили, что для образования любого из видов природных опалов должно пройти около 100 000 лет. В Австралии, где были найдены самые большие месторождения опалов ученые задались вопросом, можно ли каким-либо искусственным методом стимулировать образование опалов?

Чтобы ответить на этот вопрос в 60-х годах двадцатого века ученые начали полномасштабные лабораторные исследования в данном направлении. Детальное изучение свойств и структуры природного драгоценного камня привело к научным открытиям, сделавшим возможным синтез опалов в лабораторных условиях. Самым первым вопросом, на которые ученые постарались найти исчерпывающий ответ – происхождение ярких оттенков, присущих структуре самых красивых видов опалов.

Основным инструментом, который использовали научные работники, стал электронный микроскоп, позволяющий делать снимки предметов, которые в сотни раз меньше тех, что можно разглядеть в обычном оптическом микроскопе. Особенности этого инструмента значительно усложняли процесс исследования. Обычные образцы опалов было невозможно использовать в качестве основного предмета рассмотрения. Ввиду этого была разработана методика, благодаря которой было налажено исследование свойств опала с помощью очень тонкой пленки или «реплика». По сути, реплика – тонкая пленка углерода, которая полностью повторяет поверхность природного опала.

В результате таких исследований было установлено, что структура опала представляет собой соединением мельчайших прозрачных частиц в форме шариков, размером в 0,2 мкм. Причем эти «шарики» укладываются в строгом геометрическом порядке по отношению друг к другу. Эти особенности строения камня и делают возможным появление такого множества изумительных цветов. Строгая геометрическая последовательность упаковки частичек материала, является одним из самых главных условий трехмерной дифракционной решетки.

Таким термином физики обозначают явление, когда появляются все цвета спектра, в то время как параллельный пучок света проходит сквозь серии тонких близко расположенных линий.

Выяснилось, что игра цвета в камне напрямую зависит от размеров мельчайших частичек. В самых красивых черных опалах размер частиц варьируется от 0,15 мкм до 0,3 мкм. Если частицы окажутся больше или меньше, то большого количества ярких цветов наблюдаться не будет. Такой опал считается обычным.

Для образования черного опала с совершенно правильной геометрической формой частичек или сфер, необходимые постоянные климатические условия. Важно, чтобы на протяжении долгого времени не менялось давление, концентрация вещества, и температура. Такие условия встречаются в природе крайне редко, что и является причиной столь редкого нахождения благородного черного опала в природных условиях.

На основании этих и других полученных данных, была разработана методика производства искусственных опалов. Оказалось, что в лабораторных условиях опалы синтезируются значительно быстрее, чем в природе, так как человек может поспособствовать созданию и поддержанию нужных условий.

Впервые искусственный опал был синтезирован в 1964 году австралийцами А. Гаскином и П. Дарре. Именно в этом году этим ученым был выдан  первый патент на производство опалов.

Что представляет собой процесс искусственного синтеза благородного опала? Этот процесс сложный, но довольно интересный. Исходным материалом для данной цели является раствор натриевого силиката. Его используют для приготовления шариков кремнезема нужного размера.

Эти шарики изготавливаются в результате нагревания этого раствора с ионообменными смолами в течении 30 – 100 часов. После применения некоторых методов, ученые получают осадок, в котором присутствует слой, содержащий шарики кремнезема одинакового размера. Единственное отличие этих шариков от природных, заключается в том, что в их составе присутствует гораздо больше воды.

Для того, чтобы извлечь лишнюю воду, шарики подвергаются длительному нагреванию при температуре  100Cº. В случаях, когда требуется чтобы этот процесс произошел быстрее шарики нагревают до температуры 600С°. Для соединения шариков друг с другом применяется специальное клеящее вещество – полиметиловый метакрилат.

Со временем ученые научились добиваться того, чтобы шарики нужного размера плотно соединялись, друг с другом без примеси клеящего вещества. В одном из методов, осевшие частички образовывали «конгломерат», которые в последствии подвергался тепловой обработке 900Cº. Жесткое, твердое тело, получаемое в результате, отличается наличием цветовых эффектов, схожих с тем, что наблюдаются в природном опале.

С течением времени видоизменялся и сам метод изготовления прозрачных шариков и методов их соединения друг с другом.

Интересно, что в 1971 – 1972 году можно было прочитать сообщение о том, что благородный опал синтезировал французский ученый Пьер Жильсон. Особенность этого произведения искусства в том, что он очень сильно похож на природный образец.

Позднее появился еще один метод производства камней, схожих по своим характеристикам с опалами. Это произошло в 1976 году. Камень, созданный по совершенно новой технологии получил название, или стал известен, как камень Слокума.

Такова история создания синтетических аналогов редчайших драгоценных камней.

dragotsennye-kamni.ru


Смотрите также